Com triar la longitud i el diàmetre d'inserció correctes per a un escalfador de PTFE--lateral en un dipòsit circular?

Un escalfador de PTFE--lateral sembla senzill-només de penjar-lo de la paret. Tanmateix, la calor es manté confinada a prop de la paret si l'abast horitzontal és massa curt; si és massa llarg, xoca amb el costat contrari. És un exercici de geometria del tanc per fer les mesures correctes. L'eficiència de la calefacció, la circulació de fluids i la longevitat de l'equip es veuen directament afectades pel diàmetre de la longitud d'inserció sobre l'opció de l'escalfador de PTFE lateral per a un dipòsit circular. Les zones calentes, la convecció inadequada o els danys mecànics resulten d'una mida inadequada.

Dimensions importants descrites: cama horitzontal i cama vertical
Una disposició en forma de L-és habitual per als-escalfadors-laterals. Cal especificar dues dimensions crucials:

Pota horitzontal (longitud d'inserció): distància radial cap a dins mesurada des de la paret del dipòsit fins al punt més allunyat de la secció escalfada.

La longitud de la secció escalfada que baixa al líquid es coneix com a cama vertical (profunditat d'immersió).

El radi de flexió i la rigidesa estructural estan influenciats per un tercer paràmetre, el diàmetre de l'escalfador, que normalment és d'entre 10 i 30 mm per als elements encaixats de PTFE. Tanmateix, si l'escalfador encaixa dins del dipòsit de manera segura alhora que fomenta la convecció natural depèn del diàmetre i la longitud d'inserció combinats.

Arribar a la Zona Central amb el Tram Horitzontal
Per evitar l'atrapament de calor a prop de la capa límit, la pota horitzontal de l'escalfador ha d'estendre la part escalfada prou lluny de la paret del dipòsit. El líquid calent ascendent s'enganxa a la superfície de la paret si es col·loca massa a prop d'ella, reduint la transferència de calor i accelerant l'escala localitzada. D'altra banda, si la cama horitzontal és excessivament llarga, l'escalfador podria colpejar la paret oposada del tanc circular, provocant estrès mecànic o danys a la funda de PTFE.

Com a regla general, l'àrea d'escalfament s'ha d'ubicar al volum mitjà inferior del dipòsit. Això vol dir que per a un dipòsit circular, la pota horitzontal hauria d'estar entre el 40 i el 50 per cent del radi del dipòsit, permetent almenys 50 a 100 mil·límetres entre aquest i la paret de l'altre costat. Aquesta ubicació central afavoreix els corrents de convecció simètriques, que redueixen l'estratificació de la temperatura fent que el fluid calent pugi al centre, es refredi a la superfície i flueixi cap avall al llarg de les parets.

La cama vertical: assolir la profunditat d'immersió correcta
La pota vertical ha de col·locar la zona d'escalfament prou profundament perquè tota la longitud de l'escalfament quedi completament submergida malgrat les fluctuacions típiques del nivell de líquid (com ara l'evaporació i l'acabat{0}}). Quan un escalfador de PTFE està parcialment exposat a l'aire mentre està encès, es sobreescalfa perquè l'aire és molt menys eficient per eliminar la calor que el líquid. Per sobre de 120 graus a l'aire, el material de PTFE es pot debilitar o deteriorar.

En termes generals, la longitud escalfada hauria de cobrir entre el 70 i el 80 per cent de la profunditat típica del líquid. Per evitar l'acumulació de fangs, sediments o materials que puguin aïllar la superfície, la posició més baixa de l'escalfador ha d'estar uns quants centímetres (normalment 50-100 mm) per sobre del fons del dipòsit. Per garantir la immersió durant el cicle de nivell normal, el punt més alt de la secció escalfada ha d'estar com a mínim entre 50 i 100 mm per sota del nivell mínim de líquid operatiu.

