أعراض التقسيم الطبقي
يُظهر خزان الطلاء الكهربائي اختلافًا مستمرًا قدره 5 درجات بين مستشعر درجة الحرارة بالقرب من السطح والحوض بالقرب من أرضية الخزان. الأجزاء المطلية في المنطقة العلوية مطابقة للمواصفات. تظهر الأجزاء من المنطقة السفلية رواسب ألوان باهتة وغير طبيعية-. يقوم المشغل برفع نقطة الضبط لجلب الجزء السفلي إلى النطاق، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المنطقة العلوية.
يقوم المبادل الحراري PTFE بتوصيل مخرجات الحرارة المقدرة. ضغط البخار صحيح. سطح الملف نظيف. ومع ذلك، فإن الحرارة لا تصل إلى قاع الخزان بشكل موحد. السبب الجذري ليس عيبًا في المبادل بل في موضعه: عمق الغمر غير صحيح بالنسبة لهندسة الخزان.
فيزياء الطبقات الحرارية
يتوسع المحلول الساخن ويصبح أقل كثافة. في خزان الطلاء، يرتفع المحلول الذي يتم تسخينه بواسطة ملف غمر إلى السطح. يغرق المحلول الأكثر برودة وأكثر كثافة. هذا الحمل الحراري الطبيعي يخلق نمط الدورة الدموية. تعتمد فعالية النموذج على مكان وجود مصدر الحرارة في عمود الماء العمودي.
يعمل ملف PTFE الموجود بالقرب من السطح على تسخين المنطقة العلوية فقط. يرتفع المحلول الساخن قليلاً وينتشر عبر الجزء العلوي من الخزان. تتلقى المنطقة السفلية الحرارة فقط من خلال التوصيل البطيء والدورة الثانوية الضعيفة. يشكل الميل الحراري المستقر-مستوى أفقيًا يفصل المحلول العلوي الدافئ عن المحلول السفلي البارد.
إن الملف الموجود بالقرب من قاع الخزان يخلق الدورة الدموية الأكثر فعالية. يرتفع المحلول الساخن عبر عمق الخزان بالكامل، مما يؤدي إلى احتجاز وخلط الحجم الكامل. الخط الحراري ضعيف أو غائب. يمكن تحقيق توحيد درجة الحرارة بمقدار ±1 درجة.
عمق الغمر الصحيح يضع الجزء السفلي من ملف PTFE بالقرب من أرضية الخزان قدر الإمكان، مع الحفاظ على خلوص تراكم الحمأة ومنع الاتصال المباشر بقاع الخزان.
الجدول 1: تأثير عمق غمر ملف PTFE على توحيد درجة الحرارة (خزان عميق يبلغ 2.5 متر، نقطة ضبط 55 درجة)
| موقف لفائف | المسافة من الأسفل (مم) | درجة حرارة السطح (درجة) | درجة الحرارة السفلية (درجة) | عمودي ΔT (درجة) | تصنيف التوحيد |
|---|---|---|---|---|---|
| بالقرب من السطح | 2,000 | 57 | 50 | 7 | فقير |
| عمق متوسط-. | 1,200 | 56 | 52 | 4 | عدل |
| الثلث السفلي | 600 | 55.5 | 53.5 | 2 | جيد |
| بالقرب من القاع | 200 | 55 | 54 | 1 | ممتاز |
| في الأسفل (بدون تصريح) | 0 | 55.5 | 55.5 | 0 (خطر ارتفاع درجة الحرارة المحلية) | ضعيف (خبز الحمأة) |
رسم خرائط درجات الحرارة من مجموعة الحرارية في حمام واتس النيكل مع التحريض الهواء. ملف شبكي PTFE يغطي 60% من مساحة أرضية الخزان. نقطة الضبط 55 درجة.
التفاعل الانفعالي
يعمل تحريك الهواء أو الخلط الميكانيكي على تعديل نمط الحمل الحراري الطبيعي ولكنه لا يلغي أهمية وضع الملف. يمكن أن يعوض التحريض عن الغمر دون المستوى الأمثل، ولكن على حساب زيادة الهواء أو طاقة المضخة.
يعمل ملف PTFE الموجود بشكل صحيح بالقرب من الأسفل مع الحمل الحراري الطبيعي بدلاً من محاربته. يعزز العمود الحراري المتصاعد من الملف نمط التحريض الميكانيكي. طاقة التحريض الأقل تحقق نفس درجة الحرارة الموحدة.
تعتمد الخزانات التي تعتمد فقط على الحمل الحراري الطبيعي-الشائع في العمليات اللاكهربائية حيث يؤدي تقليب الهواء إلى زعزعة استقرار الحمام-تعتمد بالكامل على وضع الملف للخلط. بالقرب من-الموضع السفلي إلزامي لهذه التطبيقات.
تصحيح عمق الغمر
قد يتطلب تصحيح عمق الغمر في التركيب الحالي تعديل هيكل دعم الملف. تتميز ملفات PTFE بخفة الوزن ويمكن إعادة وضعها بسهولة أكبر من الملفات المعدنية. يمكن تقصير أرجل الدعم. يمكن تمديد الأقواس المعلقة. يستوعب الأنبوب المرن إعادة التموضع البسيطة دون إجهاد.
إذا تعذر خفض الملف بسبب عوائق في أرضية الخزان أو الأنابيب الموجودة، فإن إضافة مضخة دوران أو نظام توصيل يوفر خلطًا ميكانيكيًا للتغلب على التقسيم الطبقي. يجب أن يتم سحب مضخة الشفط من المنطقة السفلية الباردة وتفريغها عبر ملف PTFE للحصول على أقصى قدر من التقاط الحرارة.
ملخص
يؤدي عمق غمر المبادل الحراري PTFE غير الصحيح إلى التقسيم الطبقي الحراري من خلال الحمل الحراري الطبيعي غير المكتمل. يتم وضع الملفات على درجة حرارة عالية جدًا في منطقة الخزان العلوي فقط، مما يترك الجزء السفلي باردًا.
يؤدي الوضع بالقرب من-القاع على مسافة 200-300 ملم من أرضية الخزان إلى تحقيق أفضل توحيد لدرجة الحرارة من خلال الحمل الحراري الطبيعي العميق. يمكن أن يعوض التحريض الميكانيكي عن الوضع دون المستوى الأمثل ولكنه يزيد من تكلفة الطاقة. تعتمد العمليات اللاكهربائية بدون تقليب بشكل كامل على وضع الملف للخلط.
تتوفر التوصيات الهندسية لوضع ملف PTFE في أشكال هندسية محددة للخزان عند تقديم أبعاد الخزان وعمق التشغيل وموضع الملف الحالي وطريقة التقليب وبيانات ملف تعريف درجة الحرارة الرأسية المقاسة.
