한 도금 공장에서는 600mm 깊이의 니켈 도금 탱크용 교체용 PTFE 침지 히터가 필요했습니다. 탱크의 폭은 800mm, 길이는 1,200mm였으며 작업 용량은 약 550리터였습니다. 기존 히터는 작업물 경로로 돌출된 표준 L- 모양의 장치였으며 14개월 후에 고장났습니다. 유지 관리 팀은 탱크의 사용 가능한 공간에 맞고 낮은 와트 밀도에서 작동하며 작업물을 방해하지 않는 맞춤형 히터를 원했습니다.
특정 탱크 깊이에 맞게 PTFE 침지 히터를 맞춤화하려면 사용 가능한 침지 깊이, 낮은 와트 밀도에 필요한 표면적, 탱크 형상 및 히터 위치의 흐름 조건이라는 네 가지 제약 조건의 균형을 맞춰야 합니다.
침수 깊이 제약
600mm 깊이의 탱크는 600mm의 사용 가능한 히터 길이를 제공하지 않습니다. 액체 수위는 작업물을 덮을 수 있을 만큼 높아야 하며, 히터는 최소 액체 수위에 완전히 잠겨 있어야 합니다. 실제로 깊이 600mm 탱크에서 사용 가능한 가열 길이는 건현 및 레벨 변동에 따라 350~450mm입니다.
가열 길이가 400mm인 표준 직선형 히터는 직경 32mm에서 약 400cm²의 표면적을 제공합니다. 이는 일반적인 도금 와트에서 낮은-와트-밀도 작동에 비해 너무 적습니다. 1.0W/cm²에서 4kW 전력을 공급하려면 4,000cm²({11}}단일 직선 패스 표면적의 10배)가 필요합니다.
| 탱크 깊이 | 사용 가능한 가열 길이 | 32mm 외장의 표면적 | 50mm 외장의 표면적 | 4,000cm²에 필요한 가열 길이 |
|---|---|---|---|---|
| 400mm | 250~300mm | 250~300cm² | 393~471cm² | 2,000~2,667mm |
| 500mm | 300~350mm | 300~350cm² | 471~550cm² | 1,429~1,667mm |
| 600mm | 350~450mm | 350~450cm² | 550~707cm² | 889~1,143mm |
| 700mm | 450~550mm | 450~550cm² | 707~864cm² | 727~909mm |
1.0W/cm²에서 4kW 사용에 대한 가열 길이 및 표면적 요구 사항
멀티-패스 솔루션
얕은 탱크를 위한 솔루션은 다중-패스 히터입니다. 가열된 요소는 여러 가열 패스를 제공하면서 사용 가능한 깊이에 맞는 구불구불한 모양 또는 U{2}} 모양으로 구부러집니다. 400mm 패스의 4{4}}패스 히터는 약 400 × 200mm의 설치 공간에서 1,600mm의 가열 길이를 제공합니다.
50mm 피복 직경에서 1,600mm의 가열 길이는 약 2,513cm²의 표면적을 제공합니다. 이는 1.0W/cm²에서 4kW 작업에 필요한 4,000cm²에 여전히 부족합니다. 더 많은 패스 수나 더 큰 외장 직경이 필요합니다.
| 패스 수 | 패스 길이 | 총 가열 길이 | 설치 면적(대략) | 표면적(50mm) | 최대 전력(1.0W/cm²) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 400mm | 800mm | 400×100mm | 1,257cm² | 1.3kW |
| 4 | 400mm | 1,600mm | 400×200mm | 2,513cm² | 2.5kW |
| 6 | 400mm | 2,400mm | 400×300mm | 3,770cm² | 3.8kW |
| 8 | 400mm | 3,200mm | 400×400mm | 5,027cm² | 5.0kW |
600mm 깊이 탱크에 대한 다중{0}}패스 구성
탱크에 히터 장착
히터는 작업물이나 흐름을 방해하지 않고 사용 가능한 공간에 맞아야 합니다. 800 × 1,200mm 탱크에서는 히터를 한 쪽 벽을 따라 배치할 수 있으며 중앙 공간은 작업물 랙용으로 남겨둡니다. 400 × 300mm 크기의 멀티{5}}패스 히터는 1,200mm 벽에 편안하게 맞습니다.
히터가 올바른 깊이에 걸리도록 플랜지를 배치해야 합니다. 수위가 500mm이고 건현이 100mm인 600mm 깊이의 탱크는 400mm의 사용 가능한 깊이를 제공합니다. 히터의 가열 부분은 탱크의 하부 350mm에 위치해야 하며, 가열 부분의 상단은 최소 액체 수위보다 최소 50mm 아래에 있어야 합니다.
흐름 및 온도 균일성
얕은 탱크의 멀티{0}}패스 히터는 패스가 너무 가까울 경우 흐름 그림자를 생성할 수 있습니다. 패스 사이의 유체가 정체되어 열 전달이 감소하고 핫스팟이 생성될 수 있습니다. 패스 사이의 간격은 패스 사이의 흐름을 허용하기 위해 최소 30~40mm가 되어야 합니다.
탱크에 순환 펌프가 있는 경우 흐름이 통로 사이의 틈을 통과하도록 히터를 배치해야 합니다. 탱크가 자연 대류에 의존하는 경우, 상승하는 열 기둥이 통로 사이에 갇히지 않고 빠져나갈 수 있도록 히터를 배치해야 합니다.
| 패스 간격 | 패스 간 흐름 | 핫스팟 위험 | 권장 애플리케이션 |
|---|---|---|---|
| <20 mm | 가난한 | 높은 | 권장되지 않음 |
| 20~30mm | 보통의 | 보통의 | 낮은 와트 밀도만 가능 |
| 30~40mm | 좋은 | 낮은 | 대부분의 애플리케이션 |
| >40mm | 훌륭한 | 매우 낮음 | 높은 와트 밀도 또는 점성 유체 |
패스 간격과 흐름 및 핫스팟 위험에 미치는 영향
표준 히터가 탱크에 맞지 않는 경우
1.0W/cm²에서 4kW 부하를 갖는 600mm 깊이 탱크에는 표준 제품 라인이 제공할 수 없는 멀티{3}}히터가 필요합니다. 6개 또는 8개 패스, 50mm 피복 직경, 30~40mm 패스 간격을 갖춘 맞춤형 PTFE 침지 히터 구성은 공간 제약의 근본 원인을 해결합니다. 사양 프로세스에는 탱크 크기, 액체 레벨 범위, 필요한 전력량, 수조 화학 및 흐름 조건이 필요합니다. 얕은 탱크가 있는 시설의 경우 이 애플리케이션별 접근 방식은{10}사용 가능한 공간 내에서 필요한 표면적을 제공합니다.
