Jak wybrać prawidłową długość i średnicę włożenia podgrzewacza PTFE-na-boku w zbiorniku okrągłym?

Umieszczenie-z boku grzejnika PTFE-jest proste,-wystarczy powiesić go na ścianie. Jednakże ciepło pozostaje ograniczone blisko ściany, jeśli zasięg poziomy jest zbyt krótki; jeśli jest za długi, zderza się z przeciwną stroną. Jest to ćwiczenie z geometrii zbiornika, mające na celu uzyskanie prawidłowych pomiarów. Na wydajność grzania, cyrkulację płynu i trwałość sprzętu ma bezpośredni wpływ średnica długości włożenia po bocznej grzałce PTFE, wybrana dla zbiornika okrągłego. Gorące obszary, niewystarczająca konwekcja lub uszkodzenia mechaniczne wynikają z niewłaściwego rozmiaru.

Opisane ważne wymiary: Noga pozioma i Noga pionowa
Układ w kształcie litery L-jest powszechny w przypadku-nad-bocznych grzejników. Należy określić dwa istotne wymiary:

Odnoga pozioma (długość wsunięcia): Promieniowa odległość do wewnątrz mierzona od ściany zbiornika do najdalszego punktu sekcji ogrzewanej.

Długość nagrzanej części opadającej do cieczy nazywana jest odnogą pionową (głębokość zanurzenia).

Na promień zginania i sztywność konstrukcyjną wpływa trzeci parametr, średnica grzejnika, która w przypadku elementów pokrytych PTFE wynosi zazwyczaj od 10 do 30 mm. Jednakże to, czy grzejnik będzie bezpiecznie pasował do zbiornika, jednocześnie sprzyjając naturalnej konwekcji, zależy od łącznej średnicy i długości włożenia.

Dotarcie do Strefy Centralnej nogą poziomą
Aby zapobiec zatrzymywaniu ciepła w pobliżu warstwy przyściennej, pozioma nóżka grzejnika musi wystawać nagrzaną część na odpowiednią odległość od ściany zbiornika. Unosząca się gorąca ciecz przykleja się do powierzchni ściany, jeśli zostanie umieszczona zbyt blisko niej, ograniczając przenoszenie ciepła i przyspieszając miejscowe osadzanie się kamienia. Z drugiej strony, jeśli pozioma nóżka będzie zbyt długa, grzejnik może uderzyć w przeciwległą ścianę okrągłego zbiornika, powodując naprężenia mechaniczne lub uszkodzenie powłoki PTFE.

Generalnie powierzchnia ogrzewana powinna znajdować się w środkowej dolnej części zbiornika. Oznacza to, że w przypadku zbiornika okrągłego pozioma noga powinna znajdować się w przedziale od 40 do 50 procent promienia zbiornika, pozostawiając co najmniej 50 do 100 milimetrów między nim a ścianą po drugiej stronie. To centralne położenie sprzyja symetrycznym prądom konwekcyjnym, które zmniejszają rozwarstwienie temperatury, powodując wzrost gorącego płynu w środku, ochłodzenie na powierzchni i spływanie w dół wzdłuż ścian.

Noga pionowa: osiągnięcie właściwej głębokości zanurzenia
Pionowa noga musi umieszczać strefę grzewczą na tyle głęboko, aby cała podgrzewana długość pozostawała całkowicie zanurzona pomimo typowych wahań poziomu cieczy (takich jak parowanie i uzupełnianie-). Kiedy grzejnik PTFE jest częściowo wystawiony na działanie powietrza, gdy jest włączony, przegrzewa się, ponieważ powietrze znacznie mniej skutecznie usuwa ciepło niż ciecz. Powyżej 120 stopni w powietrzu materiał PTFE może osłabić się lub pogorszyć.

Ogólnie rzecz biorąc, nagrzany odcinek powinien obejmować od 70 do 80 procent typowej głębokości cieczy. Aby zapobiec gromadzeniu się szlamu, osadów lub materiałów, które mogłyby izolować powierzchnię, najniższe położenie grzejnika powinno znajdować się kilka centymetrów (zwykle 50–100 mm) nad dnem zbiornika. Aby zapewnić zanurzenie podczas normalnej pracy poziomej, najwyższy punkt sekcji podgrzewanej powinien znajdować się co najmniej 50–100 mm poniżej minimalnego roboczego poziomu cieczy.

