חנות PCB נזקקה לפלטת חימום חלופית למיכל שטיפה בעומק 400 מ"מ. המיכל היה ברוחב 900 מ"מ ואורך 1,500 מ"מ, עם נפח עבודה של כ-480 ליטר. הצלחת הקיימת הייתה לוח שטוח סטנדרטי שבלט מעל קו הנוזל ונכשל לאחר 11 חודשים. צוות התחזוקה היה זקוק לצלחת שתתאים למיכל הרדוד, תשמור על טבילה מלאה ותספק את ההספק הנדרש בצפיפות וואט בטוחה.
מיכלים רדודים מהווים אתגר עיצובי ספציפי עבור צלחות חימום. גובה הצלחת שמיש מוגבל, ולכן הצלחת חייבת להיות רחבה או להשתמש בתצורה דו-צדדית- כדי לספק מספיק שטח פנים בצפיפות וואט נמוכה.
אילוץ עומק הטבילה
מיכל בעומק 400 מ"מ אינו מספק 400 מ"מ של גובה צלחת שמיש. מפלס הנוזל חייב להיות גבוה מספיק כדי לכסות את חלקי העבודה, והצלחת חייבת להישאר שקועה במלואה ברמת הנוזל המינימלית. בפועל, גובה הפלטה השמיש במיכל בעומק 400 מ"מ הוא 200–280 מ"מ, תלוי בלוח החופשי ובתנודת המפלס.
פלטה שטוחה סטנדרטית עם גובה של 250 מ"מ מספקת 250 מ"מ × רוחב פלטה של שטח פנים בצד אחד. עבור חובה של 4 קילוואט ב-1.0 ואט/ס"מ, שטח הפנים הנדרש הוא 4,000 ס"מ. לוח -חד צדדי בגובה 250 מ"מ תצטרך להיות ברוחב 1,600 מ"מ-מהמיכל. צלחת דו-צדדית בגובה 250 מ"מ תצטרך להיות ברוחב של 800 מ"מ, מה שמתאים.
| עומק טנק | גובה צלחת שמיש | שטח-חד צדדי לכל רוחב של 100 מ"מ | שטח דו-צדדי- לכל רוחב של 100 מ"מ | דרוש רוחב עבור 4,000 ס"מ |
|---|---|---|---|---|
| 300 מ"מ | 150–200 מ"מ | 150-200 ס"מ רבוע | 300-400 ס"מ רבוע | 1,000–1,333 מ"מ |
| 400 מ"מ | 200–280 מ"מ | 200–280 ס"מ רבוע | 400–560 ס"מ רבוע | 714–1,000 מ"מ |
| 500 מ"מ | 300-350 מ"מ | 300-350 ס"מ רבוע | 600-700 ס"מ רבוע | 571–667 מ"מ |
| 600 מ"מ | 350–450 מ"מ | 350-450 ס"מ רבוע | 700-900 ס"מ רבוע | 444–571 מ"מ |
דרישות גובה ורוחב של הצלחת להפעלת 4 קילוואט ב-1.0 W/cm²
פתרון הפלטה הדו-צדדית-
לוח דו-צדדי- מספק פי שניים משטח הפנים עבור אותה טביעת רגל. פלטה דו-צדדית בגודל 250 מ"מ × 800 מ"מ- מספקת שטח פנים של 4,000 ס"מ"ר-מספיק להפעלת 4 קילוואט ב-1.0 ואט/ס"מ. טביעת הרגל היא 250 מ"מ × 800 מ"מ, מה שמתאים בנוחות למיכל בעומק 400 מ"מ.
