كيفية اختيار طول وقطر الإدخال الصحيح لسخان PTFE الموجود فوق-الجانب- في خزان دائري؟

يبدو سخان PTFE الموجود فوق-الجانب-مباشرًا-فقط قم بتعليقه على الحائط. ومع ذلك، تظل الحرارة محصورة بالقرب من الجدار إذا كان الوصول الأفقي قصيرًا جدًا؛ وإذا طالت أكثر من اللازم اصطدمت بالطرف المقابل. إنه تمرين على هندسة الخزان للحصول على القياسات الصحيحة. تتأثر كفاءة التسخين، وتداول السوائل، وطول عمر المعدات بشكل مباشر بقطر طول الإدخال فوق اختيار سخان PTFE الجانبي للخزان الدائري. المناطق الساخنة أو الحمل الحراري غير الكافي أو الأضرار الميكانيكية تنتج عن الحجم غير المناسب.

الأبعاد الهامة الموصوفة: الساق الأفقية والساق العمودية
يعد الترتيب على شكل حرف L- شائعًا بالنسبة للسخانات الجانبية-الجانبية. ومن الضروري تحديد بعدين حاسمين:

الساق الأفقية (طول الإدخال): المسافة الداخلية نصف القطرية المقاسة من جدار الخزان إلى أبعد نقطة في القسم الساخن.

ويعرف طول الجزء الساخن الذي ينزل في السائل بالساق العمودية (عمق الغمر).

يتأثر نصف قطر الانحناء والصلابة الهيكلية بمعلمة ثالثة، وهي قطر السخان، والذي يتراوح عادةً بين 10 و30 مم للعناصر المغلفة بـ PTFE. ومع ذلك، ما إذا كان السخان يتناسب بشكل آمن داخل الخزان مع تشجيع الحمل الحراري الطبيعي يعتمد على القطر وطول الإدخال المأخوذ معًا.

الوصول إلى المنطقة المركزية بالساق الأفقية
من أجل منع احتجاز الحرارة بالقرب من الطبقة الحدودية، يجب أن تمد الساق الأفقية للسخان الجزء المسخن بعيدًا بما يكفي عن جدار الخزان. يلتصق السائل الساخن المتصاعد بسطح الجدار إذا تم وضعه بالقرب منه، مما يقلل من انتقال الحرارة ويسرع عملية التقشر الموضعي. من ناحية أخرى، إذا كانت الساق الأفقية طويلة جدًا، فقد يصطدم المدفأة بالجدار المقابل للخزان الدائري، مما يؤدي إلى ضغط ميكانيكي أو تلف غلاف PTFE.

كقاعدة عامة، يجب أن تكون المنطقة الساخنة موجودة في الحجم الأوسط السفلي للخزان. هذا يعني أنه بالنسبة للخزان الدائري، يجب أن يكون الساق الأفقي بين 40 و50 بالمائة من نصف قطر الخزان، مما يسمح بما لا يقل عن 50 إلى 100 ملم بينه وبين الجدار على الجانب الآخر. يشجع هذا الموقع المركزي تيارات الحمل الحراري المتناظرة، والتي تقلل من التقسيم الطبقي لدرجة الحرارة عن طريق التسبب في ارتفاع السائل الساخن في المركز، وتبريده على السطح، وتدفقه للأسفل على طول الجدران.

الساق العمودية: الوصول إلى عمق الغمر الصحيح
يجب أن تضع الساق العمودية منطقة التسخين عميقة بدرجة كافية بحيث يظل الطول المسخن بالكامل مغمورًا بالكامل على الرغم من التقلبات النموذجية في مستوى السائل (مثل التبخر وإيقاف الطبقة-). عندما يتعرض سخان PTFE جزئيًا للهواء أثناء تشغيله، فإنه يسخن أكثر من اللازم لأن الهواء أقل كفاءة بكثير في إزالة الحرارة من السائل. فوق 120 درجة في الهواء، قد تضعف مادة PTFE أو تتدهور.

بشكل عام، يجب أن يغطي الطول الساخن ما بين 70 و80 بالمائة من عمق السائل النموذجي. لمنع تراكم الحمأة أو الرواسب أو المواد التي يمكن أن تعزل السطح، يجب أن يكون أدنى موضع للسخان على بعد بضعة سنتيمترات (عادة 50-100 مم) فوق قاع الخزان. لضمان الغمر أثناء ركوب الدراجات على المستوى العادي، يجب أن تكون أعلى نقطة في القسم المسخن على الأقل 50-100 مم تحت الحد الأدنى لمستوى السائل التشغيلي.

