Μια γραμμή ψευδαργύρου παρουσίασε επίμονη υπέρβαση της θερμοκρασίας-το λουτρό έφτασε τους 68 βαθμούς όταν το σημείο ρύθμισης ήταν 65 μοίρες και, στη συνέχεια, σιγά-σιγά υποχώρησε. Ο ελεγκτής βαθμονομήθηκε, το θερμοστοιχείο ήταν ακριβές και ο θερμαντήρας εμβάπτισης PTFE είχε το σωστό μέγεθος. Το πρόβλημα ήταν η τοποθεσία. Το θερμοπηγάδι κάθισε 400 mm από τη θερμάστρα σε μια ζώνη καλής ανάμειξης. Μετρούσε με ακρίβεια τη θερμοκρασία του υγρού όγκου. Αλλά δεν μπορούσε να δει το θερμικό νέφος να ανεβαίνει από τη θερμάστρα και ανταποκρίθηκε πολύ αργά για να αποτρέψει την υπέρβαση.
Η τοποθέτηση του αισθητήρα καθορίζει πόσο γρήγορα και με ακρίβεια ο ελεγκτής βλέπει τις αλλαγές θερμοκρασίας. Σε γραμμές επιμετάλλωσης όπου οι θερμαντήρες εμβάπτισης PTFE ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται ή διαμορφώνουν την έξοδο, η θέση του αισθητήρα επηρεάζει άμεσα τη σταθερότητα της θερμοκρασίας, τη διάρκεια ζωής του θερμαντήρα και την ποιότητα της απόθεσης.
Γιατί η μαζική θερμοκρασία δεν είναι αρκετή
Ένας ελεγκτής πρέπει να γνωρίζει πότε να μειώσει την απόδοση του θερμαντήρα. Εάν ο αισθητήρας μετρά τη θερμοκρασία υγρού όγκου, βλέπει μόνο το αποτέλεσμα της θέρμανσης αφού η θερμότητα έχει ήδη αναμειχθεί στη δεξαμενή. Μέχρι τότε, ο θερμαντήρας έχει παραδώσει περισσότερη ενέργεια από όση χρειάζεται και το λουτρό υπερβαίνει το σημείο ρύθμισης.
Η εναλλακτική λύση είναι να τοποθετήσετε τον αισθητήρα σε σημείο που να μπορεί να ανιχνεύσει την έξοδο του θερμαντήρα πιο άμεσα-κοντά στον θερμαντήρα, στο νέφος του θερμαινόμενου υγρού ή στο ίδιο το περίβλημα του θερμαντήρα. Αυτό παρέχει στον ελεγκτή ταχύτερη ανάδραση και μειώνει την υπέρβαση.
| Θέση αισθητήρα | Χρόνος απόκρισης | Υπέρβαση θερμοκρασίας | Σταθερότητα ελέγχου | Καλύτερη εφαρμογή |
|---|---|---|---|---|
| Σε θήκη καλοριφέρ | 2–5 δευτερόλεπτα | ±0,5 μοίρες | Εξοχος | Κρίσιμες διαδικασίες |
| 50 mm από θερμάστρα, σε λοφίο | 5–15 δευτερόλεπτα | ±1 βαθμός | Καλός | Οι περισσότερες δεξαμενές επιμετάλλωσης |
| 200 mm από θερμάστρα, μικτή ζώνη | 30–60 δευτερόλεπτα | ±2–3 βαθμοί | Μέτριος | Μεγάλες δεξαμενές, αργές διαδικασίες |
| Τοίχος δεξαμενής, απέναντι θερμάστρα | 60–120 δευτερόλεπτα | ±3–5 βαθμοί | Φτωχός | Δεν συνιστάται |
| Γραμμή επιστροφής, ανακυκλοφορία | 10–30 δευτερόλεπτα | ±1–2 βαθμοί | Καλός | Συστήματα ανακυκλοφορίας |
Χρόνος απόκρισης και απόδοση ελέγχου ανά θέση αισθητήρα σε δεξαμενές επιμετάλλωσης στις 50–70 μοίρες
Το θερμικό νέφος και πού να το βρείτε
Ένας θερμαντήρας εμβάπτισης από PTFE δημιουργεί ένα νέφος θερμαινόμενου υγρού που ανεβαίνει κατακόρυφα πάνω από το θερμαινόμενο τμήμα. Σε μια δεξαμενή χωρίς ισχυρή εξαναγκασμένη κυκλοφορία, αυτό το λοφίο είναι ο πιο άμεσος δείκτης της απόδοσης του θερμαντήρα. Η θερμοκρασία στο λοφίο είναι 5–15 μοίρες πάνω από τη θερμοκρασία του υγρού όγκου, ανάλογα με την πυκνότητα watt και τις συνθήκες ροής.