צלחת דו-צדדית- דורשת זרימה משני הצדדים כדי להיות יעילה. אם הצלחת מותקנת קרוב לקיר המיכל, הזרימה בצד הקיר מוגבלת, וצד זה תורם פחות להעברת החום. יש להתקין את הלוח עם מרווח של לפחות 40-60 מ"מ משני הצדדים כדי לאפשר זרימה.
| תצורת לוח | מידות | שטח פנים | עָקֵב | מתאים למיכל 400 מ"מ | דרישת זרימה |
|---|---|---|---|---|---|
| חד צדדי- | 250 × 1,600 מ"מ | 4,000 ס"מ רבוע | 250 × 1,600 מ"מ | לֹא | צד אחד |
| דו-דו צדדי | 250 × 800 מ"מ | 4,000 ס"מ רבוע | 250 × 800 מ"מ | כֵּן | שני הצדדים |
| דו-דו צדדי | 220 × 900 מ"מ | 3,960 ס"מ | 220 × 900 מ"מ | כֵּן | שני הצדדים |
| צלחות מרובות | משתנה | סה"כ 4,000 ס"מ | מופץ | כֵּן | כל צלחת |
תצורות פלטות להפעלת 4 קילוואט במיכל בעומק 400 מ"מ
התאמת הצלחת לתוך הטנק
הצלחת חייבת להשתלב בחלל הפנוי מבלי לחסום את חלקי העבודה או את הזרימה. במיכל בגודל 900 × 1,500 מ"מ, ניתן למקם את הצלחת לאורך קיר אחד, ולהשאיר את הנפח המרכזי עבור מתלה העבודה. צלחת דו-צדדית- עם טביעת רגל של 250 × 800 מ"מ מתאימה בנוחות לאורך הקיר בגודל 1,500 מ"מ.
הצלחת חייבת להיות ממוקמת כך שהחלק המחומם יהיה שקוע במלואו ברמת הנוזל המינימלית. מיכל בעומק 400 מ"מ עם מפלס נוזל של 320 מ"מ ולוח חופשי של 80 מ"מ מספק 240 מ"מ של עומק שמיש. יש למקם את החלק המחומם של הצלחת ב-200 מ"מ התחתונים של המיכל, כאשר החלק העליון של החלק המחומם לפחות 40 מ"מ מתחת למפלס הנוזל המינימלי.
אחידות זרימה וטמפרטורה
צלחת דו-צדדית- במיכל רדוד יכולה ליצור הצללה של זרימה אם המרווח לקיר קטן מדי. הנוזל בין הצלחת לקיר עלול להיות עומד, להפחית את העברת החום בצד הקיר וליצור נקודה חמה. המרווח צריך להיות לפחות 40-60 מ"מ כדי לאפשר זרימה.
אם למיכל יש משאבת מחזור, יש למקם את הצלחת כך שהזרימה תעבור דרך הרווח בין הצלחת לקיר. אם המיכל מסתמך על הסעה טבעית, יש למקם את הצלחת כך שהנונה התרמית העולה תוכל לברוח מבלי להילכד.
| פינוי קיר | זרימה בצד הקיר | סיכון נקודה חמה | יישום מומלץ |
|---|---|---|---|
| <20 mm | יָרוּד | גָבוֹהַ | לא מומלץ |
| 20-40 מ"מ | לְמַתֵן | לְמַתֵן | צפיפות וואט נמוכה בלבד |
| 40-60 מ"מ | טוֹב | נָמוּך | רוב היישומים |
| >60 מ"מ | מְעוּלֶה | נמוך מאוד | צפיפות וואט גבוהה |
פינוי קיר והשפעתו על זרימה וסיכון נקודות חמות
כאשר לוח סטנדרטי אינו יכול להתאים למיכל
מיכל בעומק 400 מ"מ עם צריכת חשמל של 4 קילוואט ב-1.0 ואט/ס"מ מצריך פלטה דו- צדדית או לוחות מרובים שקווי מוצרים סטנדרטיים עשויים שלא להציע. תצורת לוחות חימום מותאמת אישית עם עיצוב דו-צדדי-, טביעת רגל של 250 × 800 מ"מ ומרווח קיר של 40-60 מ"מ נותנת מענה לגורם השורש למגבלה של מקום. תהליך המפרט דורש את מימדי המיכל, טווח מפלס הנוזל, הספק הנדרש, כימיית האמבט ותנאי הזרימה. עבור מתקנים עם מיכלים רדודים, הגישה הספציפית ליישום-מספקת את שטח הפנים הנדרש בתוך השטח הפנוי.
