একটি রাসায়নিক প্ল্যান্ট 16 কিলোওয়াট গরম করার ক্ষমতা প্রদানের জন্য একটি 2,000-লিটার পিকলিং ট্যাঙ্কে চারটি PTFE নিমজ্জন হিটার ইনস্টল করেছে৷ হিটার দুটি বিপরীত দেয়ালে মাউন্ট করা হয়েছিল, প্রতিটি দেয়ালে দুটি হিটার। প্রতিটি দেওয়ালে হিটারগুলি 60 মিমি ব্যবধানে রাখা হয়েছিল। ছয় মাসের মধ্যে, ভিতরের হিটারগুলি-যেগুলি ফাঁক জুড়ে একে অপরের মুখোমুখি হয়-প্রান্ত বরাবর ফোসকাযুক্ত PTFE দেখায়, যখন বাইরের হিটারগুলি ভাল অবস্থায় থাকে। পর্যাপ্ত প্রবাহের জন্য হিটারগুলির মধ্যে ফাঁকটি খুব সংকীর্ণ ছিল।
যখন একই ট্যাঙ্কে একাধিক PTFE নিমজ্জন হিটার ইনস্টল করা হয় তখন এলিমেন্ট স্পেসিং একটি গুরুত্বপূর্ণ ডিজাইন প্যারামিটার। ব্যবধান নির্ধারণ করে যে হিটারগুলির মধ্যে তরল অবাধে প্রবাহিত হতে পারে বা ফাঁকটি একটি স্থবির অঞ্চলে পরিণত হয় যেখানে তাপ জমা হয় এবং হিটারগুলি অতিরিক্ত গরম হয়।
কেন উপাদান ব্যবধান বিষয়
প্রতিটি PTFE নিমজ্জন হিটার একটি থার্মাল প্লুম তৈরি করে যা তার খাপ বরাবর উঠে যায়। যখন দুটি হিটার একসাথে কাছাকাছি মাউন্ট করা হয়, তখন তাদের প্লুমগুলি ইন্টারঅ্যাক্ট করে। যদি ব্যবধান যথেষ্ট প্রশস্ত হয়, তাহলে প্লুমগুলি স্বাধীনভাবে উঠে যায়, নীচে থেকে শীতল তরল আঁকতে থাকে এবং উভয় পৃষ্ঠের সাথে প্রবাহ বজায় রাখে। যদি ফাঁকটি খুব সংকীর্ণ হয়, তাহলে প্লুমগুলি একত্রিত হয় এবং হিটারগুলির মধ্যে প্রবাহ সীমিত হয়ে যায়।
একটি সংকীর্ণ ফাঁকে, তরল উভয় পক্ষ থেকে উত্তপ্ত হয়। এটি বাইরের পৃষ্ঠের তরলের চেয়ে দ্রুত বৃদ্ধি পায়। ফাঁকটি একটি শক্তিশালী আপড্রাফ্ট সহ একটি চিমনিতে পরিণত হয়, তবে খাপের পৃষ্ঠগুলিতে প্রবাহ অসম হতে পারে। ব্যবধানের নীচের অংশটি প্রবাহের অনাহারে থাকতে পারে, যখন উপরের অংশে উচ্চ বেগ রয়েছে। অসম প্রবাহ মুখোমুখি পৃষ্ঠতলের নীচের অংশে গরম দাগ তৈরি করে।
| হিটার ব্যবধান | হিটারের মধ্যে প্রবাহ | চিমনি প্রভাব | হট স্পট ঝুঁকি | প্রস্তাবিত আবেদন |
|---|---|---|---|---|
| <30 mm | দরিদ্র | শক্তিশালী | অনেক উঁচুতে | সুপারিশ করা হয় না |
| 30-50 মিমি | পরিমিত | পরিমিত | উচ্চ | কম ওয়াট ঘনত্ব শুধুমাত্র |
| 50-80 মিমি | ভাল | পরিমিত | কম | বেশিরভাগ অ্যাপ্লিকেশন |
| 80-120 মিমি | চমৎকার | দুর্বল | খুব কম | উচ্চ ওয়াট ঘনত্ব |
