একটি রাসায়নিক প্ল্যান্ট অভিন্ন ট্যাঙ্কের জন্য দুটি PTFE নিমজ্জন উনান অর্ডার করেছে৷ একটিতে 1.5 মিমি পিটিএফই খাপ ছিল। অন্যটির একটি 2.5 মিমি খাপ ছিল। উভয়ই একই ওয়াটেজ এবং ভোল্টেজের জন্য রেট করা হয়েছিল। আঠারো মাস পরে, পাতলা-চাপযুক্ত হিটারটি এখনও ভাল কাজ করছে। পুরু-চাপযুক্ত হিটারটি ব্যর্থ হয়েছিল-প্রবেশের কারণে নয়, বরং স্থানীয়ভাবে অতিরিক্ত গরম করার কারণে। ঘন আবরণ পৃষ্ঠের তাপমাত্রাকে অবক্ষয়ের সীমার মধ্যে ঠেলে দেওয়ার জন্য যথেষ্ট তাপীয় প্রতিরোধের যোগ করেছিল।
পিটিএফই নিমজ্জন হিটার স্পেসিফিকেশনের সবচেয়ে ফলপ্রসূ সিদ্ধান্তগুলির মধ্যে একটি এবং সবচেয়ে কম বোঝার মধ্যে একটি। একটি পুরু খাপ একটি দীর্ঘ প্রবেশ পথ এবং ভাল যান্ত্রিক স্থায়িত্ব প্রদান করে। তবে এটি তাপীয় প্রতিরোধও যোগ করে, যে কোনো ওয়াট ঘনত্বের জন্য পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বাড়ায়। নিরাপদ ওয়াটের ঘনত্ব খাপের বেধের উপর নির্ভর করে।
PTFE খাপের তাপীয় প্রতিরোধ
প্রক্রিয়া তরল পৌঁছানোর আগে তাপ PTFE খাপ অতিক্রম করা আবশ্যক. খাপের তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা তার পুরুত্বের সমানুপাতিক এবং এর তাপ পরিবাহিতার বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। 0.25 W/m·K-এ PTFE-এর জন্য, একটি 1.5 মিমি আবরণ 1.0 W/cm² এ প্রায় 6 ডিগ্রি তাপমাত্রা হ্রাস যোগ করে। একটি 2.5 মিমি আবরণ প্রায় 10 ডিগ্রী যোগ করে। একটি 3.5 মিমি আবরণ প্রায় 14 ডিগ্রী যোগ করে।
এই তাপমাত্রার ড্রপগুলি পৃষ্ঠের সংবহনশীল ড্রপ এবং ফিলার এবং ধাতব আবরণ জুড়ে অভ্যন্তরীণ ড্রপ যোগ করে। মোট পৃষ্ঠ-থেকে-বাল্ক গ্যাপ পলিমারের প্রকৃত অপারেটিং তাপমাত্রা নির্ধারণ করে।
| খাপের পুরুত্ব | থার্মাল রেজিস্ট্যান্স | 1.0 W/cm² এ সারফেস ΔT | পৃষ্ঠ ΔT 1.5 W/cm² এ | আপেক্ষিক পারমিয়েশন পাথ |
|---|---|---|---|---|
| 1.0 মিমি | কম | 4 ডিগ্রী | 6 ডিগ্রী | সংক্ষিপ্ত |
| 1.5 মিমি | পরিমিত | 6 ডিগ্রী | 9 ডিগ্রী | পরিমিত |
| 2.0 মিমি | মাঝারি-উচ্চ | 8 ডিগ্রী | 12 ডিগ্রী | দীর্ঘ |
| 2.5 মিমি | উচ্চ | 10 ডিগ্রী | 15 ডিগ্রী | দীর্ঘতর |
| 3.0 মিমি | অনেক উঁচুতে | 12 ডিগ্রী | 18 ডিগ্রী | দীর্ঘতম |
সাধারণ PTFE খাপের বেধের জন্য তাপীয় প্রতিরোধ এবং প্রবেশ পথ
