একটি ধাতব ফিনিশিং প্ল্যান্ট একই আকার এবং রসায়নের দুটি পরিষ্কার ট্যাঙ্কে অভিন্ন 5 কিলোওয়াট PTFE নিমজ্জন হিটার ইনস্টল করেছে। একটি ট্যাঙ্ক প্রতি রৈখিক মিটারে 2 CFM এ এয়ার স্পারিং ব্যবহার করেছে। অন্যটি মাঝে মাঝে ম্যানুয়াল নাড়ার উপর নির্ভর করে। উভয় হিটার 1.4 W/cm² এ পরিচালিত হয়। স্পার্জড হিটারটি চার বছর স্থায়ী হয়েছিল। এগারো মাসে অস্থির হিটার ব্যর্থ হয়েছে। একই ওয়াটেজ। একই স্নান। ভিন্ন প্রবাহ।
অ্যাজিটেশন রেট হল সেই পরিবর্তনশীল যা একটি নামমাত্র ওয়াট ঘনত্বের স্পেসিফিকেশনকে প্রকৃত নিরাপদ অপারেটিং অবস্থায় রূপান্তরিত করে। একটি ডেটাশীটে ওয়াট ঘনত্বের সংখ্যা কিছু বেসলাইন প্রবাহ অনুমান করে। যখন হিটারে প্রকৃত প্রবাহ সেই অনুমানের নিচে নেমে আসে, তখন নিরাপদ ওয়াটের ঘনত্ব কমে যায়-এবং হিটার মূল্য পরিশোধ করে।
সীমানা স্তর: যেখানে তাপ স্থানান্তর আসলে ঘটে
তাপ তরল একটি পাতলা ফিল্মের মাধ্যমে হিটার ছেড়ে যায় যাকে তাপীয় সীমানা স্তর বলে। এই স্তরে, তাপ সঞ্চালনের মাধ্যমে চলে, পরিচলন নয়। স্তরটি যত পাতলা হবে, দ্রুত তাপ চলে যাবে এবং প্রদত্ত ওয়াটের ঘনত্বের জন্য হিটার পৃষ্ঠের তাপমাত্রা তত কম হবে।
প্রবাহ বেগ সীমানা স্তরের বেধ নিয়ন্ত্রণ করে। 0.5 মি/সেকেন্ডে, স্তরটি 1 মিমি এর নিচে হতে পারে। 0.05 মি/সেকেন্ড-কার্যকরভাবে স্থবির-এটি 3-5 মিমি পর্যন্ত বাড়তে পারে। একটি পুরু স্তর মানে উচ্চ তাপীয় প্রতিরোধ, যার অর্থ একই পাওয়ার আউটপুটে উচ্চ হিটার পৃষ্ঠের তাপমাত্রা।
সম্পর্ক রৈখিক নয়। প্রবাহের বেগ অর্ধেক করলে সীমানা স্তরের পুরুত্ব দ্বিগুণ হয় না। কিন্তু কম-বেগের পরিসরে সাধারণত খারাপভাবে উত্তেজিত প্লেটিং ট্যাঙ্কের প্রবাহের ছোট পরিবর্তন তাপ স্থানান্তরে বড় পরিবর্তন ঘটায়। এই কারণেই একটি হিটার যেটি একটি ট্যাঙ্কে ভাল পারফরম্যান্স করে অন্য ট্যাঙ্কে একই ওয়াট ঘনত্বের কিন্তু দুর্বল আন্দোলনের সাথে অকালে ব্যর্থ হয়।
| স্থানীয় প্রবাহ বেগ | সীমানা স্তর পুরুত্ব | তাপ স্থানান্তর সহগ | হিটার ΔT 1.2 W/cm² এ | নিরাপদ ওয়াট ঘনত্ব |
|---|---|---|---|---|
| >0.5 m/s | <1 mm | উচ্চ | 6-10 ডিগ্রী | 1.6–2.0 W/cm² |
| 0.2–0.5 m/s | 1-2 মিমি | মাঝারি-উচ্চ | 10-16 ডিগ্রী | 1.3–1.6 W/cm² |
| 0.1–0.2 m/s | 2-3 মিমি | পরিমিত | 16-24 ডিগ্রী | 1.0-1.3 W/cm² |
| <0.05 m/s | 3-5 মিমি | কম | 24-40 ডিগ্রী | 0.6–0.9 W/cm² |
50-80 ডিগ্রিতে জলীয় প্রক্রিয়া স্নানের জন্য প্রবাহ বেগ এবং ওয়াট ঘনত্বের সম্পর্ক
কেন ট্যাঙ্ক-লেভেল অ্যাজিটেশন হিটারের সমান নয়-স্তরের প্রবাহ
একটি সাধারণ স্পেসিফিকেশন ত্রুটি ধরে নিচ্ছে যে ট্যাঙ্ক আন্দোলন হিটারে পৌঁছেছে। স্পার্জ পাইপগুলি ওয়ার্কপিসের চারপাশে তরল সরানোর জন্য স্থাপন করা হয়, হিটারের চারপাশে নয়। এডক্টররা প্রসেস জোনকে লক্ষ্য করে। হিটারটি একটি কোণে, একটি র্যাক গাইডের পিছনে বা একটি স্থানান্তর প্রক্রিয়ার নীচে বসে যেখানে প্রবাহটি বাল্ক গড়ের একটি ভগ্নাংশ।
