Sebuah pabrik penyelesaian logam memerlukan pemanas imersi PTFE pengganti untuk tangki anodisasi asam sulfat sedalam 700 mm. Tangki tersebut memiliki lebar 1.000 mm dan panjang 1.600 mm, dengan volume kerja sekitar 1.050 liter. Pemanas yang ada merupakan unit lurus standar yang menonjol ke jalur benda kerja dan rusak setelah 13 bulan. Tim pemeliharaan membutuhkan pemanas yang sesuai dengan tangki yang lebih dalam, mempertahankan perendaman penuh, dan menghasilkan watt yang diperlukan pada kepadatan watt yang aman.
Tangki dengan kedalaman 700 mm memberikan panjang pemanas yang lebih panjang daripada tangki dangkal, namun ukuran pemanas harus tetap sesuai dengan ruang yang tersedia dan untuk menjaga perendaman yang aman pada ketinggian cairan minimum.
Batasan Kedalaman Perendaman
Tangki dengan kedalaman 700 mm tidak menyediakan panjang pemanas yang dapat digunakan sebesar 700 mm. Ketinggian cairan harus cukup tinggi untuk menutupi benda kerja, dan pemanas harus tetap terendam sepenuhnya pada ketinggian cairan minimum. Dalam praktiknya, panjang pemanas yang dapat digunakan dalam tangki sedalam 700 mm adalah 450–550 mm, bergantung pada freeboard dan fluktuasi level.
Pemanas lurus dengan panjang pemanas 500 mm menghasilkan panjang pemanas 500 mm. Untuk tugas 5 kW pada 1,0 W/cm², luas permukaan yang dibutuhkan adalah 5.000 cm². Pada diameter selubung 32 mm, luas permukaannya kira-kira 100 cm² per 100 mm panjangnya. Panjang pemanas 500 mm hanya menghasilkan 500 cm²-jauh dari persyaratan. Diperlukan diameter selubung yang lebih besar atau konfigurasi multi{16}}lintasan.
| Kedalaman Tangki | Panjang Pemanasan yang Dapat Digunakan | Luas Permukaan pada Selubung 32 mm | Luas Permukaan pada Selubung 50 mm | Panjang Pemanasan Dibutuhkan untuk 5.000 cm² |
|---|---|---|---|---|
| 500mm | 300–350 mm | 300–350 cm² | 471–550 cm² | 1.429–1.667 mm |
| 600 mm | 350–450mm | 350–450 cm² | 550–707 cm² | 1.111–1.429mm |
| 700mm | 450–550mm | 450–550 cm² | 707–864 cm² | 909–1.111 mm |
| 800mm | 550–650mm | 550–650 cm² | 864–1.021 cm² | 769–909 mm |
Persyaratan panjang pemanas dan luas permukaan untuk tugas 5 kW pada 1,0 W/cm²
Solusi Pemanas Berbentuk L-atau U-
Pemanas imersi PTFE berbentuk L-atau U-membengkokkan elemen yang dipanaskan agar dapat memuat lebih banyak area permukaan ke dalam tangki yang dalam. Pemanas berbentuk L-umum dengan bagian vertikal 500 mm dan bagian horizontal 600 mm menghasilkan panjang panas sebesar 1.100 mm-lebih dari dua kali panjang pemanas lurus pada kedalaman tangki yang sama.
