Твърде къс потопяем нагревател не успява да разпредели топлината равномерно; този, който е твърде дълъг, рискува експозиция по време на нормални колебания на нивото. Правилната дължина на нагревателя е прост, но критичен фактор за постигане на надеждна и безопасна работа. При потопяемите нагреватели от PTFE съотношението между дълбочината на резервоара, нивото на течността и дължината на нагревателя пряко влияе върху топлинните характеристики и живота на оборудването. Правилно оразмереният нагревател остава напълно потопен при всякакви условия на работа, предотвратявайки сухо изпичане и осигурявайки равномерен топлопренос.
Разбиране на отопляемата дължина спрямо общата дължина
Нагрятата дължина на PTFE потопяем нагревател се отнася до частта от обвивката, която съдържа вътрешния съпротивителен проводник и активно генерира топлина. Общата дължина включва допълнителни студени секции в горната част, където са разположени електрическите връзки, уплътненията и монтажните фланци. Отопляемата дължина винаги е по-къса от общата дължина. Когато се определя избор на дължина на PTFE нагревател, само нагрятата част се взема предвид за изискванията за потапяне. Студената зона може да се простира над повърхността на течността без риск от прегряване.
Насоките за основно потапяне
Основното правило за всеки потопяем нагревател е, че цялата нагрята част трябва да остане потопена през цялото време. За PTFE нагревателите се добавя граница на безопасност: в идеалния случай 50 до 100 милиметра течност трябва да покрива горната част на нагрятата зона. Този марж отчита нормалното изпарение, вълново действие от разбъркване или движение на части и постепенно понижаване на нивото на течността между допълванията във ваната. Без тази граница временните колебания на нивото могат да изложат горната част на нагрятата обвивка, което води до локализирано прегряване и евентуално разграждане на PTFE.
Въз основа на практиката на място минималната препоръчителна дълбочина на потапяне над нагрятата зона е 50 mm за неподвижни, добре-контролирани вани и 100 mm за разбърквани или високо{3}}пропускливи резервоари, където пръскането е обичайно.
Как да измерите и изчислите необходимата дължина на отоплението
Следният метод-по-стъпка се използва за определяне на правилната нагрята дължина за прав вертикален PTFE нагревател, монтиран от горната част на резервоара.
Стъпка 1 – Определете минималното работно ниво на течността. Това е най-ниската очаквана височина на течността по време на нормално производство, а не пълното ниво на резервоара. Регулаторите за ниво или зрителните стъкла предоставят тази информация. Ако не е инсталиран контрол на нивото, минималното ниво обикновено е 50–100 mm над дъното на резервоара, за да се избегне поглъщането на утайка.
Стъпка 2 – Извадете желаната хлабина от дъното на резервоара. Върхът на нагревателя не трябва да се допира до дъното на резервоара. Препоръчва се разстояние от 50 до 100 mm, за да се избегне улавянето на отломки и да се позволи естествена конвекция. Това разстояние се добавя към измерването на минималното ниво на течността.
Стъпка 3 – Изчислете максимално допустимата дължина на отоплението. Дължината на нагряване трябва да бъде по-малка от разстоянието от точката на монтаж (горен фланец или над--страничната кука) до минималното ниво на течността, минус границата на потапяне от 50–100 mm. Под формата на формула:
Максимална дължина на нагряване=(Минимална дълбочина на нивото на течността) – (Марж на потапяне) – (Хлабина на дъното)
Например, резервоар с минимално ниво на течност от 800 mm от горния монтажен фланец, желана граница на потапяне от 75 mm и хлабина на дъното от 50 mm дава максимална нагрята дължина от 675 mm. Посоченият нагревател трябва да има нагрята дължина от 650–675 mm.
Стъпка 4 – Проверете спрямо стандартните дължини на производителя. Стандартните PTFE нагреватели се произвеждат във фиксирани нагрети дължини. Избира се най-близката налична дължина, която е равна или малко по-къса от изчисления максимум. Малко по-късата е винаги по-безопасна, отколкото по-дългата.
Специални случаи: L-образни и над--страничните нагреватели
За L--образни PTFE нагреватели методът на измерване е различен, тъй като нагрятата част е частично вертикална и частично хоризонтална. Критичният размер е вертикалната дължина на крака от точката на монтаж (над--страничната кука или фланеца на страничната стена) надолу до хоризонталната чупка. Този вертикален крак трябва да бъде напълно потопен, с 50–100 mm течност над завоя. Хоризонталният крак автоматично се намира близо до дъното на резервоара. Когато се извършва избор на дължина на PTFE нагревател за L--образни конфигурации, дължината на вертикалния крак се посочва, а не общата дължина на нагряване.
За--странично монтирани нагреватели, нивото на течността се измерва от ръба на резервоара, където нагревателят се закача. Нагрятата дължина трябва да е достатъчно къса, така че върхът да не докосва дъното (50 mm хлабина) и достатъчно дълга, че горната част на нагрятата зона да е най-малко 50 mm под минималното ниво на течността. Над--страничните нагреватели са особено чувствителни към падане на нивото, тъй като височината на монтаж е фиксирана към джантата.
Общоприето правило
Общоприето правило предполага, че за правите вертикални нагреватели дължината на нагряване не трябва да надвишава 80% от дълбочината на резервоара, измерена от горния монтажен фланец до дъното на резервоара. Това оставя 10% за хлабината на дъното и 10% за границата на потапяне. Това правило обаче предполага постоянно пълен резервоар. За резервоари със значителна вариация на нивото маржът трябва да се увеличи или да се инсталира ниско{6}}ниво на прекъсване.
Таблица с насоки за вземане на решения
Таблицата по-долу предоставя препоръчителните дължини на отоплението за обичайните дълбочини на резервоара, като се приема, че горно{0}}монтиран прав вертикален нагревател, минимално ниво на течността 100 mm над дъното на резервоара, граница на потапяне от 75 mm и хлабина на дъното от 50 mm.
Значението на контролите на нивото на течността Полезно е да се има предвид, че дори най-внимателно подбраната дължина на нагревателя не може да компенсира лошото управление на нивото. Сухото изпичане поради неадекватно потапяне е водеща причина за повреда на PTFE нагревател. Когато PTFE обвивката е изложена на въздух, докато е под напрежение, температурите на повърхността могат да се покачат доста над 110°C, причинявайки топене, образуване на мехури или електрически къси съединения. Поради това силно се препоръчват превключватели за ниско{4}}ниво или поплавъчни превключватели. Тези устройства изключват нагревателя, когато нивото на течността падне под безопасната точка на потапяне. За автоматизираните линии блокировката между сензора за ниво и контактора на нагревателя е стандартна практика. Заключение Правилната дължина на нагревателя предотвратява сухо изпичане и осигурява равномерно нагряване, като поддържа цялата нагрята част от PTFE обвивката потопена при всички работни условия. Основната насока изисква граница на потапяне от 50–100 mm над нагрятата зона, хлабина на дъното от 50–100 mm и точно измерване от минималното работно ниво на течността. L-образните и над--страничните нагреватели изискват отделни изчисления на дължината въз основа на дълбочината на вертикалния крак. Правилното оразмеряване е част от цялостния дизайн на отоплителна система на резервоара, който също включва контрол на нивото на течността, подходяща плътност на вата и редовна поддръжка. Чрез спазването на тези принципи за избор на дължина се постига надеждна и безопасна работа на PTFE нагревателя в продължение на много години експлоатация.
