উচ্চ-সান্দ্রতা রাসায়নিক সমাধান কম সান্দ্রতা স্নানের থেকে একটি ভিন্ন গরম করার সমস্যা তৈরি করে। হিটারটি প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক আউটপুটে পৌঁছাতে পারে, তবুও ট্যাঙ্কটি এখনও ধীর তাপমাত্রা পুনরুদ্ধার বা হিটার এলাকা এবং বাকি তরলগুলির মধ্যে শক্তিশালী তাপমাত্রার পার্থক্য দেখাতে পারে।
একটি জন্যPTFE নিমজ্জন হিটার, সান্দ্রতা প্রভাবিত করে কত দক্ষতার সাথে তাপ গরম করার পৃষ্ঠ থেকে দূরে সরে যায়। হিটারের শক্তি, সক্রিয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল, সঞ্চালন, ইনস্টলেশনের অবস্থান এবং ট্যাঙ্কের জ্যামিতি তাই একসাথে বিবেচনা করা প্রয়োজন।
কেন সান্দ্রতা গরম করার কর্মক্ষমতা পরিবর্তন করে
যখন একটি তরল আরও সান্দ্র হয়ে যায়, তখন তার প্রবাহের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। প্রাকৃতিক পরিচলন দুর্বল হয়ে যেতে পারে, অন্যদিকে পাম্প বা আন্দোলনকারী থেকে সঞ্চালনও কম কার্যকর হতে পারে।
একটি নিমজ্জন হিটার থেকে তাপ স্থানান্তর সহজ করা যেতে পারে এইভাবে:
প্রশ্ন=hAΔT
যেখানেQতাপ স্থানান্তরিত হয়,hকার্যকর তাপ- স্থানান্তর সহগ,Aসক্রিয় গরম এলাকা, এবংΔTগরম করার পৃষ্ঠ এবং পার্শ্ববর্তী তরলের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য।
যখন হিটারের চারপাশে তরল চলাচল সীমাবদ্ধ থাকে,hকমতে পারে। একই পরিমাণ তাপ স্থানান্তর করতে আরও তাপমাত্রার পার্থক্যের প্রয়োজন হতে পারে।
উচ্চ সান্দ্রতা হিটারের চারপাশে একটি গরম স্তর তৈরি করতে পারে
একটি উচ্চ-সান্দ্রতা দ্রবণ হিটার পৃষ্ঠ থেকে ধীরে ধীরে সরে যেতে পারে।
তাই হিটারের চারপাশে থাকা তরলটি বাল্ক দ্রবণের চেয়ে যথেষ্ট উষ্ণ হতে পারে।
এটি দুটি সমস্যা তৈরি করে।
প্রথমটি হল তাপমাত্রা-অভিন্নতা। দ্বিতীয়টি হিটার পৃষ্ঠে তাপীয় লোডিং বৃদ্ধি পায়।
হিটার থেকে দূরে অবস্থিত একটি ট্যাঙ্ক সেন্সর লক্ষ্যের নীচে তাপমাত্রা প্রদর্শন করতে পারে যদিও তাত্ক্ষণিকভাবে গরম করার পৃষ্ঠের চারপাশে থাকা তরল ইতিমধ্যেই অনেক বেশি গরম।
শুধুমাত্র হিটার শক্তি বৃদ্ধি এই অবস্থা আরো গুরুতর করতে পারে.