কেন নিরাপদ ওয়াটের ঘনত্ব শীথের পুরুত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে হ্রাস পায়
নিরাপদ ওয়াট ঘনত্ব হল ওয়াটের ঘনত্ব যা পৃষ্ঠের তাপমাত্রাকে পলিমারের জন্য নিরাপদ সীমার মধ্যে রাখে। খাপের বেধ বাড়ার সাথে সাথে তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়, তাই যে কোনো ওয়াট ঘনত্বের জন্য পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায়। নিরাপদ সীমার মধ্যে পৃষ্ঠের তাপমাত্রা রাখতে, ওয়াটের ঘনত্ব কমাতে হবে।
60 ডিগ্রিতে একটি স্নানের মধ্যে 1.5 মিমি খাপের জন্য, 1.4 ওয়াট/সেমি² এর একটি ওয়াট ঘনত্ব পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 100 ডিগ্রির নিচে রাখতে পারে। একই বাথের একটি 2.5 মিমি খাপের জন্য, নিরাপদ ওয়াটের ঘনত্ব 1.0-1.2 W/cm² এ নেমে যায়। একই পৃষ্ঠের তাপমাত্রা অর্জনের জন্য ঘন খাপের জন্য কম ওয়াটের ঘনত্ব প্রয়োজন।
| খাপের পুরুত্ব | পৃষ্ঠের জন্য সর্বোচ্চ ওয়াট ঘনত্ব<100°C | পৃষ্ঠের জন্য সর্বোচ্চ ওয়াট ঘনত্ব<110°C | পৃষ্ঠের জন্য সর্বোচ্চ ওয়াট ঘনত্ব<120°C |
|---|---|---|---|
| 1.0 মিমি | 1.8 ওয়াট/সেমি² | 2.0 W/cm² | 2.2 ওয়াট/সেমি² |
| 1.5 মিমি | 1.4 ওয়াট/সেমি² | 1.6 ওয়াট/সেমি² | 1.8 ওয়াট/সেমি² |
| 2.0 মিমি | 1.2 ওয়াট/সেমি² | 1.4 ওয়াট/সেমি² | 1.6 ওয়াট/সেমি² |
| 2.5 মিমি | 1.0 ওয়াট/সেমি² | 1.2 ওয়াট/সেমি² | 1.4 ওয়াট/সেমি² |
| 3.0 মিমি | 0.8 ওয়াট/সেমি² | 1.0 ওয়াট/সেমি² | 1.2 ওয়াট/সেমি² |
বিভিন্ন খাপের বেধ এবং পৃষ্ঠের তাপমাত্রা সীমার জন্য সর্বাধিক ওয়াট ঘনত্ব
স্থায়িত্ব এবং তাপ স্থানান্তরের মধ্যে বাণিজ্য-অফ
একটি মোটা খাপ ভাল যান্ত্রিক স্থায়িত্ব এবং একটি দীর্ঘ প্রবেশ পথ প্রদান করে। তবে এটির জন্য কম ওয়াটের ঘনত্বও প্রয়োজন, যার অর্থ একই ওয়াটের জন্য আরও পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল। হিটার বড় এবং আরো ব্যয়বহুল হয়ে ওঠে।
সর্বোত্তম খাপের বেধ প্রয়োগের উপর নির্ভর করে। হালকা পরিচর্যার জন্য, একটি পাতলা খাপ (1.0-1.5 মিমি) পর্যাপ্ত স্থায়িত্ব প্রদান করে এবং উচ্চ ওয়াট ঘনত্বের অনুমতি দেয়। আক্রমণাত্মক পরিষেবার জন্য, একটি মোটা খাপ (2.0-3.0 মিমি) ভাল রাসায়নিক প্রতিরোধের প্রদান করে তবে কম ওয়াটের ঘনত্ব এবং একটি বড় হিটার প্রয়োজন।
| পরিষেবার শর্ত | প্রস্তাবিত খাপ বেধ | সর্বোচ্চ ওয়াট ঘনত্ব | আপেক্ষিক হিটার আকার |
