Primjena grijanja tekućinom i razmatranja uranjanja

Zagrijavanje tekućine se razlikuje od zagrijavanja zraka ili kalupa. Potrebni su mu određeni arhitektonski elementi koji sprečavaju električne rizike i osiguravaju brzo kretanje topline. Kertridž grijači za uranjanje u tekućinu moraju zadržati svoje zaptivke netaknutim kako vlaga ne bi mogla ući i kako ih ne bi oštetile različite vrste tekućina. Inženjeri mogu odabrati najbolje postavke za grijanje vode, preradu ulja i primjene kemijskih spremnika ako znaju ove specifične potrebe.

Grijanje potapanjem razlikuje se od suhih aplikacija jer tekućina vrlo dobro prenosi toplinu, što znači da se mogu koristiti veće gustoće u vatima bez pregrijavanja elementa. Sistemi za grijanje vode mogu podnijeti gustinu od 50 W/cm² ili više jer tekućina brzo prenosi toplinu sa površine omotača, što sprječava previsoko porast temperature i uništava grijače u zraku. Ali ovaj isti efikasan prijenos topline može uzrokovati brzi termalni šok ako se grijači uključe dok su napola potopljeni ili se iznenada isključe u mirnoj tekućini.


Iskustvo sa industrijskim sistemima za grijanje vode pokazuje da je održavanje ispravnog nivoa tekućine važno za dug vijek trajanja potopnih grijača. Čak i kratko izlaganje zraku može uzrokovati brzo zagrijavanje grijača, što može oštetiti brtve i izolaciju. Da biste pronašli okolnosti niske-tečnosti prije nego što dođe do oštećenja, senzori visoke-temperature moraju biti postavljeni na najtoplijoj tački grijača. Ove sigurnosne blokade čine sistem komplikovanijim, ali zaustavljaju katastrofalne kvarove koji se dešavaju kada se grejači za uranjanje koriste bez dovoljno tečnosti.

Zapravo, poređenje različitih vrsta tekućina pokazuje bitne stvari o kojima treba razmišljati kada je u pitanju kompatibilnost materijala. U većini slučajeva za grijanje vode mogu se koristiti konvencionalni omoti od nehrđajućeg čelika. Međutim, kamenac tvrde vode može izolirati grijač i dovesti ga do pregrijavanja. Za zagrijavanje ulja potrebne su vam veće gustoće u vatima jer naftni proizvodi imaju nižu toplinsku provodljivost i veći viskozitet. Međutim, budući da ulje ne prenosi toplinu tako dobro kao vodu, potrebne su vam niže maksimalne gustoće da se površina omotača ne koksuje ili degradira. Nekim poslovima hemijske obrade mogu biti potrebne rijetke legure poput titanijuma ili Hastelloyja kako bi se spriječile kiseline i baze da ih napadnu.

3.jpg

Tehnologija zaptivanja za uranjanje u tečnost se veoma razlikuje od tehnologije zaptivanja za grejanje vazduha. Epoksidne brtve su odlične u zadržavanju vlage iz vode koja je zagrijana na 150 stepeni, što ih čini jakim barijerama protiv ulaska tečnosti. Za zagrijavanje tekućina na višim temperaturama potrebne su vam keramičke ili staklene brtve koje ostaju jake na temperaturama gdje se organski materijali raspadaju. Zaptivka je najslabiji dio uranjajućih grijača jer je pod termičkim opterećenjem od vruće tekućine i mehaničkim opterećenjem od umetanja i vađenja.

Način na koji postavljate priključke i način na koji ih montirate može uticati na to kako dobro funkcionišu rezervoari za tečnost. Kada nešto postavite okomito, prirodne konvekcijske struje mogu ravnomjerno prenositi toplinu. Kada nešto montirate vodoravno, zagrijani slojevi mogu plutati preko hladnijih područja, što može uzrokovati raslojavanje. Uređaji za zbunjivanje ili miješanje zaustavljaju stvaranje stagnirajućih područja, što može dovesti do lokalnog pregrijavanja. Grejač mora biti dovoljno udaljen od zidova rezervoara kako bi vazduh mogao slobodno da struji. Obično bi prostor između grijača i zidova trebao biti najmanje jednak promjeru grijača.

U tvrdoj vodi ili kontaminiranim procesnim fluidima, kamenac i naslage se nakupljaju na omotaču grijača, koji izoliraju element i uzrokuju njegovo pregrijavanje. Redovno čišćenje ili uklanjanje kamenca sa omotača će produžiti njegovo trajanje, ali hemikalije za čišćenje i dalje moraju djelovati s materijalom omotača. Glatke površine bolje štite naslage od lijepljenja od hrapavih površina. To olakšava čišćenje i održava visoku efikasnost prijenosa topline tokom dugih perioda upotrebe.