深さ 600 mm のめっきタンク用に PTFE 浸漬ヒーターをカスタマイズするにはどうすればよいですか?

めっき工場では、深さ 600 mm のニッケルめっきタンク用の交換用 PTFE 浸漬ヒーターが必要でした。タンクは幅 800 mm、長さ 1,200 mm、作動容量は約 550 リットルでした。既存のヒーターは標準的な L- 型のユニットで、ワークパスに突き出ており、14 か月後に故障しました。メンテナンス チームは、タンクの利用可能なスペースに適合し、低ワット密度で動作し、ワークピースの障害を回避できるカスタム ヒーターを求めていました。

特定のタンク深さに合わせて PTFE 浸漬ヒーターをカスタマイズするには、利用可能な浸漬深さ、低ワット密度に必要な表面積、タンクの形状、ヒーターの位置での流れ条件という 4 つの制約のバランスを取る必要があります。

浸漬深さの制約

深さ 600 mm のタンクでは、使用可能なヒーターの長さは 600 mm にはなりません。液面はワークピースを覆うのに十分な高さである必要があり、ヒーターは最低液面に完全に浸かったままにする必要があります。実際には、深さ 600 mm のタンクで使用可能な加熱長は、乾舷とレベル変動に応じて 350 ～ 450 mm です。

加熱長さ 400 mm の標準的なストレート ヒーターは、直径 32 mm で約 400 cm² の表面積を提供します。これは、一般的なメッキのワット数での低-ワット-密度の動作には少なすぎます。 1.0 W/cm² で 4 kW の負荷には、単一の直線パスの表面積の 10 倍の 4,000 cm²-が必要です。

1.0 W/cm2 で 4 kW デューティの加熱長さと表面積の要件

マルチパス ソリューション-

浅いタンクの解決策はマルチパス ヒーターです。-加熱要素は、複数の加熱パスを提供しながら、利用可能な深さ内に収まる蛇行または U- 形状の構成に曲げられます。パス数 400 mm の 4 パス ヒーターは、約 400 × 200 mm の設置面積で 1,600 mm の加熱長さを提供します。

シースの直径が 50 mm の場合、加熱長さは 1,600 mm となり、表面積は約 2,513 cm² になります。これは、1.0 W/cm2 で 4 kW の負荷に必要な 4,000 cm2 にはまだ足りません。より多くのパス数またはより大きなシース直径が必要です。

深さ 600 mm のタンク用のマルチパス構成-

ヒーターをタンクに取り付ける

ヒーターは、ワークや流れを妨げることなく、利用可能なスペースに収まる必要があります。 800 × 1,200 mm のタンクでは、ヒーターを 1 つの壁に沿って配置し、中央の容積をワークピース ラックに残すことができます。設置面積 400 × 300 mm のマルチパス ヒーターは、1,200 mm の壁に沿って快適にフィットします。-

ヒーターが正しい深さでぶら下がるように、フランジを配置する必要があります。深さ 600 mm のタンク、液面 500 mm、乾舷 100 mm の場合、使用可能な深さは 400 mm になります。ヒーターの加熱部分はタンクの下方 350 mm に配置し、加熱部分の上部は最低液面より少なくとも 50 mm 低い位置に配置する必要があります。

流量と温度の均一性

浅いタンク内のマルチパス ヒーターでは、パスが近すぎると流れの影が生じる可能性があります。{0}}パス間の流体が停滞し、熱伝達が低下し、ホットスポットが発生する可能性があります。パス間に流れができるように、パス間の間隔は少なくとも 30 ～ 40 mm にする必要があります。

タンクに循環ポンプがある場合は、流路間の隙間を流れが通過するようにヒーターを配置する必要があります。タンクが自然対流に依存している場合は、上昇する熱プルームがパス間に閉じ込められることなく逃げることができるようにヒーターを配置する必要があります。

パスの間隔と、それが流れとホットスポットのリスクに及ぼす影響

標準ヒーターがタンクに入らない場合

1.0 W/cm² で 4 kW の負荷を持つ深さ 600 mm のタンクには、標準の製品ラインでは提供されていないマルチパス ヒーターが必要です。- 6 または 8 パス、シース直径 50 mm、パス間隔 30 ～ 40 mm のカスタム PTFE 浸漬ヒーター構成は、スペース制約の根本原因に対処します。仕様プロセスでは、タンクの寸法、液面レベルの範囲、必要なワット数、バスの化学的性質、および流量条件が必要です。浅いタンクを備えた施設の場合、この用途固有のアプローチにより、利用可能なスペース内に必要な表面積が確保されます。{10}