গরম করার সারফেস এরিয়া আরও গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে
গড় গরম করার পৃষ্ঠের তাপ প্রবাহ অনুমান করা যেতে পারে:
q = P/A
যেখানেPবৈদ্যুতিক শক্তি এবংAসক্রিয় গরম এলাকা।
একটি দৃষ্টান্তমূলক 10 কিলোওয়াট গরম করার প্রয়োজনীয়তা বিবেচনা করুন:
| কনফিগারেশন | শক্তি | সক্রিয় গরম এলাকা | গড় তাপ প্রবাহ |
|---|---|---|---|
| কমপ্যাক্ট হিটার | 10 কিলোওয়াট | 0.50 m² | 20 kW/m² |
| মাঝারি-এরিয়া হিটার | 10 কিলোওয়াট | 0.80 m² | 12.5 kW/m² |
| বিতরণ করা হিটার | 10 কিলোওয়াট | 1.20 m² | 8.3 kW/m² |
এই পরিসংখ্যানগুলি দৃষ্টান্তমূলক গণনা, সর্বজনীন অনুমোদিত PTFE অপারেটিং মান নয়।
সক্রিয় এলাকা বৃদ্ধি একটি বৃহত্তর পৃষ্ঠ জুড়ে একই বৈদ্যুতিক শক্তি বিতরণ করতে পারে। এটি প্রকৃত প্রক্রিয়া কর্মক্ষমতা উন্নত করে কিনা তা নির্ভর করে সঞ্চালন, রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য, হিটার জ্যামিতি এবং ট্যাঙ্কের মাত্রার উপর।
তাপমাত্রা পরিবর্তন সান্দ্রতা প্রভাবিত করতে পারে
অনেক রাসায়নিক তরল তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে কম সান্দ্র হয়ে যায়।
এটি স্টার্টআপের সময় একটি গুরুত্বপূর্ণ গতিশীলতা তৈরি করে।
গরম করার শুরুতে, দ্রবণটি তুলনামূলকভাবে সান্দ্র হতে পারে এবং সঞ্চালন দুর্বল হতে পারে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে সান্দ্রতা হ্রাস পেতে পারে এবং তরল চলাচলের উন্নতি হতে পারে।
হিটিং সিস্টেম তাই স্টার্টআপ এবং স্টেডি-স্টেট অপারেশনের সময় ভিন্নভাবে আচরণ করতে পারে।
একটি হিটারের আকার শুধুমাত্র স্থির অবস্থা থেকে{0}}প্রাথমিক সান্দ্রতা যথেষ্ট বেশি হলে অপর্যাপ্ত স্টার্টআপ কর্মক্ষমতা প্রদান করতে পারে।
যান্ত্রিক প্রচলন তরল মেলে প্রয়োজন
উচ্চ-সান্দ্রতা সমাধানের জন্য, ট্যাঙ্কের মধ্য দিয়ে তাপ সরানোর জন্য যান্ত্রিক সঞ্চালন প্রয়োজন হতে পারে।
যাইহোক, শুধুমাত্র নামমাত্র পাম্প ক্ষমতা কার্যকর তাপ স্থানান্তর গ্যারান্টি দেয় না।
প্রবাহের পথটি গরম করার অঞ্চলে পৌঁছানো উচিত এবং ট্যাঙ্কের ঠান্ডা অংশের দিকে উত্তপ্ত তরল পরিবহন করা উচিত।
একটি সঞ্চালন ব্যবস্থা যা হিটারকে বাইপাস করে তার একটি উচ্চ সামগ্রিক প্রবাহ হার থাকতে পারে যখন এখনও দুর্বল স্থানীয় তাপ স্থানান্তর উত্পাদন করে।
অ্যাজিটেটর পজিশন, পাম্প ইনলেট, ডিসচার্জের অবস্থান, অভ্যন্তরীণ পাইপিং এবং হিটার বসানোকে তাই একটি সম্পূর্ণ সিস্টেম হিসাবে মূল্যায়ন করা উচিত।
হিটারের অবস্থান স্থবির অঞ্চলগুলি হ্রাস করতে পারে
একটি কোণে বা ট্যাঙ্কের প্রাচীরের কাছাকাছি ইনস্টল করা একটি হিটার দুর্বল তরল বিনিময় অনুভব করতে পারে।
সান্দ্র সমাধানের জন্য, এই সমস্যা আরও উচ্চারিত হতে পারে।