| >120 মিমি | চমৎকার | কোনোটিই নয় | খুব কম | বড় ট্যাংক |
হিটার ব্যবধান এবং প্রবাহ এবং হট স্পট ঝুঁকির উপর এর প্রভাব
চিমনি প্রভাব
দুটি উত্তপ্ত আবরণ যখন একে অপরের মুখোমুখি হয়, তখন তাদের মধ্যকার ফাঁক চিমনির মতো কাজ করে। ফাঁকের তরল উভয় দিক থেকে উত্তপ্ত হয়, কম ঘন হয় এবং উঠে যায়। শীতল তরল নীচে থেকে টানা হয়. চিমনি প্রভাব উপকারী হতে পারে যদি ফাঁকটি মসৃণ প্রবাহের অনুমতি দেওয়ার জন্য যথেষ্ট প্রশস্ত হয়, তবে ব্যবধানটি খুব সংকীর্ণ হলে এটি ক্ষতিকারক হতে পারে।
একটি সংকীর্ণ ফাঁকে, চিমনি প্রভাব শক্তিশালী কিন্তু প্রবাহ অসম। তরল বৃদ্ধির সাথে সাথে ত্বরান্বিত হয় এবং ফাঁকের নীচে চাপের ড্রপ শীতল তরলের প্রবাহকে সীমাবদ্ধ করে। ফাঁকের নীচের অংশটি কম প্রবাহ পায় এবং সেখানকার হিটারগুলি আরও গরম হয়।
বিভিন্ন হিটার কনফিগারেশনের জন্য স্পেসিং নির্দেশিকা
প্রস্তাবিত ব্যবধানটি হিটারের অভিযোজন, ওয়াটের ঘনত্ব এবং তরল বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে।
একে অপরের মুখোমুখি উল্লম্ব হিটারগুলির জন্য, কম ওয়াট ঘনত্বের জন্য ন্যূনতম 50 মিমি ব্যবধান (0.8–1.0 W/cm²) এবং উচ্চ ওয়াট ঘনত্বের জন্য 80 mm (1.2–1.5 W/cm²) সুপারিশ করা হয়। ব্যবধানটি খাপের পৃষ্ঠের মধ্যে পরিমাপ করা উচিত, মাউন্টিং বন্ধনীগুলির মধ্যে নয়।
একই দেয়ালে মাউন্ট করা হিটারগুলির জন্য, পাশাপাশি, ব্যবধানটি ছোট হতে পারে কারণ হিটারগুলি একে অপরের মুখোমুখি হয় না। একটি 30-40 মিমি ব্যবধান একই দেয়ালে সংলগ্ন হিটারগুলির মধ্যে তাপীয় হস্তক্ষেপ রোধ করতে যথেষ্ট।
উল্লম্বভাবে স্তুপীকৃত অনুভূমিক হিটারগুলির জন্য, উপরের হিটারের দ্বারা আটকা না পড়ে নীচের হিটার থেকে তাপীয় প্লামকে পালাতে দেওয়ার জন্য ব্যবধানটি কমপক্ষে 100 মিমি হওয়া উচিত।
| হিটার কনফিগারেশন | প্রস্তাবিত ব্যবধান | ন্যূনতম ব্যবধান | নোট |
|---|---|---|---|
| উল্লম্ব, একে অপরের মুখোমুখি, কম WD | 50-80 মিমি | 40 মিমি | খাপের মধ্যে পরিমাপ করুন |
| উল্লম্ব, একে অপরের মুখোমুখি, উচ্চ WD | 80-120 মিমি | 60 মিমি | উচ্চতর ডব্লিউডি আরও জায়গা প্রয়োজন |
| উল্লম্ব, পাশাপাশি, একই প্রাচীর | 30-50 মিমি | 25 মিমি | হিটার একে অপরের মুখোমুখি হয় না |