Η τοποθέτηση του θερμοκηπίου στο λοφίο-συνήθως 50–100 mm πάνω από την κορυφή του θερμαινόμενου τμήματος και 30–50 mm στο πλάι- δίνει στον ελεγκτή ένα γρήγορο, ακριβές σήμα εξόδου του θερμαντήρα. Ο αισθητήρας ανταποκρίνεται εντός δευτερολέπτων στις αλλαγές στην ισχύ του θερμαντήρα, επιτρέποντας στον ελεγκτή να διαμορφώνει την έξοδο πριν συμβεί υπέρβαση.
Σε δεξαμενές με ισχυρή αναγκαστική κυκλοφορία, το λοφίο διακόπτεται και αναμιγνύεται στο χύμα υγρό. Η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του λοφίου και του όγκου συρρικνώνεται και το πλεονέκτημα της τοποθέτησης του λοφίου μειώνεται. Σε αυτές τις δεξαμενές, μια καλά-μικτή τοποθεσία μπορεί να είναι επαρκής.
Επιφανειακά-Ενσωματωμένοι αισθητήρες: Η ταχύτερη απόκριση
Ένας αισθητήρας τοποθετημένος απευθείας στο περίβλημα του θερμαντήρα παρέχει την ταχύτερη δυνατή ανάδραση. Ο ελεγκτής βλέπει τη θερμοκρασία του περιβλήματος να αυξάνεται αμέσως μόλις εφαρμοστεί η ισχύς και μπορεί να μειώσει την έξοδο προτού υπερβεί το χύμα υγρό.
Οι αισθητήρες που τοποθετούνται στην επιφάνεια-είναι συνηθισμένοι σε κρίσιμες διεργασίες-τους υγρούς πάγκους ημιαγωγών, την ηλεκτρολυτική επινικελίωση και την ανοδίωση-όπου η σταθερότητα της θερμοκρασίας επηρεάζει άμεσα την ποιότητα των εναποθέσεων. Είναι λιγότερο συνηθισμένα στη γενική επιμετάλλωση, όπου ο έλεγχος της θερμοκρασίας όγκου είναι επαρκής.
Η ανταλλαγή-είναι πολυπλοκότητα. Ένας αισθητήρας-που τοποθετείται στην επιφάνεια απαιτεί μια προστατευμένη διαδρομή καλωδίου και μια σύνδεση με τον ελεγκτή. Μετρά επίσης τη θερμοκρασία του περιβλήματος, όχι τη θερμοκρασία υγρού, επομένως το σημείο ρύθμισης του ελεγκτή πρέπει να λαμβάνει υπόψη το κανονικό κενό θερμοκρασίας του θηκαριού-σε-του όγκου.
