Ħiters tal-immersjoni tal-flanġjikkonsistu f'elementi tubulari mgħawġa bil-forn tax-xagħar iwweldjati jew ibbrejżjati fi flanġijiet standard ANSI/DIN. Huma mgħaddsa direttament f'tankijiet, tankijiet taħt pressjoni, u ħiters taċ-ċirkolazzjoni inline biex iwasslu kważi 100% ta 'konverżjoni ta' enerġija elettrika għal termika għall-ilma, żjut termali, kimiċi korrużivi u gassijiet ikkompressati.
F'linji ta 'proċess ta' manifattura petrokimiku, farmaċewtiku u tqil, id-daqs mhux xieraq tal-heater iwassal għal degradazzjoni tal-fluwidu, kokk lokalizzat, jew korrużjoni rapida tal-ħofor tal-għant. Meta fluwidi viskużi (bħal żjut mhux raffinati tqal jew lube) jgħaddu minn fuq elementi ta 'tisħin mgħobbija ħafna, il-veloċità tas-saff tal-konfini tinżel għal żero, u tikkawża temperaturi estremi tal-film lokalizzati li jaqsmu l-medju u jiffurmaw depożiti ta' karbonju iżolanti.
1. Saff tal-Konfini Fluid Dynamics & Limitazzjonijiet tal-Vikożità
It-trasferiment tas-sħana minn virga tat-tisħin mgħaddsa għal fluwidu bl-ingrossa huwa rregolat mil-Liġi tat-Tkessiħ ta 'Newton. L-ostaklu primarju għall-fluss tas-sħana huwa l-film tal-fluwidu stazzjonarju (saff tal-konfini) li jeħel mal-ħajt tal-għant ta 'barra:
q=h•Α•(Tgħant-Tbl-ingrossa)
Fejn q hija l-qawwa termali totali (W), $h$ huwa l-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana konvettiv (W/m2•K), $A$ hija l-erja tas-superfiċje attiva totali (m2), Tgħanthija t-temperatura tal-għant tal-element ta 'barra (grad), u Tbl-ingrossahija t-temperatura medja tal-fluwidu (grad).
Vikożità tal-Fluwidu u Temperatura tal-Film (Tfilm): Fluwidi ta 'viskożità għolja (eż., asfalt, żjut tal-gerijiet) juru koeffiċjenti baxxi ta' film konvettiv (h). Jekk id-densità tal-watt tal-wiċċ hija għolja wisq, Tgħantjogħla malajr lil hinn mil-limitu ta' awto-ignition jew degradazzjoni tal-fluwidu (Tfilm =(Tgħant+Tbl-ingrossa)/2).
Konvezzjoni Sfurzata vs Naturali: Ħiters ta 'ċirkolazzjoni inline li jutilizzaw baffles jagħtu spinta lill-veloċità tal-fluwidu madwar l-elementi, u jżidu n-numru Reynolds (Re) u h, li jippermetti densitajiet ogħla ta' watt tal-wiċċ meta mqabbla ma 'tankijiet tal-ħażna statiċi.
2. Sheath Metallurgy & Matriċi tal-Għażla tal-Ambjent Korrużiv
L-għażla tal-metall għant mhux korrett twassal għal qsim tal-korrużjoni tal-istress (SCC), pitting tal-ossidazzjoni, jew qsim tal-element totali.
| Metallurġija tal-għant | Limitu tat-Temperatura Massima | Reżistenza Kimika | Midja Rakkomandata |
| Ram | Inqas minn jew ugwali għal 175 grad / 350 grad F | Konduttività termali eċċellenti tal-ilma ħelu; reżistenza fqira ta 'aċidu/alkali | Ilma tax-xorb nadif, ilma tal-boiler, laħlaħ tankijiet |
| Stainless Steel 304 / 316L | Inqas minn jew ugwali għal 650 grad / 1200 grad F | Jirreżisti kimiċi ħfief, aċidi organiċi ta 'grad ta' l-ikel, ilma dejonizzat | Ilma tal-proċess, ipproċessar tal-ikel, żjut ħfief, glycol |
| Incoloy 800 / 840 (NCF 800) | Inqas minn jew ugwali għal 815 grad / 1500 grad F | Liga għolja tan-nikil; jirreżisti l-ossidazzjoni, l-iskala, u l-klorur SCC | Arja sfurzata b'temperatura għolja, żejt termali, ilma ta 'skalar sever |
| Titanium Gr. 2 | Inqas minn jew ugwali għal 315 grad / 600 grad F | Immunità estrema għall-ilma baħar, kloruri, aċidu nitriku, u banjijiet tal-kisi | Desalinizzazzjoni tal-ilma baħar, aċidi tal-electroplating, AHUs tal-baħar |
Klorur Stress Korrużjoni Cracking: Austenitic stainless steels (304/316L) crack rapidly in high-temperature chloride environments (>60 grad). Għandhom jiġu speċifikati super-ligi bħal Incoloy 800 jew Titanium.
3. Daqs termodinamiku u Kalkolu tad-Densità tal-Watt tal-wiċċ
Biex tikkalkula d-densità tal-watt tal-wiċċ meħtieġa (Wdensità), l-inġiniera termali għandhom jiddeterminaw it-tul totali tat-tisħin attiv u r-rati ta 'assorbiment termali fluwidu.