يحتاج المدفأة إلى مساحة لامتصاص السائل البارد من الأسفل وإطلاق السائل الدافئ إلى الأعلى، تمامًا مثل كومة الدخان الحراري. يظل الجزء الأكبر من الخزان باردًا بسبب خلية الحمل الحراري الضيقة الناتجة عن طول تسخين قصير جدًا (على سبيل المثال، 30% فقط من عمق السائل). تتعرض الأطوال الساخنة الطويلة للغاية (على سبيل المثال، 90% من العمق) لخطر إثارة المواد الصلبة المستقرة أو كشط القاع.

وظيفة قطر السخان
هناك قيدان عمليان يتأثران بقطر السخان (القطر الخارجي للأنبوب المطلي بـ PTFE{{0}):

الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء: يجب أن تحتوي السخانات المغطاة بـ PTFE- على نصف قطر انحناء لا يقل عن خمسة إلى ثمانية أضعاف قطر الأنبوب عند الزاوية التي على شكل L-. قد تكون هناك حاجة إلى خزان أكبر لأن القطر الأكبر يتطلب انحناءًا أكثر ليونة، مما يزيد من المساحة الإجمالية.

الصلابة الهيكلية: قد يكون السخان قادرًا على الترهل تحت ثقله وتحريك طرفه في اتجاه جدار الخزان إذا كان له ساق أفقية أطول وقطر أصغر. على الرغم من أن القطر الأكبر يزيد من الصلابة، إلا أنه يزيد أيضًا من تكلفة المواد ويحد من عدد السخانات التي يمكن تركيبها عبر حافة الخزان الواحدة.

يجب دعم وزن المدفأة ولحظة الانحناء الناتجة عن الساق الأفقية بواسطة شريحة الدعم. يُنصح باستخدام أنبوب PTFE ذو الجدار الأثقل- أو شريحة متوسطة للتمديدات الأفقية الأطول من 300 مم.

مثال مفيد لحجم الخزان الدائري
تخيل خزانًا دائريًا بعمق سائل عادي يبلغ 1200 مم وقطر داخلي يبلغ 1000 مم.

استهدف المنطقة المركزية للساق الأفقية. 500 مم هو نصف القطر. يتم وضع محور السخان على بعد 250 مم من الجدار بواسطة ساق أفقية تبلغ 250 مم (50٪ من نصف القطر)، مما يمنح الجدار المقابل مساحة 250 مم. هذا مقبول.

طول التسخين العمودي: 840-960 ملم، أو 70-80% من 1200 ملم. من أجل البساطة، اختر 900 ملم.

الخلوص السفلي: ضع المدفأة بحيث تكون أدنى نقطة لها 100 ملم فوق قاع الخزان. ولأن 100 + 900=1000 ملم، فإن الساق العمودية تمتد من 100 ملم فوق القاع إلى 1000 ملم فوق القاع.

الغمر العلوي: يجب ألا ينخفض ​​الحد الأدنى لمستوى السائل أبدًا عن 1100 ملم، مع ترك 100 ملم من المدفأة مرئية. إذا انخفض المستوى عن هذا الحد، فعيّن -مستوى تعشيقًا منخفضًا لإيقاف تشغيل المدفأة.

الابتعاد عن المزالق النموذجية
لا ينبغي وضع المنطقة الساخنة في الربع العلوي من الخزان لأنها قد تتعرض للرذاذ أو حركة الأمواج أو الانخفاضات المستوية.

تجنب ترك المدفأة تتلامس مع الجزء السفلي لأن الحمأة المستقرة تعزل سطح PTFE ويمكن أن تؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة الموضعية.

لا ينبغي تجاهل السعة اللحظة لقوس الدعم. تضع الساق الأفقية الطويلة، مثل 500 مم أو أكثر، قدرًا كبيرًا من عزم الدوران على دعامة حافة الخزان. قد يكون من الضروري استخدام حديد التسليح المقاوم للصدأ.

ختاماً
يتم تحديد أطوال الأطراف الدقيقة وقطر السخان من خلال قطر الخزان وعمقه، مما يجعل مواصفات سخان PTFE الموجود فوق-الجانب- مهمة تفصيلية حسب الطلب. من الضروري تحديد قطر طول الإدخال فوق سخان PTFE الجانبي بحيث يمتد القسم المسخن إلى 70-80% من عمق السائل في الحجم المركزي السفلي، مما يؤدي إلى تنظيف القاع والبقاء مغمورًا في جميع الأوقات. بالنسبة للحمامات الكاوية، يوفر السخان ذو الحجم المناسب تسخينًا فعالاً ومقاومًا للتكلس-من خلال العمل مع تيارات السوائل الطبيعية بدلاً من عكسها. عندما تكون في شك، فإن التصميم الأساسي لهندسة السخان المقترحة مع رسم الأبعاد للخزان يساعد على تجنب التعديلات الميدانية باهظة الثمن.