L'escalfador necessita espai per aspirar líquid més fred des de sota i emetre líquid escalfat cap amunt, com una chimenea de fum tèrmica. La major part del dipòsit roman freda a causa d'una cèl·lula de convecció estreta creada per una longitud escalfada molt curta (per exemple, només el 30% de la profunditat del líquid). Les longituds escalfades extremadament llargues (per exemple, el 90% de la profunditat) corren el perill d'agitar sòlids sedimentats o de raspar el fons.

Funció del diàmetre de l'escalfador
Dues limitacions pràctiques estan influenciades pel diàmetre de l'escalfador (el diàmetre exterior del tub recobert de PTFE-):

Radi de corbat mínim: els escalfadors de PTFE-revestits han de tenir un radi de corbat mínim de cinc a vuit vegades el diàmetre del tub a la cantonada en forma de L-. Pot ser que calgui un dipòsit més gran perquè un diàmetre més gran requereix una corba més suau, augmentant la petjada general.

Rigidesa estructural: l'escalfador pot enfonsar-se pel seu propi pes i moure la seva punta en direcció a la paret del dipòsit si té una cama horitzontal més llarga i un diàmetre més petit. Tot i que un diàmetre més gran augmenta la rigidesa, també augmenta el cost dels materials i limita el nombre d'escalfadors que es poden instal·lar a través d'un sol dipòsit.

El pes de l'escalfador i el moment de flexió provocat per la cama horitzontal s'han de suportar amb el suport de suport. Es recomana utilitzar un tub de PTFE de paret-més pesat o un suport intermedi per a extensions horitzontals de més de 300 mm.

Un exemple útil de mida de tancs circulars
Imagineu un dipòsit circular amb una profunditat de líquid normal de 1200 mm i un diàmetre interior de 1000 mm.

Apunteu cap a l'àrea central de la cama horitzontal . 500 mm és el radi. L'eix de l'escalfador es col·loca a 250 mm de la paret per una cama horitzontal de 250 mm (50% del radi), donant a la paret oposada 250 mm d'espai. Això és acceptable.

Longitud escalfada vertical: 840–960 mm, o 70–80% de 1200 mm. Per senzillesa, opteu per 900 mm.

Espai lliure inferior: col·loqueu l'escalfador de manera que el seu punt més baix estigui 100 mm per sobre de la part inferior del dipòsit. Com que 100 + 900=1000 mm, la cama vertical s'estén des de 100 mm per sobre de la part inferior fins a 1000 mm per sobre de la part inferior.

Immersió superior: el nivell mínim de líquid no ha de baixar mai dels 1100 mm, deixant visibles 100 mm de l'escalfador. Si el nivell cau per sota d'aquest llindar, designeu un enclavament de nivell baix-per apagar l'escalfador.

Allunyeu-vos de les trampes típiques
La zona d'escalfament no s'ha de col·locar al quadrant superior del dipòsit, ja que pot quedar exposada per esquitxades, acció de les ones o caigudes de nivell.

Eviteu que l'escalfador entri en contacte amb el fons perquè els fangs sedimentats aïllen la superfície de PTFE i poden provocar un sobreescalfament localitzat.

No s'ha de tenir en compte la capacitat de moment del suport de suport. Una cama horitzontal llarga, com ara 500 mm o més, aporta un gran parell al suport de la vora del dipòsit. Podria ser necessari utilitzar un reforç d'acer inoxidable.

En conclusió
Les longituds precises de les extremitats i el diàmetre de l'escalfador estan determinats pel diàmetre i la profunditat del dipòsit, de manera que l'especificació d'un escalfador de PTFE-{-lateral és una tasca de confecció personalitzada. Cal seleccionar el diàmetre de la longitud d'inserció sobre l'escalfador lateral de PTFE de manera que la secció escalfada abasti el 70-80% de la profunditat del líquid al volum central inferior, netejant el fons i romanent submergit en tot moment. Per als banys càustics, un escalfador de mida adequada proporciona una calefacció eficaç i resistent a l'escala-traballant amb els corrents de fluids naturals en comptes d'ells. En cas de dubte, un disseny bàsic de la geometria suggerida de l'escalfador combinat amb un dibuix dimensional del dipòsit ajuda a evitar costosos ajustos de camp.