Застосування рідинного нагріву та занурення

Нагрівання рідини відрізняється від нагрівання повітря або цвілі. Їй потрібні певні архітектурні елементи, які запобігають електричним ризикам і забезпечують швидке переміщення тепла. Картриджні нагрівачі для занурення в рідину повинні зберігати ущільнення непорушними, щоб волога не могла потрапити всередину та щоб вони не були пошкоджені різними типами рідин. Інженери можуть вибрати найкращі установки для підігріву води, обробки нафти та використання резервуарів для хімікатів, якщо вони знають ці конкретні потреби.

Нагрівання зануренням відрізняється від сухого застосування, оскільки рідина дуже добре передає тепло, а це означає, що можна використовувати більш високу щільність ват без перегріву елемента. Системи водяного опалення можуть витримувати щільність 50 Вт/см² або більше, оскільки рідина швидко відводить тепло від поверхні оболонки, що запобігає підвищенню температури та руйнуванню нагрівачів у повітрі. Але цей самий ефективний теплообмін може спричинити швидкий тепловий удар, якщо обігрівачі вмикаються, коли вони наполовину занурені, або раптово вимикаються в нерухомій рідині.


Досвід роботи з промисловими системами водяного опалення показує, що підтримка потрібного рівня рідини важлива для тривалого терміну служби занурювальних нагрівачів. Навіть короткий вплив повітря може спричинити швидке нагрівання обігрівачів, що може пошкодити ущільнення та ізоляцію. Щоб виявити низьку-температуру рідини до того, як станеться пошкодження, датчики високої-граничної температури потрібно розмістити в найгарячішій точці нагрівача. Ці блокування безпеки ускладнюють систему, але вони запобігають катастрофічним збоям, які трапляються, коли занурювальні нагрівачі використовуються без достатнього покриття рідиною.

Насправді порівняння різних типів рідин демонструє важливі речі, про які варто подумати, коли йдеться про сумісність матеріалів. У більшості випадків для нагріву води можна використовувати звичайні оболонки з нержавіючої сталі. Однак накип із жорсткої води може ізолювати обігрівач і спричинити його перегрів. Щоб нагріти нафту, вам потрібна більша щільність у Ватах, оскільки нафтопродукти мають нижчу теплопровідність і вищу в’язкість. Однак, оскільки масло передає тепло не так добре, як вода, вам потрібна менша максимальна щільність, щоб уберегти поверхню оболонки від коксування або деградації. Деякі роботи з хімічної обробки можуть потребувати рідкісних сплавів, таких як титан або хастеллой, щоб запобігти впливу кислот і лугів.

3.jpg

Технологія герметизації для рідинного занурення сильно відрізняється від технології герметизації для повітряного нагріву. Епоксидні ущільнювачі чудово запобігають проникненню вологи у воду, нагріту до 150 градусів, що робить їх міцними бар’єрами проти проникнення рідини. Щоб нагрівати рідини при вищих температурах, потрібні керамічні або скляні ущільнювачі, які залишаються міцними при температурах, коли органічні матеріали руйнуються. Ущільнювач є найслабшою частиною занурювальних нагрівачів, оскільки він зазнає термічного навантаження від гарячої рідини та механічного навантаження під час його введення та виймання.

Те, як ви налаштовуєте порти та як ви їх монтуєте, може вплинути на те, наскільки добре працюють резервуари для рідини. Коли ви ставите щось вертикально, природні конвекційні потоки можуть рівномірно переміщувати тепло. Коли ви монтуєте щось горизонтально, нагріті шари можуть плавати над більш холодними ділянками, що може спричинити розшарування. Перегородки або перемішувачі запобігають утворенню застійних ділянок, що може призвести до локального перегріву. Обігрівач повинен знаходитися на достатній відстані від стінок бака, щоб повітря вільно проходило. Зазвичай простір між обігрівачем і стінами має бути не менше діаметра обігрівача.

У жорсткій воді або забруднених технологічних рідинах на оболонках нагрівача накопичується накип і відкладення, які ізолюють елемент і спричиняють його перегрів. Регулярне очищення або видалення накипу з оболонки зробить її довшою, але чистячі хімікати все одно повинні працювати з матеріалом оболонки. Гладка поверхня краще запобігає прилипанню відкладень, ніж шорстка поверхня. Це полегшує очищення та підтримує високу ефективність теплопередачі протягом тривалого періоду використання.