সক্রিয় গরম করার পৃষ্ঠটি আদর্শভাবে এমন স্থানে থাকা উচিত যেখানে সঞ্চালন একাধিক দিক থেকে হিটারে পৌঁছায় বা যেখানে প্রক্রিয়া প্রবাহটি ইচ্ছাকৃতভাবে গরম করার অঞ্চল জুড়ে নির্দেশিত হয়।
ট্যাঙ্কের নীচে এবং দেয়াল থেকে ক্লিয়ারেন্স পলল, জমা এবং রক্ষণাবেক্ষণ অ্যাক্সেসের জন্যও দায়ী হওয়া উচিত।
গরম করার সময় তরল বৈশিষ্ট্য থেকে অনুমান করা যেতে পারে
ধরুন একটি চিত্রিত ট্যাঙ্কে 2.8 kJ/(kg·K) এর একটি নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা সহ 600 kg একটি উচ্চ-সান্দ্রতা রাসায়নিক দ্রবণ রয়েছে। প্রয়োজনীয় তাপমাত্রা বৃদ্ধি 40 ডিগ্রি।
সংবেদনশীল গরম করার শক্তি হল:
প্রশ্ন=mcΔT
Q=600 × 2.8 × 40=67,200 kJ
এটি প্রায় 18.7 kWh সমান।
একটি 12 কিলোওয়াট হিটারের সাথে, আদর্শ বুদ্ধিমান- গরম করার সময় হবে প্রায়:
18.7 ÷ 12=1.56 ঘণ্টা
ট্যাঙ্কের তাপ হ্রাস, পাইপিং, বাষ্পীভবন, ওয়ার্কপিস লোডিং এবং অন্যান্য তাপীয় প্রভাবের কারণে প্রকৃত গরম করার সময় বেশি হবে।
উদাহরণটি আরও দেখায় যে কেন হিটার নির্বাচন জলের বৈশিষ্ট্যগুলি অনুমান করার পরিবর্তে রাসায়নিক দ্রবণের প্রকৃত নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা ব্যবহার করা উচিত।
শক্তি প্রকৃত তাপ-স্থানান্তর অবস্থার সাথে মেলে
উচ্চ-সান্দ্রতা স্নানের জন্য, অতিরিক্ত শক্তি সহ একটি হিটার নির্বাচন করা একটি কঠিন তাপীয় পরিবেশ তৈরি করতে পারে।
একটি ভাল পদ্ধতি হল ভারসাম্য বজায় রাখা:
প্রয়োজনীয় গরম করার হার
সক্রিয় গরম এলাকা
গড় তাপ প্রবাহ
সঞ্চালন ক্ষমতা
স্নান সান্দ্রতা
অপারেটিং তাপমাত্রা
ট্যাঙ্ক জ্যামিতি
তাপমাত্রা অভিন্নতা প্রয়োজন
উদ্দেশ্যটি কেবল সর্বাধিক গরম করার শক্তি নয়। দরকারী লক্ষ্য হল অত্যধিক স্থানীয় তাপ ঘনত্ব ছাড়াই যথেষ্ট তাপ স্থানান্তর।
কি তথ্য সংগ্রহে অন্তর্ভুক্ত করা উচিত?
একটি উচ্চ-সান্দ্রতা রাসায়নিক প্রয়োগ প্রদান করা উচিত:
রাসায়নিক রচনা
স্টার্টআপ তাপমাত্রায় সান্দ্রতা
অপারেটিং তাপমাত্রায় সান্দ্রতা
নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা
ঘনত্ব
লক্ষ্য তাপমাত্রা
প্রয়োজনীয় গরম করার সময়
ট্যাঙ্কের মাত্রা
সঞ্চালন পদ্ধতি
সর্বনিম্ন তরল স্তর
প্রয়োজনীয় হিটার শক্তি
উপলব্ধ বৈদ্যুতিক সরবরাহ
এই তথ্য একটি অনুমতি দেয়PTFE নিমজ্জন হিটারএকটি সরলীকৃত জল{0} ভিত্তিক অনুমানের পরিবর্তে প্রকৃত তরল আচরণের চারপাশে ডিজাইন করা।
বিশেষ করে সান্দ্র সমাধানের জন্য, সীমাবদ্ধ সঞ্চালন, গভীর ট্যাঙ্ক, বা বড় হিটিং লোড, কাস্টমাইজড গরম করার পৃষ্ঠের এলাকা এবং হিটারের জ্যামিতি আরও ভাল তাপীয় বন্টন প্রদান করতে পারে। চূড়ান্ত কনফিগারেশনটি রাসায়নিক ট্যাঙ্ক জুড়ে স্থিতিশীল গরম করার জন্য তাপ প্রবাহ, সঞ্চালন, নিমজ্জন গভীরতা এবং প্রক্রিয়া তাপমাত্রার ভারসাম্য বজায় রাখা উচিত।