Βάθος βύθισης και θέση αισθητήρα
Το θερμοπηγάδι πρέπει να βυθιστεί αρκετά βαθιά για να μετρηθεί με ακρίβεια το υγρό. Ένας αισθητήρας τοποθετημένος πολύ κοντά στην επιφάνεια μπορεί να επηρεαστεί από την εξάτμιση και την ψύξη της επιφάνειας. Ένας αισθητήρας που βρίσκεται πολύ κοντά στον πυθμένα της δεξαμενής μπορεί να επηρεαστεί από ιζήματα και λάσπη.
Η γενική σύσταση είναι να τοποθετήσετε το θερμοπηγάδι στο μέσο-βάθος του θερμαινόμενου τμήματος, τουλάχιστον 100 mm κάτω από την κανονική στάθμη υγρού και 50 mm πάνω από τον πυθμένα της δεξαμενής. Αυτή η θέση αποφεύγει τις επιφανειακές επιδράσεις και τις εναποθέσεις πυθμένα ενώ παραμένει στο κύριο σώμα του θερμαινόμενου υγρού.
Σε δεξαμενές με διαστρωμάτωση-όπου το θερμαινόμενο ρευστό σχηματίζει ένα σταθερό στρώμα στην κορυφή-η θέση του αισθητήρα καθορίζει εάν ο ελεγκτής βλέπει το ζεστό στρώμα ή τον ψυχρότερο όγκο. Σε αυτές τις δεξαμενές, ένας αισθητήρας που βρίσκεται στο κάτω μισό της δεξαμενής μπορεί να δείχνει 5–10 μοίρες χαμηλότερος από έναν που βρίσκεται στο πάνω μισό, οδηγώντας σε υπερθέρμανση του ανώτερου στρώματος.
Πρακτικές Οδηγίες τοποθέτησης για γραμμές επιμετάλλωσης
Για κάθετα τοποθετημένο θερμαντήρα σε δεξαμενή με μέτρια ανάδευση, τοποθετήστε το θερμοδοχείο 50–100 mm πάνω από την κορυφή του θερμαινόμενου τμήματος και 30–50 mm στο πλάι του θερμαντήρα. Αυτό τοποθετεί τον αισθητήρα στο θερμικό νέφος χωρίς να παρεμβαίνει στον θερμαντήρα ή στα τεμάχια εργασίας.
Για έναν οριζόντια τοποθετημένο θερμαντήρα, τοποθετήστε το θερμοδοχείο πάνω από το θερμαντήρα, 50–100 mm από τη θήκη, όπου το ανερχόμενο λοφίο είναι πιο συγκεντρωμένο.
Για πολλαπλούς θερμαντήρες σε μία δεξαμενή, τοποθετήστε το θερμοδοχείο κοντά στη θερμάστρα που λειτουργεί πιο συχνά ή σε αυτή που είναι πιο κοντά στα τεμάχια εργασίας. Εναλλακτικά, χρησιμοποιήστε πολλούς αισθητήρες και μετρήστε τις ενδείξεις τους ή χρησιμοποιήστε έναν διακόπτη επιλογής για να παρακολουθείτε διαφορετικές τοποθεσίες.
Για συστήματα ανακυκλοφορίας, τοποθετήστε το θερμοπηγάδι στη γραμμή επιστροφής ή στο διαμέρισμα του θερμαντήρα όπου η ροή είναι σταθερή. Αυτό δίνει μια σταθερή, καλά-μεικτή ένδειξη που αντανακλά τη μέση θερμοκρασία του υγρού ανακυκλοφορίας.
