Ефектът на вълните
Резервоар за галванопластика с непрекъснат{0}}поток работи с PTFE нагревателни плочи, разположени на 400 mm една от друга. Температурното картографиране разкрива вълни от 3-5 градуса - топли зони на плочите, хладни зони между тях. Пулсациите създават вариации в дебелината на покритието: части, минаващи близо до плочите, се отлагат по-бързо от частите, минаващи между тях. Разстоянието между нагревателните плочи определя амплитудата на вълните.
Температурните вълни в резервоарите с непрекъснат{0}}поток създават не-еднородност на продукта. Амплитудата на вълните зависи от разстоянието между плочите, скоростта на потока и входящата топлина.
Механизмът на пулсациите
В резервоарите с непрекъснат{0}}поток течността се движи през резервоара в определена посока. Нагревателните плочи създават горещи зони там, където са разположени. Течността се затопля, докато преминава през всяка плоча, след което се охлажда, докато се придвижва към следващата плоча. Резултатът е температурна вълна-синусоидална вълна-модел, подобен на модел, който се повтаря по дължината на резервоара.
| Разстояние между плочите | Амплитуда на пулсации | Скорост на потока | Равномерност на температурата |
|---|---|---|---|
| 200 мм | 0,5-1,0 градуса | 0.2-0.5 m/s | Отлично |
| 300 мм | 1,5-2,5 градуса | 0.2-0.5 m/s | добре |
| 400 мм | 3,0-5,0 градуса | 0.2-0.5 m/s | Умерен |
| 500 мм | 4,5-7,0 градуса | 0.2-0.5 m/s | беден |
| 600 мм | 6.0-9.0 градуса | 0.2-0.5 m/s | Много лошо |
Въздействие на скоростта на потока
По-високата скорост на потока позволява по-широко разстояние. При 0,5 m/s течността преминава през повече плочи в минута, намалявайки времето за охлаждане между плочите. Амплитудата на пулсациите намалява за същото разстояние.
| Скорост на потока | Максимално разстояние за<2°C Ripple | Препоръчително разстояние |
|---|---|---|
| 0.1 m/s | 150 мм | 100-150 мм |
| 0.2 m/s | 250 мм | 200-250 мм |
| 0.3 m/s | 350 мм | 300-350 мм |
| 0.5 m/s | 500 мм | 400-500 мм |
| 1.0 m/s | 800 мм | 600-800 мм |
Правилото на 300 mm
За типични резервоари с непрекъснат -поток с поток от 0,2-0,4 m/s, разстоянието от 300 mm осигурява вълни от 1-2 градуса, което е приемливо за повечето приложения. Съоръжение, което тества 200 mm, 300 mm и 400 mm разстояние, установи:
200 mm: 0,8 градуса вълни (отлични, но повече плочи=по-висока цена)
300 mm: вълни от 1,8 градуса (добър, оптимален баланс)
400 mm: вълни от 4,2 градуса (лоши, неприемливи за качество)
Разстоянието от 300 мм осигури най-добрия баланс между цена и производителност. Съоръжението прие 300 mm за всички нови резервоари и преоборудва съществуващите резервоари, където е възможно.
Цената на прекомерната пулсация
Когато пулсацията надвишава 3 градуса, промяната в дебелината на покритието е значителна. Съоръжение, което проследява това, установи, че вълните от 4 градуса създават 15% вариация в дебелината на отлаганията в резервоара. Вариацията предизвика отхвърляния. Цената на бракуваните материали надвишава разходите за добавяне на допълнителни нагревателни плочи с 5:1.
Множество по-малки чинии срещу по-малко по-големи чинии
Множество по-малки плочи на по-близко разстояние произвеждат по-малко вълни от по-малко по-големи плочи на по-голямо разстояние. Две плочи с мощност 3 kW на разстояние 300 mm произвеждат вълни от 1,5 градуса. Една плоча с мощност 6 kW на разстояние 600 mm произвежда вълни от 4,5 градуса. Общата мощност е идентична, но равномерността на температурата е много по-добра с множеството плочи.
По-малките плочи струват повече за производство-приблизително 20-30% повече от една по-голяма плоча. Но подобрената еднородност обикновено оправдава допълнителните разходи. Намаляването на пулсациите е значително: от 4,5 градуса на 1,5 градуса, подобрение 3 пъти.
Практическа настройка
Ако пулсацията на температурата е проблематична, първата стъпка е измерването на действителната амплитуда на пулсацията. Монтирайте термодвойки в зоната на плочата и между плочите. Разликата е в амплитудата на пулсациите. Ако пулсацията надвишава 3 градуса, намалете разстоянието или добавете допълнителни плочи.
Съоръжение с разстояние от 500 мм и 5 градусови вълни добавя междинни плочи на разстояние от 250 мм. Пулсацията спадна от 5 градуса на 1,5 градуса -намаление от 70%. Допълнителните плочи струват $6000, но процентът на отхвърляне спада с 12%, спестявайки $15 000 годишно. Срокът на изплащане беше под 5 месеца.
Препоръки за дизайн
За нови резервоари за галванопластика с непрекъснат{0}}поток препоръчителната начална точка е 300 mm разстояние. Регулирайте въз основа на скоростта на потока: по-малкият поток изисква по-близко разстояние, по-високият поток позволява по-широко разстояние. За критични приложения с тесни толеранси на дебелината, разстоянието от 200 мм осигурява най-добрата равномерност. За-приложения с ограничени разходи 350-400 mm може да са приемливи с по-висока скорост на потока.
Ключовият извод: разстоянието е контролируема променлива, която пряко влияе върху качеството на продукта. Малкото увеличение на броя на пластините от намаляване на разстоянието обикновено се възстановява чрез подобрена еднородност и намалени бракове. Правилото за 300 mm е валидирано при множество инсталации и осигурява надеждна отправна точка за проектиране. Съоръженията, изискващи максимална равномерност, трябва да се стремят към 200 mm разстояние, докато тези с по-малко строги изисквания могат да обмислят 350-400 mm с подходяща скорост на потока. Данните от инсталации на резервоари с непрекъснат поток постоянно показват, че амплитудата на вълните корелира директно с вариацията на дебелината на покритието, потвърждавайки важността на правилното разстояние между плочите за качеството на продукта.
