Bagaimana untuk Mengira Haba yang Diperlukan-Masa Untuk Pemanas PTFE dalam Tangki dengan Bahan Kerja Sejuk yang Direndam?

Satu tong pengikat keluli sejuk dijatuhkan ke dalam tangki asid hangat untuk disadur. Suhu larutan merendahkan beberapa darjah dengan cepat apabila haba bergerak pantas ke dalam beban logam. Pemanas kemudiannya mesti menggantikan suhu cecair serta suhu dinding tangki, lekapan, dan bahan kerja yang direndam. Pengiraan saiz pemanas yang mengabaikan jisim terma bahagian yang masuk cenderung membawa kepada masa pemulihan yang perlahan, suhu proses yang tidak stabil dan daya pengeluaran yang lebih rendah.

Kesukaran dalam mengira masa pemanasan pemanas PTFE untuk bahan kerja sejuk ialah setiap kilogram logam sejuk yang memasuki tab mandi adalah sink haba yang besar. Kepingan itu sendiri adalah span yang besar dan sejuk untuk memanaskan, menyedut tenaga daripada operasi sehingga keseimbangan terma diwujudkan.

Memahami Imbangan Haba Tangki Proses |
Pemanas rendaman PTFE tidak hanya memanaskan cecair. Dalam pemuatan kelompok/permulaan, tenaga haba perlu diberikan kepada beberapa jisim serentak.

Beban haba keseluruhan biasanya termasuk:

Proses cecair

Seni bina kereta kebal

Kelengkapan, Bakul atau Rak

Bahan kerja direndam

Pelesapan haba yang stabil ke alam sekitar

Setiap komponen menyerap haba mengikut jisim, kualiti bahan, dan kenaikan suhu yang diperlukan.

Pemanas mesti mempunyai kuasa yang mencukupi untuk memanaskan semua elemen ini daripada suhu awalnya kepada suhu operasi terakhirnya dalam masa pemanasan-yang sesuai.

Mengapa Bahan Kerja Sejuk Tetapkan Beban Haba
Dalam kebanyakan aktiviti penyaduran elektrik, anodisasi dan pemprosesan kimia, jisim terma tertinggi yang memasuki tangki ialah bahan kerja.

Komponen keluli adalah sangat penting kerana ia digabungkan:

Ketumpatan tinggi

Pukal kumpulan besar

Kapasiti haba sederhana

Kira-kira haba tentu keluli ialah:

c_{keluli} \\lebih kurang 0.5\\ \\mathrm{kJ/kg\\cdot K}csteel​≈0.5 kJ/kg⋅K

Ini bermakna kuantiti keluli yang ketara memerlukan sejumlah besar tenaga haba untuk mencapai peningkatan suhu walaupun sedikit.

Sebagai contoh, 1 tan keluli yang dipanaskan hingga 30 darjah C akan menyerap kira-kira:

Q=mcΔT=1000×0.5×30=15000 kJQ=mc\\Delta T=1000 \\times 0.5 \\times 30=15000\\ \\mathrm{kJ}Q=mcΔT=1000×0.5×30=15000 kJ

Keperluan tenaga itu ada sebelum anda boleh mendapatkan semula suhu proses yang stabil.

Dalam proses kelompok dengan tong, rak atau lekapan padat, jisim beban bahan kerja mungkin sama atau lebih besar daripada jisim terma cecair itu sendiri.

Persamaan Tenaga Haba Asas
Tenaga untuk memanaskan sebarang bahan boleh ditentukan menggunakan perhubungan pemindahan haba asas:

Q=mcΔT Q=mc \\Delta TQ=mcΔT

di mana:

QQQ=memerlukan tenaga haba

berat=MMM

ccc=kapasiti haba

ΔT=peningkatan suhu

Pengiraan ini mesti dilakukan secara bebas untuk:

Prosedur minuman keras

kepingan

Pembinaan tangki

Mana-mana rak atau lekapan yang besar

Kemudian nilai tenaga yang diperolehi ditambah untuk mendapatkan jumlah keperluan pemanasan.

Pengiraan Beban Haba Bendalir
Cecair proses biasanya adalah beban terma asas.

Larutan berasaskan air mempunyai kapasiti haba tentu yang agak tinggi, menghampiri:

cwater≈4.18 kJ/kg⋅K

Penyaduran dan tangki kimia kadangkala bersaiz ratusan atau ribuan liter, oleh itu hanya mendidih cecair sahaja boleh mengambil banyak kuasa.

Walau bagaimanapun, dalam pengeluaran, terus memperkenalkan bahagian logam sejuk tidak lama lagi boleh menjadikan beban bahan kerja sama pentingnya.

Peraturan kasar untuk menentukan beban haba keseluruhan ialah menambah jisim kerja kepada jisim cecair. Anggaran ini boleh memberikan anggaran awal yang kasar, tetapi untuk pengiraan kejuruteraan yang rapi, sumbangan cecair dan bahan kerja diasingkan untuk ketepatan yang lebih baik, kerana bahan tersebut mempunyai kapasiti haba spesifik yang sangat berbeza.

Mengira Kuasa Pemanas yang diperlukan
Selepas jumlah tenaga haba yang diperlukan dikira, kuasa pemanas minimum boleh dikira dengan membahagikan jumlah tenaga dengan masa-panas yang dikehendaki.

Hubungannya adalah seperti berikut:

P=QtP=\\frac{Q}{t}P=tQ​

di mana:

PPP=kuasa pemanasan yang diperlukan

QQQ=jumlah tenaga haba

ttt=membenarkan masa untuk memanaskan-

Kuasa terpasang yang lebih tinggi diperlukan sekiranya pemulihan cepat selepas memuatkan bahagian sejuk.