| অনুভূমিক, স্তুপীকৃত | 100-150 মিমি | 80 মিমি | Plume পালাতে হবে |
| উল্লম্ব, লম্ব | 40-60 মিমি | 30 মিমি | Plumes কম যোগাযোগ করে |
একাধিক PTFE নিমজ্জন হিটার কনফিগারেশনের জন্য ফাঁক নির্দেশিকা
তাপমাত্রা অভিন্নতার উপর ব্যবধানের প্রভাব
উপাদান ব্যবধান শুধুমাত্র আবরণ পৃষ্ঠ তাপমাত্রা কিন্তু ট্যাংক তাপমাত্রা অভিন্নতা প্রভাবিত করে. যে হিটারগুলি খুব ঘনিষ্ঠভাবে ব্যবধানে থাকে সেগুলি তাদের মধ্যে একটি স্থানীয় গরম অঞ্চল তৈরি করে। সেই অঞ্চলের তরল বাল্কের চেয়ে বেশি গরম, এবং সেই অঞ্চলের মধ্য দিয়ে যাওয়া ওয়ার্কপিসগুলি অতিরিক্ত উত্তপ্ত- হতে পারে৷
ব্যবধানে থাকা হিটারগুলি আরও সমানভাবে তাপ বিতরণ করে। প্রতিটি হিটার থেকে প্লুমগুলি স্বাধীনভাবে উঠে আসে এবং বাল্ক তরলের সাথে মিশে যায়। ট্যাঙ্ক জুড়ে তাপমাত্রা আরও অভিন্ন।
| ব্যবধান | স্থানীয় হট জোন | বাল্ক তাপমাত্রা অভিন্নতা | Workpiece গুণমান প্রভাব |
|---|---|---|---|
| <30 mm | শক্তিশালী | খারাপ (±3-5 ডিগ্রি) | দৃশ্যমান বৈচিত্র |
| 30-50 মিমি | পরিমিত | মাঝারি (±2-3 ডিগ্রি) | ছোটখাট বৈচিত্র |
| 50-80 মিমি | দুর্বল | ভালো (±1-2 ডিগ্রি) | নগণ্য |
| >80 মিমি | কোনোটিই নয় | চমৎকার (±0.5-1 ডিগ্রি) | কোনোটিই নয় |
উপাদান ব্যবধান এবং তাপমাত্রা অভিন্নতা এবং workpiece গুণমান উপর এর প্রভাব
যখন ব্যবধান বাড়ানো যাবে না
যদি ট্যাঙ্কটি হিটারগুলির মধ্যে বিস্তৃত ব্যবধানকে মিটমাট করতে না পারে, বিকল্পগুলি হল হিটারের সংখ্যা হ্রাস করা, ওয়াটের ঘনত্ব কমানো বা একটি ভিন্ন হিটার কনফিগারেশন ব্যবহার করা। একটি বৃহৎ পৃষ্ঠ এলাকা সহ একটি একক বড় হিটার একাধিক ঘনিষ্ঠভাবে ব্যবধানযুক্ত হিটারের চেয়ে ভাল হতে পারে।
ট্যাঙ্কের জন্য অপ্টিমাইজ করা একটি ব্যবধান সহ একটি কাস্টম PTFE নিমজ্জন হিটার কনফিগারেশন এবং প্রক্রিয়াটি হিটারগুলির মধ্যে প্রবাহ সীমাবদ্ধতার মূল কারণকে সম্বোধন করে। স্পেসিফিকেশন প্রক্রিয়ার জন্য ট্যাঙ্কের মাত্রা, হিটার গণনা, হিটারের অভিযোজন, ওয়াটের ঘনত্ব এবং প্রয়োজনীয় ওয়াটের প্রয়োজন। একটি ট্যাঙ্কে একাধিক হিটার সহ সুবিধাগুলির জন্য, এই অ্যাপ্লিকেশন-নির্দিষ্ট পদ্ধতিটি হিটারগুলির মধ্যে প্রবাহ উন্নত করে এবং হিটারের পরিষেবা জীবনকে প্রসারিত করে।
