অপারেটিং তাপমাত্রায় প্রায় 20,000 mPa·s এর সান্দ্রতা সহ একটি পলিমার দ্রবণ গরম করার জন্য একটি বিশেষ রাসায়নিক উদ্ভিদ প্রয়োজন। বিদ্যমান PTFE নিমজ্জন হিটার চার মাস পরে ব্যর্থ হয়েছে। খাপটি নিম্ন উত্তপ্ত অংশ বরাবর একটি নরম, ফোসকাযুক্ত ব্যান্ড দেখায় এবং নিরোধক প্রতিরোধ ক্ষমতা 10 MΩ এর নিচে নেমে গেছে। হিটারটি 1.2 W/cm² এ নির্দিষ্ট করা হয়েছিল, যা জলের জন্য উপযুক্ত কিন্তু সান্দ্র পলিমার দ্রবণের জন্য অনেক বেশি আক্রমণাত্মক।
উচ্চ সান্দ্রতা তরল একটি মৌলিক তাপ স্থানান্তর চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন. হিটার পৃষ্ঠের পুরু তাপীয় সীমানা স্তর তাপকে আটকে রাখে এবং হিটারের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বাল্ক তরল তাপমাত্রার অনেক উপরে উঠে যায়। নিরাপদ ওয়াটের ঘনত্ব সান্দ্রতার সাথে সমানুপাতিকভাবে কমে যায়। হিটার কনফিগারেশনটি অবশ্যই কম ওয়াটের ঘনত্বে প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠ এলাকা প্রদানের জন্য ডিজাইন করা উচিত এবং সীমানা স্তরের পুরুত্ব কমাতে হিটারের পৃষ্ঠে প্রবাহ বজায় রাখতে হবে।
উচ্চ সান্দ্রতা তরল তাপ স্থানান্তর সমস্যা
জলের 100 গুণ সান্দ্রতা সহ একটি তরলে, পরিবাহী তাপ স্থানান্তর সহগ জলের মানের 10-20%। প্রদত্ত তাপ প্রবাহ স্থানান্তর করার জন্য প্রয়োজনীয় তাপমাত্রার পার্থক্য অনুরূপভাবে বেশি। 100× সান্দ্রতা তরলে 1.0 W/cm² এ কাজ করা হিটারের জন্য, পৃষ্ঠের-থেকে-বাল্ক তাপমাত্রার ব্যবধান 40-60 ডিগ্রি হতে পারে।
উচ্চ পৃষ্ঠের তাপমাত্রা PTFE অবক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে। পলিমার নরম হয়ে যায়, মাত্রিক স্থায়িত্ব হারায় এবং আরও ভেদযোগ্য হয়ে ওঠে। হিটার বাইরে থেকে ব্যর্থ হয়।
| তরল সান্দ্রতা | জল আপেক্ষিক | পরিবাহী সহগ | 1.0 W/cm² এ সারফেস ΔT | নিরাপদ ওয়াট ঘনত্ব |
|---|---|---|---|---|
| জল | 1× | 1,000–2,000 W/m²·K | 12-18 ডিগ্রী | 1.5-2.0 W/cm² |
| 10× | 10× | 300–600 W/m²·K | 25-35 ডিগ্রী | 1.0-1.3 W/cm² |
| 100× | 100× | 100–250 W/m²·K | 40-60 ডিগ্রী | 0.6–0.9 W/cm² |
| 1,000× | 1,000× | 50–120 W/m²·K | 60-90 ডিগ্রী | 0.4-0.6 W/cm² |
উচ্চ সান্দ্রতা তরল জন্য তাপ স্থানান্তর এবং নিরাপদ ওয়াট ঘনত্ব
মাল্টি-পাস কনফিগারেশন
একটি মাল্টি-পাস কনফিগারেশন একটি বৃহত্তর এলাকা জুড়ে গরম করার পৃষ্ঠকে বিতরণ করে, প্রতি ইউনিট এলাকায় ওয়াটের ঘনত্ব হ্রাস করে। পাসগুলি উপলভ্য জাহাজের আয়তনের মধ্যে পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলকে সর্বাধিক করার জন্য এবং তাদের মধ্যে প্রবাহের অনুমতি দেওয়ার জন্য ব্যবস্থা করা হয়েছে।
0.7 ওয়াট/সেমি² এ 6 কিলোওয়াট ডিউটির জন্য, প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল হল 8,571 সেমি²। একটি মাল্টি-পাস হিটার যার একটি 50 মিমি শিথ ব্যাস এবং 700 মিমি প্রতিটি আটটি পাস প্রায় 8,796 সেমি²-ডিউটির জন্য যথেষ্ট। পাসগুলি তাদের মধ্যে প্রবাহের অনুমতি দেওয়ার জন্য 40-50 মিমি ব্যবধানে রাখা হয়।
| ওয়াটেজ | নিরাপদ ওয়াট ঘনত্ব | প্রয়োজনীয় সারফেস এরিয়া | 50 মিমি শীথে পাস | পাস দৈর্ঘ্য | পাস ব্যবধান |