প্লেটিং ট্যাঙ্কে ক্ষেত্র পরিমাপ ধারাবাহিকভাবে দেখায় যে হিটার পৃষ্ঠে স্থানীয় বেগ ট্যাঙ্কের গড় বেগের থেকে 30-70% কম-। মৃত অঞ্চলে-কোণে, বিভ্রান্তির পিছনে, ফিক্সচারের নীচে-এটি 80-90% কম হতে পারে।
এই কারণেই ট্যাঙ্ক-স্তরের আন্দোলনের উপর ভিত্তি করে ওয়াট ঘনত্বের নির্বাচন নিরাপদ সীমাকে অতিমূল্যায়ন করে। হিটারটি একটি প্রবাহিত পরিবেশে কাজ করে যা বাল্ক ট্যাঙ্কের অবস্থার চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে খারাপ। প্রধান ভলিউমে কাজ করে ওয়াটের ঘনত্ব হিটারে ব্যর্থ হয়।
আন্দোলনের পদ্ধতি এবং তাদের নাগাল
বিভিন্ন আন্দোলনের পদ্ধতি হিটার পৃষ্ঠে বিভিন্ন প্রবাহ বৈশিষ্ট্য প্রদান করে।
এয়ার স্পারিং সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি। এটি বাল্ক মিক্সিংয়ের ক্ষেত্রে কার্যকর কিন্তু স্পারজ পাইপের কাছে স্থানীয়ভাবে অশান্তি তৈরি করে যা দূরত্বের সাথে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। স্পার্জ থেকে 300 মিমি দূরে অবস্থিত একটি হিটার পাইপে পরিমাপ করা বেগের মাত্র 20-30% দেখতে পারে।
শিক্ষাবিদ সঞ্চালন আরও নির্দেশিত প্রবাহ প্রদান করে। হিটার পৃষ্ঠের দিকে লক্ষ্য করা একটি অগ্রভাগ একটি ঘনীভূত জেট সরবরাহ করে যা দীর্ঘ দূরত্বে বেগ বজায় রাখে। এটি একটি নির্দিষ্ট স্থানে প্রবাহ উন্নত করার জন্য সবচেয়ে কার্যকর পদ্ধতি।
ওয়ার্কপিস চলাচল-ব্যারেল ঘূর্ণন বা র্যাক দোলন-বাল্ক মিশ্রণে অবদান রাখে তবে খুব কমই হিটার পৃষ্ঠে অর্থপূর্ণ বেগ তৈরি করে যদি না ওয়ার্কপিসগুলি হিটারের কাছাকাছি চলে যায়।
একটি ডেডিকেটেড হিটার কম্পার্টমেন্টের সাথে পাম্প রিসার্কুলেশন সবচেয়ে অভিন্ন প্রবাহ প্রদান করে। একটি ছোট পাম্প ট্যাঙ্ক থেকে ড্র করে এবং হিটার জুড়ে ডিসচার্জ করে, অন্যান্য আন্দোলন নির্বিশেষে ধারাবাহিক বেগ বজায় রাখে। এই ব্যবস্থাটি বড় প্লেটিং ট্যাঙ্কগুলিতে সাধারণ যেখানে হিটারের নির্ভরযোগ্যতা গুরুত্বপূর্ণ।
| আন্দোলনের পদ্ধতি | হিটারে বেগ (300 মিমি দূরত্ব) | ওয়াটের ঘনত্ব বাড়ানো সম্ভব | সরঞ্জাম খরচ | সেরা অ্যাপ্লিকেশন |
|---|---|---|---|---|
| কোনো আন্দোলন নেই | <0.05 m/s | বেসলাইন | কোনোটিই নয় | সুপারিশ করা হয় না |
| এয়ার স্পারিং, সাধারণ | 0.05–0.1 m/s | +0.1–0.2 ওয়াট/সেমি² | কম | ছোট ট্যাংক |
| এয়ার স্পারিং, নির্দেশিত | 0.1–0.2 m/s | +0.2–০.৩ ওয়াট/সেমি² | কম | বেশিরভাগ কলাই ট্যাঙ্ক |
| হিটারে শিক্ষক | 0.3–0.5 m/s | +0.3–০.৫ ওয়াট/সেমি² | পরিমিত | সান্দ্র স্নান |
| ডেডিকেটেড রিসার্কুলেশন | 0.4–0.6 m/s | +0.4–০.৬ ওয়াট/সেমি² | উচ্চতর | সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশন |
প্লেটিং এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ ট্যাঙ্কের ক্ষেত্রের পরিমাপ থেকে বেগ এবং ওয়াট ঘনত্বের ডেটা
প্রকৃত হিটারের সাথে ওয়াট ঘনত্বের সাথে মেলে-স্তরের প্রবাহ