Pada diameter selubung 50 mm, panjang panas 1.100 mm menghasilkan luas permukaan sekitar 1.728 cm². Jumlah tersebut masih kurang dari 5.000 cm² yang dibutuhkan untuk tugas 5 kW pada 1,0 W/cm². Konfigurasi multi-pass diperlukan.
| Konfigurasi Pemanas | Panjang yang Dipanaskan | Luas Permukaan pada 32 mm | Luas Permukaan pada 50 mm | Cocok di Tangki 700 mm |
|---|---|---|---|---|
| Lurus, 500 mm | 500mm | 500 cm² | 785cm² | Ya, tapi luasnya tidak mencukupi |
| Berbentuk L-, 500 + 600 mm | 1.100mm | 1.100 cm² | 1.728 cm² | Ya |
| Berbentuk U-, 500 + 400 + 500 mm | 1.400 mm | 1.400 cm² | 2.199cm² | Ya |
| Multi-lintasan, 4 × 500 mm | 2.000mm | 2.000cm² | 3.142 cm² | Ya |
| Multi-lintasan, 7 × 500 mm | 3.500mm | 3.500 cm² | 5.498 cm² | Sangat pas |
Konfigurasi pemanas untuk tangki sedalam 700 mm
Memasang Pemanas ke dalam Tangki
Pemanas harus sesuai dengan ruang yang tersedia tanpa menghalangi benda kerja atau aliran. Dalam tangki berukuran 1.000 × 1.600 mm, pemanas dapat ditempatkan di sepanjang satu dinding, menyisakan volume tengah untuk rak benda kerja. Pemanas multi-lintasan dengan bagian vertikal 500 mm dan bagian horizontal 600 mm dipasang di sepanjang dinding 1.600 mm.
Pemanas harus diposisikan sedemikian rupa sehingga bagian yang dipanaskan terendam seluruhnya pada ketinggian cairan minimum. Tangki sedalam 700 mm dengan ketinggian cairan 600 mm dan freeboard 100 mm memberikan kedalaman yang dapat digunakan sebesar 500 mm. Bagian pemanas yang dipanaskan harus ditempatkan di bagian bawah tangki 450 mm, dengan bagian atas bagian yang dipanaskan setidaknya 50 mm di bawah ketinggian cairan minimum.
Keseragaman Aliran dan Suhu
Pemanas multi-lintasan dalam tangki yang dalam dapat menimbulkan bayangan aliran jika lintasannya terlalu berdekatan. Cairan di antara saluran mungkin tergenang, sehingga mengurangi perpindahan panas dan menimbulkan titik panas. Jarak antar lintasan harus setidaknya 30–40 mm untuk memungkinkan aliran di antara keduanya.
Jika tangki memiliki pompa sirkulasi, pemanas harus diposisikan sedemikian rupa sehingga aliran melewati celah antar lintasan. Jika tangki mengandalkan konveksi alami, pemanas harus diposisikan sedemikian rupa sehingga gumpalan panas yang naik dapat keluar tanpa terjebak.
| Jarak Lulus | Aliran Antar Lintasan | Risiko Titik Panas | Aplikasi yang Direkomendasikan |
|---|---|---|---|
| <20 mm | Miskin | Tinggi | Tidak direkomendasikan |
| 20–30mm | Sedang | Sedang | Kepadatan watt rendah saja |
| 30–40mm | Bagus | Rendah | Sebagian besar aplikasi |
| >40 mm | Bagus sekali | Sangat rendah | Kepadatan watt tinggi atau cairan kental |
Jarak lintasan dan pengaruhnya terhadap risiko aliran dan titik panas
Ketika Pemanas Standar Tidak Dapat Sesuai dengan Tangki
Tangki sedalam 700 mm dengan daya 5 kW pada 1,0 W/cm² memerlukan pemanas multi-lintasan yang mungkin tidak ditawarkan oleh lini produk standar. Konfigurasi pemanas imersi PTFE khusus dengan desain multi-lintasan, diameter selubung 50 mm, dan jarak lintasan 30–40 mm mengatasi akar penyebab kendala ruang. Proses spesifikasi memerlukan dimensi tangki, kisaran level cairan, watt yang dibutuhkan, bahan kimia rendaman, dan kondisi aliran. Untuk fasilitas dengan tangki dalam, pendekatan{11}}khusus aplikasi ini menyediakan luas permukaan yang diperlukan dalam ruang yang tersedia.