Contohnya:

Kuasa pemanas yang lebih rendah menyediakan masa pemulihan yang lama

Objektif pemulihan yang singkat memerlukan ketumpatan kuasa yang lebih tinggi

Sambungan ini adalah asas semua anggaran bahan kerja sejuk masa pemanasan PTFE pemanas.

Mempertimbangkan kehilangan haba dalam tangki
Walau apa pun, semasa pemanasan-, sebahagian daripada kuasa pemanas sentiasa hilang ke persekitaran.

Mekanisme tipikal kehilangan haba ialah:

Perolakan dalam dinding tangki

Penyejatan permukaan cecair

Sinaran ke udara ambien

Kehilangan pengudaraan

Kerugian ini biasanya lebih kecil daripada tenaga yang diperlukan untuk memanaskan cecair dan bahan kerja, tetapi ia menambah kepada jumlah permintaan pemanas.

Kehilangan haba menjadi lebih ketara apabila:

Masa memanaskan badan yang lebih lama-

Tangki dikendalikan pada suhu tinggi

Luas permukaan yang besar

Kadar pengudaraan lebih tinggi

Penebat yang lemah

Kerugian berterusan ini biasanya dibenarkan oleh margin keselamatan tambahan dalam anggaran reka bentuk yang realistik.

Mengapa Ketumpatan Watt Masih Penting
Pemanas PTFE kecil tidak boleh hanya difokuskan kepada keperluan kuasa pemanasan yang besar.

Rintangan kimia PTFE yang hebat diimbangi oleh kekonduksian terma yang agak rendah. Ketumpatan watt yang terlalu tinggi memanaskan permukaan sarung dan mengurangkan hayat pemanas.

Walaupun pada kuasa tinggi, sekatan ketumpatan watt sarung PTFE mesti diikuti.

Oleh itu, beban haba yang besar biasanya memerlukan:

Pemanas rendaman yang berbeza

Panjang Pemanas yang Lebih Lama

Peningkatan luas permukaan sarung

Reka bentuk pemanas ketumpatan watt rendah

Kaedah reka bentuk ini membolehkan haba dilesapkan dengan lebih selamat sambil mengekalkan suhu sarung dalam had yang boleh diterima.

Tidak mengambil kira had ketumpatan watt dalam pemilihan pemanas boleh mengakibatkan:

PTFE terlalu panas

Mengurangkan hayat pemanas

Suhu sarung terlalu tinggi

Kemerosotan kimia berhampiran dengan permukaan pemanas

Pemprosesan kelompok menghasilkan beban terma berkala.
Tangki proses berterusan biasanya dikendalikan hampir dengan keadaan-mantap. Operasi kelompok berfungsi secara berbeza.

Setiap kumpulan bahagian sejuk memperkenalkan gangguan haba sementara tetapi ketara.

Keseriusan gangguan ini bergantung pada:

Jisim separa

jenis bahan

Suhu bahagian awal

Beban Kekerapan 3

Masa untuk pulih

Jika anda terus menuang keluli sejuk ke dalam tangki proses panas anda boleh menolak pemanas untuk berjalan hampir sepenuh masa.

Jika kapasiti pemanasan yang dipasang terlalu kecil, suhu proses mungkin tidak akan pulih sepenuhnya antara kitaran pengeluaran.

#### Hubungan Antara Inersia Terma dan Kecekapan Pengeluaran
Konsistensi pembuatan dipengaruhi secara langsung oleh inersia haba.

Pemulihan suhu yang perlahan boleh menjejaskan:

Kadar untuk penyaduran

Kinetik tindak balas

Keputusan Etch

Kelikatan

Kualiti kemasan permukaan

Ketidakstabilan suhu sistem penyaduran elektrik juga boleh memberi kesan kepada keseragaman ketebalan deposit dan kebolehulangan proses.

Oleh itu, saiz pemanas yang betul adalah masalah kejuruteraan haba dan masalah kualiti proses.

Jisim terma kerja yang masuk ke dalam tangki harus dianggap sebagai sebahagian daripada reka bentuk sistem pemanasan keseluruhan.

Kesimpulan
Masa kepanasan yang diperlukan-untuk pemanas rendaman PTFE adalah jauh lebih besar daripada pengiraan isipadu cecair. Jumlah permintaan terma sistem sangat dipengaruhi oleh jisim, jenis bahan dan suhu awal bahan kerja yang direndam.

Komponen keluli sejuk mempunyai haba tentu kira-kira 0.5 kJ/kg·K dan menyerap sejumlah besar tenaga semasa pemanasan, dan sering menjadi salah satu sink haba terbesar dalam tangki proses. Kuasa pemanas minimum boleh dikira dengan menambah jumlah tenaga yang diperlukan untuk memanaskan cecair, struktur tangki, lekapan dan bahagian, dan membandingkannya dengan masa pemulihan yang diingini.

Pada masa yang sama, kekangan ketumpatan watt PTFE perlu disimpan dalam julat kerja yang boleh diterima, biasanya memerlukan penggunaan banyak pemanas atau reka bentuk berketumpatan rendah{0}}yang lebih besar untuk menyebarkan haba dengan betul.

Dalam reka bentuk pemanasan proses praktikal berat dan jenis bahagian yang masuk ke dalam tab mandi tidak dapat dipisahkan daripada pengiraan saiz pemanas itu sendiri. Jika anda tidak mengambil kira jisim terma itu, anda hampir dijamin mendapat respons proses yang mengecewakan. Jumlah haba yang perlu dimasukkan juga adalah fungsi apa yang masuk ke dalam tangki sejauh jisim logam berkenaan.