|---|---|---|---|
| হালকা,<60°C, clean fluids | 1.0-1.5 মিমি | 1.4-1.8 W/cm² | কমপ্যাক্ট |
| মাঝারি, 60-70 ডিগ্রি | 1.5-2.0 মিমি | 1.2–1.4 W/cm² | পরিমিত |
| আক্রমণাত্মক, 70-80 ডিগ্রি | 2.0-2.5 মিমি | 1.0-1.2 W/cm² | আরও বড় |
| অত্যন্ত আক্রমণাত্মক, 80-90 ডিগ্রি | 2.5-3.0 মিমি | 0.8-1.0 W/cm² | সবচেয়ে বড় |
| HF বা উচ্চ-অস্থায়ী পরিষেবা | 3.0 মিমি+ | 0.6–0.8 W/cm² | অনেক বড় |
খাপের বেধ এবং ওয়াট ঘনত্ব পরিষেবা শর্ত দ্বারা সুপারিশ
ওয়াট ঘনত্বের সাথে খাপের পুরুত্বের মিল
খাপের পুরুত্ব এবং ওয়াটের ঘনত্ব একসাথে নির্বাচন করতে হবে। একটি উচ্চ ওয়াট ঘনত্ব সহ একটি পুরু খাপ একটি অগ্রহণযোগ্যভাবে উচ্চ পৃষ্ঠের তাপমাত্রা তৈরি করে। কম ওয়াটের ঘনত্বের সাথে একটি পাতলা খাপ তাপগতভাবে দক্ষ কিন্তু আক্রমণাত্মক রসায়নে যথেষ্ট পারমিয়েশন প্রতিরোধ নাও দিতে পারে।
ব্যবহারিক পদ্ধতি হল রসায়ন এবং তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে প্রথমে খাপের পুরুত্ব নির্বাচন করা, তারপর ওয়াটের ঘনত্ব নির্বাচন করা যা সেই পুরুত্বের জন্য পৃষ্ঠের তাপমাত্রাকে নিরাপদ সীমার মধ্যে রাখে। 1.0 W/cm² তে একটি 2.5 মিমি আবরণ 1.4 ওয়াট/সেমি² এ 1.5 মিমি আবরণের মতো একই পৃষ্ঠের তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে, তবে মোটা আবরণটি ভাল পারমিয়েশন প্রতিরোধ এবং যান্ত্রিক স্থায়িত্ব প্রদান করে।
যখন স্ট্যান্ডার্ড থিকনেস যথেষ্ট নয়
কিছু অ্যাপ্লিকেশনের জন্য খাপের বেধ বা ওয়াটের ঘনত্বের সমন্বয় প্রয়োজন যা স্ট্যান্ডার্ড হিটার অফার করে না। উচ্চ তাপমাত্রায় অত্যন্ত আক্রমনাত্মক রসায়ন সহ একটি ট্যাঙ্কের জন্য 0.8 W/cm² এ 3.0 মিমি খাপের প্রয়োজন হতে পারে-একটি সংমিশ্রণ যার জন্য একটি বৃহৎ পৃষ্ঠ এলাকা এবং একটি কাস্টম কনফিগারেশন প্রয়োজন।
একটি কাস্টম PTFE নিমজ্জন হিটার কনফিগারেশন খাপের বেধ এবং ওয়াট ঘনত্ব নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অপ্টিমাইজ করার অনুমতি দেয়। স্পেসিফিকেশন প্রক্রিয়ার জন্য স্নানের রসায়ন, অপারেটিং তাপমাত্রা, যান্ত্রিক ঝুঁকির কারণ এবং প্রয়োজনীয় ওয়াটেজ প্রয়োজন। চাহিদাযুক্ত অ্যাপ্লিকেশনগুলির সুবিধাগুলির জন্য, এই পদ্ধতিটি মানক পণ্য নির্বাচনের চেয়ে আরও সুনির্দিষ্টভাবে স্থায়িত্ব এবং তাপ স্থানান্তরের ভারসাম্য বজায় রাখে।