|---|---|---|---|---|---|
| 3 কিলোওয়াট | 0.7 ওয়াট/সেমি² | 4,286 সেমি² | 4 | 700 মিমি | 40 মিমি |
| 4 কিলোওয়াট | 0.7 ওয়াট/সেমি² | 5,714 cm² | 5 | 700 মিমি | 40 মিমি |
| 5 কিলোওয়াট | 0.7 ওয়াট/সেমি² | 7,143 সেমি² | 7 | 700 মিমি | 45 মিমি |
| 6 কিলোওয়াট | 0.7 ওয়াট/সেমি² | 8,571 সেমি² | 8 | 700 মিমি | 45 মিমি |
| 8 কিলোওয়াট | 0.7 ওয়াট/সেমি² | 11,429 সেমি² | 10 | 700 মিমি | 50 মিমি |
উচ্চ সান্দ্রতা পলিমার সমাধানের জন্য মাল্টি-পাস কনফিগারেশন
সান্দ্র তরল জন্য প্রবাহ বৃদ্ধি
একটি সান্দ্র তরলে একা একটি মাল্টি-কনফিগারেশন যথেষ্ট নয়। সীমানা স্তর বেধ কমাতে হিটার পৃষ্ঠের প্রবাহ বজায় রাখা আবশ্যক। একটি নিবেদিত শিক্ষাবিদ বা একটি ছোট রিসার্কুলেশন পাম্প পাস জুড়ে সরাসরি প্রবাহিত করতে পারে।
সীমানা স্তরের বেধ কমাতে এবং পৃষ্ঠের তাপমাত্রা 15-25 ডিগ্রি কমাতে 0.3-0.5 m/s একটি স্থানীয় বেগ যথেষ্ট। প্রবাহ শক্তিশালী হওয়ার প্রয়োজন নেই-এটি হিটার পৃষ্ঠের দিকে নির্দেশিত হওয়া দরকার।
| ফ্লো অগমেন্টেশন পদ্ধতি | স্থানীয় বেগ | পৃষ্ঠ ΔT হ্রাস | বাস্তবায়ন |
|---|---|---|---|
| হিটারে শিক্ষক | 0.3–0.5 m/s | 15-25 ডিগ্রী | ছোট পাম্প বা সংকুচিত বায়ু |
| পুনঃপ্রবর্তন লুপ | 0.4–0.6 m/s | 20-30 ডিগ্রী | পাম্প এবং পাইপিং |
| যান্ত্রিক আন্দোলন | 0.2–0.4 m/s | 10-20 ডিগ্রী | আন্দোলনকারী বা আলোড়নকারী |
| স্পারজ পাইপ | 0.1–0.2 m/s | 8-15 ডিগ্রী | সংকুচিত বায়ু |
সান্দ্র তরল জন্য প্রবাহ বৃদ্ধি পদ্ধতি
চুল্লি জ্যামিতি বিবেচনা
একটি রাসায়নিক চুল্লি প্রায়ই একটি কলাই ট্যাংক থেকে একটি ভিন্ন জ্যামিতি আছে. চুল্লিটি একটি গম্বুজযুক্ত শীর্ষ এবং নীচে নলাকার হতে পারে, একটি কেন্দ্রীয় আন্দোলনকারী শ্যাফ্ট এবং ব্যাফেলস সহ। একটি হিটারের জন্য উপলব্ধ স্থান আন্দোলনকারী এবং জাহাজের প্রাচীরের মধ্যে বৃত্তাকার অঞ্চলে সীমাবদ্ধ।
একটি বাঁকানো মাল্টি-পাস কনফিগারেশন যা জাহাজের প্রাচীরকে অনুসরণ করে কঙ্কালীয় স্থানের মধ্যে পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলকে সর্বাধিক করে তোলে। পাসগুলি আন্দোলনকারীর চারপাশে একটি বলয়ে সাজানো হয়, তাদের মধ্যে প্রবাহের চ্যানেল রয়েছে।
যখন একটি স্ট্যান্ডার্ড হিটার ব্যবহার করা যাবে না
যদি চুল্লিটি কম ওয়াটের ঘনত্বের জন্য প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রকে মিটমাট করতে না পারে, বিকল্পগুলি হল ওয়াট কমানো, একটি সংক্ষিপ্ত পরিষেবা জীবন গ্রহণ করা বা একটি বিকল্প গরম করার পদ্ধতি ব্যবহার করা। একটি বাহ্যিক তাপ এক্সচেঞ্জার সান্দ্র পরিষেবার জন্য আরও উপযুক্ত হতে পারে কারণ এটি একটি ছোট আয়তনে আরও পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল প্রদান করতে পারে।
একাধিক পাস, কম ওয়াট ঘনত্ব এবং প্রবাহ বৃদ্ধি সহ একটি কাস্টম PTFE নিমজ্জন হিটার কনফিগারেশন উচ্চ সান্দ্রতা পলিমার সমাধানের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। স্পেসিফিকেশন প্রক্রিয়ার জন্য অপারেটিং তাপমাত্রায় তরল সান্দ্রতা, জাহাজের মাত্রা, আন্দোলনকারীর ধরন এবং গতি, প্রয়োজনীয় ওয়াটেজ এবং তাপমাত্রার অভিন্নতা প্রয়োজন।