| Προσανατολισμός θερμαντήρα | Συνιστώμενη θέση αισθητήρα | Απόσταση από Θερμοσίφωνο | Βάθος βύθισης |
|---|---|---|---|
| Κάθετη, μέτρια ανάδευση | Σε λοφίο, πάνω από το θερμαινόμενο τμήμα | 50–100 mm πάνω, 30–50 mm πλευρά | Μεσαία-θερμασμένη ενότητα |
| Οριζόντια, μέτρια ανάδευση | Πάνω από θερμάστρα, σε ανερχόμενο λοφίο | 50–100 mm πάνω | Μεσαία-θερμασμένη ενότητα |
| Πολλαπλές κάθετες θερμάστρες | Κοντά στις περισσότερες-χρησιμοποιημένες θερμάστρες | Ίδιο με την μονή κάθετη | Μεσαία-θερμασμένη ενότητα |
| Σύστημα ανακυκλοφορίας | Σωλήνα επιστροφής ή διαμέρισμα καλοριφέρ | Σε ροή ροής | Πλήρες βάθος ροής |
Συστάσεις τοποθέτησης Thermowell για θερμαντήρες εμβάπτισης PTFE σε δεξαμενές επιμετάλλωσης
Αποφυγή κοινών σφαλμάτων τοποθέτησης
Η τοποθέτηση του αισθητήρα πολύ κοντά στο θερμαντήρα προκαλεί ανάγνωση της θερμοκρασίας του περιβλήματος αντί της θερμοκρασίας του υγρού. Ο ελεγκτής στη συνέχεια-θερμαίνει το λουτρό και το χύμα υγρό παραμένει κάτω από το σημείο ρύθμισης.
Η τοποθέτηση του αισθητήρα πολύ μακριά από τη θερμάστρα προκαλεί αργή απόκριση και υπέρβαση. Ο ελεγκτής βλέπει αλλαγές θερμοκρασίας μόνο αφού αναμειχθούν στο υγρό χύδην.
Η τοποθέτηση του αισθητήρα κοντά στο τοίχωμα της δεξαμενής μετράει τη θερμοκρασία του τοίχου και όχι τη θερμοκρασία του υγρού. Τα τοιχώματα της δεξαμενής είναι συχνά πιο δροσερά από το χύμα υγρό λόγω απώλειας θερμότητας στο περιβάλλον.
Η τοποθέτηση του αισθητήρα κοντά στην επιφάνεια μετράει το φαινόμενο ψύξης της εξάτμισης και όχι τη θερμοκρασία του υγρού όγκου. Οι αισθητήρες επιφάνειας διαβάζουν χαμηλά και προκαλούν την υπερθέρμανση του ελεγκτή-του λουτρού.
Όταν η τυπική τοποθέτηση αισθητήρα δεν μπορεί να προσφέρει σταθερό έλεγχο
Δεξαμενές με σύνθετη γεωμετρία, πολλαπλούς θερμαντήρες ή συνθήκες υψηλής στρωματοποίησης συχνά δεν μπορούν να επιτύχουν σταθερό έλεγχο με έναν μόνο αισθητήρα σε μια τυπική τοποθεσία. Οι προσαρμοσμένες διατάξεις αισθητήρων-πολλαπλά θερμοπηγάδια,-επιφανειακοί αισθητήρες ή ένας συνδυασμός μετρήσεων όγκου και νέφους-μπορούν να βελτιώσουν τη σταθερότητα και να μειώσουν την υπέρβαση.
Μια προσαρμοσμένη διαμόρφωση θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE με ενσωματωμένα θερμοπηγάδια τοποθετημένα στη βέλτιστη θέση για τη συγκεκριμένη δεξαμενή και τη συγκεκριμένη διαδικασία αντιμετωπίζει τη βασική αιτία της αστάθειας του ελέγχου. Η διαδικασία προδιαγραφής απαιτεί τις διαστάσεις της δεξαμενής, τον προσανατολισμό του θερμαντήρα, τη μέθοδο ανάδευσης και την απαιτούμενη ανοχή θερμοκρασίας. Για εγκαταστάσεις που διαθέτουν πολλαπλές δεξαμενές επιμετάλλωσης με διαφορετικές γεωμετρίες και απαιτήσεις ελέγχου, αυτή η συγκεκριμένη προσέγγιση-εφαρμογής βελτιώνει τη σταθερότητα της θερμοκρασίας και παρατείνει τη διάρκεια ζωής του θερμαντήρα.