ব্যবহারিক পদ্ধতি হল হিটারের অবস্থানে প্রবাহের বেগ পরিমাপ করা বা অনুমান করা, ট্যাঙ্কের গড় নয়। পরিমাপ অব্যবহারিক হলে, হিটার অবস্থান এবং আন্দোলন পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে রক্ষণশীল অনুমান ব্যবহার করুন।
শুধুমাত্র সাধারণ স্পারিং সহ একটি কোণে একটি হিটারের জন্য, 0.05-0.1 মি/সেকেন্ড ধরে নিন। নির্দেশিত স্পারিং সহ প্রধান প্রবাহের পথে একটি হিটারের জন্য, 0.2-0.3 m/s অনুমান করুন। ডেডিকেটেড এডেক্টর বা রিসার্কুলেশন সহ একটি হিটারের জন্য, 0.3-0.5 মি/সেকেন্ড ধরে নিন।
উপরের টেবিলের সংশ্লিষ্ট সারি থেকে ওয়াটের ঘনত্ব নির্বাচন করুন। যদি সেই ওয়াটের ঘনত্বে প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল উপলব্ধ ট্যাঙ্কের স্থান ছাড়িয়ে যায়, বিকল্পগুলি হল আন্দোলনের উন্নতি করা, মোট ওয়াটেজ কমানো, বা একটি কাস্টম হিটার কনফিগারেশন ব্যবহার করা যা আরও পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল প্রদান করে।
প্রধান পরিবর্তন ছাড়াই প্রবাহের উন্নতি
একটি ছোট শিক্ষিকা অগ্রভাগ হিটার থেকে 150-250 মিমি দূরে অবস্থিত এবং হিটার পৃষ্ঠ বরাবর লক্ষ্য করে স্থানীয় বেগ স্থির থেকে 0.3-0.5 মি/সেকেন্ডে উন্নীত করতে পারে। অগ্রভাগ একটি ছোট পাম্প দ্বারা বা সংকুচিত বায়ু দ্বারা চালিত হতে পারে, এবং প্রতি বছর একটি ব্যর্থ হিটার প্রতিস্থাপনের তুলনায় ইনস্টলেশন খরচ শালীন।
একটি ছিদ্রযুক্ত স্পার্জ পাইপ সরাসরি একটি উল্লম্বভাবে মাউন্ট করা হিটারের নীচে অবস্থান করে বুদবুদের একটি পর্দা তৈরি করে যা হিটারের পৃষ্ঠকে পরিষ্কার করে। এটি একজন প্রশিক্ষকের চেয়ে কম কার্যকর কিন্তু শুধুমাত্র একটি সংকুচিত বায়ু সংযোগ এবং ছিদ্রযুক্ত পাইপের দৈর্ঘ্য প্রয়োজন।
হিটারটিকে মূল সঞ্চালন পথে প্রতিস্থাপন করা-যদি ট্যাঙ্ক লেআউট অনুমতি দেয়-হল সবচেয়ে সহজ উন্নতি৷ স্পার্জ পাইপ থেকে 100-150 মিমি দূরে একটি কোণ থেকে একটি হিটার স্থানান্তর করা কোনো সরঞ্জাম খরচ ছাড়াই স্থানীয় বেগকে দ্বিগুণ করতে পারে।
যখন স্ট্যান্ডার্ড হিটার ফ্লো বাস্তবতার সাথে মেলে না
জটিল অভ্যন্তরীণ ফিক্সচারিং এবং সীমিত আন্দোলন সহ ট্যাঙ্কগুলি প্রায়শই ওয়াট ঘনত্বে স্ট্যান্ডার্ড PTFE নিমজ্জন হিটারগুলিকে মিটমাট করতে পারে না যা প্রকৃত হিটার স্তরের প্রবাহের চাহিদা-। 0.8 W/cm² এ একটি 5 kW ডিউটির জন্য 6,000 cm² এর বেশি হিটার পৃষ্ঠের প্রয়োজন-সাধারণ ট্যাঙ্কের মাত্রার মধ্যে একটি একক হিটারের চেয়ে বেশি।
একটি কাস্টম PTFE নিমজ্জন হিটার কনফিগারেশন একটি ফ্লো-অপ্টিমাইজ করা অবস্থান, একটি নিবেদিত প্রশিক্ষক, এবং কম ওয়াটের ঘনত্ব প্রবাহের অনাহারের মূল কারণকে সমাধান করে৷ স্পেসিফিকেশন প্রক্রিয়ার জন্য ট্যাঙ্কের মাত্রা, আন্দোলনের পদ্ধতি, প্রবাহের উত্সের তুলনায় হিটারের অবস্থান, স্নানের রসায়ন এবং প্রয়োজনীয় ওয়াটেজ প্রয়োজন। বিভিন্ন অ্যাজিটেশন অবস্থার সাথে একাধিক ট্যাঙ্ক চালানোর সুবিধাগুলির জন্য, এই অ্যাপ্লিকেশন-নির্দিষ্ট পদ্ধতিটি নামমাত্র ট্যাঙ্কের অবস্থার পরিবর্তে হিটারের প্রকৃত প্রবাহ পরিবেশের সাথে ওয়াটের ঘনত্বের সাথে মেলে।