Grzejnik wymaga miejsca, aby zassać chłodniejszą ciecz od dołu i wypuścić ogrzaną ciecz do góry, podobnie jak komin termiczny. Większa część zbiornika pozostaje zimna ze względu na szczelną komorę konwekcyjną utworzoną przez bardzo krótki podgrzewany odcinek (np. tylko 30% głębokości cieczy). Ekstremalnie długie, ogrzewane odcinki (np. 90% głębokości) stwarzają ryzyko wmieszania osiadłych ciał stałych lub zeskrobania dna.

Funkcja średnicy grzejnika
Średnica grzejnika (zewnętrzna średnica rury pokrytej-PTFE) ma wpływ na dwa praktyczne ograniczenia:

Minimalny promień zgięcia: grzejniki z osłoną-PTFE muszą mieć minimalny promień zgięcia wynoszący pięć do ośmiu średnic rury w narożniku w kształcie litery L-. Może być potrzebny większy zbiornik, ponieważ większa średnica wymaga bardziej miękkiego zagięcia, co zwiększa całkowitą powierzchnię.

Sztywność konstrukcyjna: Grzejnik może ugiąć się pod własnym ciężarem i przesunąć swoją końcówkę w kierunku ściany zbiornika, jeśli ma dłuższą poziomą nóżkę i mniejszą średnicę. Chociaż większa średnica zwiększa sztywność, podnosi również koszt materiałów i ogranicza liczbę grzejników, które można zainstalować na jednym brzegu zbiornika.

Ciężar grzejnika i moment zginający powodowany przez nogę poziomą muszą być podparte wspornikiem nośnym. W przypadku przedłużeń poziomych dłuższych niż 300 mm zaleca się stosowanie rurki PTFE o-grubszych ściankach lub wspornika pośredniego.

Przydatny przykład wymiarowania zbiornika okrągłego
Wyobraź sobie okrągły zbiornik o normalnej głębokości cieczy 1200 mm i średnicy wewnętrznej 1000 mm.

Celuj w środkowy obszar poziomej nogi.. 500 mm to promień. Oś grzejnika jest odsunięta 250 mm od ściany za pomocą poziomej nogi o długości 250 mm (50% promienia), co daje przeciwległej ścianie przestrzeń 250 mm. Jest to dopuszczalne.

Długość ogrzewana w pionie: 840–960 mm lub 70–80% z 1200 mm. Dla uproszczenia wybierz 900 mm.

Prześwit dolny: Ustaw grzejnik tak, aby jego najniższy punkt znajdował się 100 mm nad dnem zbiornika. Ponieważ 100 + 900=1000 mm, pionowa noga rozciąga się zatem od 100 mm nad dnem do 1000 mm nad dnem.

Zanurzenie od góry: Minimalny poziom cieczy nie powinien nigdy spaść poniżej 1100 mm, pozostawiając widoczne 100 mm grzejnika. Jeśli poziom spadnie poniżej tego progu, należy wyznaczyć blokadę-niskiego poziomu, która wyłączy grzejnik.

Unikaj typowych pułapek
Ogrzewany obszar nie powinien znajdować się w górnej ćwiartce zbiornika, ponieważ może zostać narażony na działanie rozprysków, działania fal lub spadków poziomu.

Unikaj kontaktu grzejnika z dnem, ponieważ osadzony osad izoluje powierzchnię PTFE i może prowadzić do miejscowego przegrzania.

Nie należy lekceważyć nośności wspornika podpierającego na moment. Długie poziome ramię, np. 500 mm lub więcej, powoduje duży moment obrotowy na wsporniku obręczy zbiornika. Konieczne może być zastosowanie wzmocnienia ze stali nierdzewnej.

Podsumowując
Dokładne długości ramion i średnica grzejnika zależą od średnicy i głębokości zbiornika, co sprawia, że ​​specyfikacja-bocznego podgrzewacza PTFE-z boku jest zadaniem dostosowanym do indywidualnych potrzeb. Należy tak dobrać średnicę długości zanurzenia nad boczną grzałką PTFE, aby nagrzana sekcja obejmowała 70–80% głębokości cieczy w dolnej środkowej objętości, oczyszczając dno i pozostając przez cały czas zanurzona. W przypadku kąpieli żrących grzejnik o odpowiedniej wielkości zapewnia skuteczne,-odporne na osadzanie się kamienia ogrzewanie, współpracując z naturalnymi prądami cieczy, a nie przeciwko nim. W razie wątpliwości podstawowy projekt sugerowanej geometrii grzejnika w połączeniu z rysunkiem wymiarowym zbiornika pozwala uniknąć kosztownych regulacji w terenie.