Wdensità = Ptotali/(π•d • Lattiv•N)
Fejn Ptotalihuwa l-wattage totali tal-heater (W), $d$ huwa d-dijametru ta' barra tal-element (ċm), Lattivhuwa tul imsaħħan għal kull element (ċm), u N hija l-kwantità totali tal-element.
Limiti ta' Densità ta' Watt Rakkomandati skond il-Medju
Ilma Nadif / Boiler Feedwater: 8 - 12W/ċm2(50 - 75W/in2)
Żjut ħfief/Żjut għat-Trasferiment tas-Sħana (Ċirkolazzjoni): 3 - 4.5W/ċm2(20 - 30W/in2)
Żjut tal-Fjuwil Tqil/Medju mhux raffinat (Staġnat): 1 - 1.5W/ċm2(6 - 10W/in2)
Soluzzjonijiet Kawstiċi / Banjijiet Kimiċi: 4 - 6W/ċm2(25 - 40W/in2)
Oqfsa ta' Daqs ta' Referenza Inkroċjata: Meta jagħmlu d-daqs tal-wajers tat-tisħin interni qabel l-inkapsulament f'assemblaġġi ta 'immersjoni, l-inġiniera għandhom jirreferu inkroċjat għall-kalkoli tal-inġinerija ewlenin tagħna fuqlimiti tad-densità tal-watt tal-wiċċ u kalkoli tal-fluss tas-sħana
4. Kompartimenti Terminali, Issiġillar ta 'l-umdità, u Interlocks tas-Sigurtà
Klassifikazzjonijiet tal-Egħluq (Klassifikazzjonijiet NEMA / IP):
NEMA 1 / IP20: Protezzjoni fuq ġewwa għal skopijiet ġenerali.
NEMA 4/4X (IP66): Alloġġi ta 'l-istainless steel reżistenti għat-temp, reżistenti għall-korrużjoni għal applikazzjonijiet ta' barra jew washdown.
NEMA 7 / NEMA 9 (ATEX / IECEx): Kompartimenti kontra l-isplużjoni ddisinjati għal ambjenti perikolużi tal-Klassi I, Div 1/2, Grupp B/C/D (raffineriji petrokimiċi).
Interlocks tas-Sensor & Limitu: Sistemi ta 'immersjoni ta' qawwa għolja jeħtieġu sensing b'żewġ livelli. Thermowell b'kuntatt dirett jimmonitorja l-fluwidu tal-proċess, filwaqt li sensor tal-morsa tal-ġilda imwaħħal mal-qatta tal-element jipprevjeni ħruq niexef katastrofiku.
Għażla tas-Sensor: Agħżel l-interface bi-metall ideali billi tirrevedi l-gwida tal-ispeċifikazzjonijiet tekniċi tagħna fuqtermokoppji integrati tat-Tip K u tat-Tip J . Għal blokk tal-metall solidu jew ħiters tal-ikkastjar die, kuntrast dawn id-disinji tal-fluwidu ma tagħnaHeaters Cast-In - Integrazzjoni tal-Metallurġija u tat-Tkessiħ Likwidu
5. Modi ta' Falliment tal-Qasam u l-Aħjar Prattiki tal-Inġinerija
Akkumulazzjoni tal-ħama u Disinn tar-riġel kiesaħ: Partiċelli solidi fit-tankijiet tal-ħażna joqgħodu fil-qiegħ. Jekk il-koljaturi tat-tisħin attiv jestendu fis-saff tal-ħama, is-sħana lokalizzata ma tistax tinħela, u tikkawża burnout rapidu tal-element.Soluzzjoni: Ordna "riġel kiesaħ" mhux imsaħħna (100–300 mm) fil-bażi tal-qatta biex iżżomm kojls tat-tisħin attivi elevati 'l fuq mis-sediment.
Cold-Start Reżistenza Baxxa ta 'Insulazzjoni: Waqt għeluq fit-tul tas-sistema, trab MgO igroskopiku ġewwa l-għant jassorbi l-umdità permezz ta 'lakuni tas-siġill mikroskopiċi, li jxekkel breakers GFCI mal-istartjar kiesaħ.Soluzzjoni: Uża siġilli tat-tarf tal-gomma tas-silikon epoxy ta 'temperatura għolja jew ermetiċi, u timplimenta ramping tal-vultaġġ ta' startjar artab permezz ta 'kontrolluri tal-enerġija SCR.
Jekk it-tisħin tat-tank industrijali tiegħek, il-linja tal-pipeline petrokimiċi, jew il-proġett ta 'ċirkolazzjoni ta' fluwidu perikoluż jeħtieġ daqs tal-flanġ tad-dwana (ANSI/DIN/JIS), metallurġija tal-għant speċjalizzat, jew ċertifikazzjoni kontra l-isplużjoni, ikklikkja l-buttuna hawn taħt biex tikkonnettja mat-tim tagħna anzjan tal-inġinerija termali.
[Niżżel Gwida tal-Inġinerija tal-Heater tal-Immersjoni tal-Flanġ u Mudelli CAD]