Een PTFE-verwarmer over-de-zijkant ziet er eenvoudig uit-hang hem gewoon over de muur. Maar als het horizontale bereik te kort is, blijft de warmte vastzitten in de buurt van de muur; als het te lang is, botst het tegen de andere kant. De juiste afmetingen krijgen is een oefening in tankgeometrie. Voor een ronde tank is deinsteeklengte diameter over de zijkant PTFE-verwarmerDe keuze bepaalt rechtstreeks de verwarmingsefficiëntie, de vloeistofcirculatie en de levensduur van de apparatuur. Een onjuiste maatvoering leidt tot hete plekken, slechte convectie of mechanische schade.
Belangrijkste gedefinieerde afmetingen: verticale poot en horizontale poot
Een verwarming aan de-zijkant- heeft doorgaans een L--vormige configuratie. Er moeten twee kritische dimensies worden gespecificeerd:
Horizontale poot (insteeklengte)– De afstand van de tankwand tot het verste punt van het verwarmde gedeelte, radiaal naar binnen gemeten.
Verticale poot (dompeldiepte)– De lengte van het verwarmde gedeelte dat naar beneden in de vloeistof reikt.
Een derde parameter, de diameter van de verwarmer (gewoonlijk 10–30 mm voor met PTFE omhulde elementen), beïnvloedt de buigradius en structurele stijfheid. De insteeklengte en diameter bepalen echter samen of de verwarmer veilig in de tank past en tegelijkertijd de natuurlijke convectie bevordert.
Het horizontale been: het bereiken van de middenzone
De horizontale poot van de verwarmer moet het verwarmde gedeelte ver genoeg van de tankwand uitsteken om te voorkomen dat warmte in de buurt van de grenslaag wordt vastgehouden. Als de opstijgende hete vloeistof te dicht bij de muur wordt geplaatst, hecht hij zich aan het muuroppervlak, waardoor een stilstaande film ontstaat die de warmteoverdracht vermindert en plaatselijke kalkaanslag versnelt. Omgekeerd, als de horizontale poot te lang is, kan de verwarmer de tegenoverliggende wand van de ronde tank raken, waardoor mechanische spanning of schade aan de PTFE-mantel ontstaat.
Een praktische regel is dat het verwarmde gedeelte in delager centraal volumevan de tank. Voor een ronde tank betekent dit dat de horizontale poot ongeveer 40-50% van de straal van de tank moet bedragen, waarbij een opening van minimaal 50-100 mm tot de tegenoverliggende wand overblijft. Deze centrale plaatsing bevordert symmetrische convectiestromen: hete vloeistof stijgt in het midden, koelt af aan de oppervlakte en stroomt naar beneden langs de muren-een natuurlijk circulatiepatroon dat temperatuurstratificatie minimaliseert.
Het verticale been: het bereiken van de juiste onderdompelingsdiepte
De verticale poot moet de verwarmingszone zo diep plaatsen dat zelfs bij normale fluctuaties in het vloeistofniveau (bijvoorbeeld verdamping, bijvullen-) de gehele verwarmde lengte volledig onder water blijft. Gedeeltelijke blootstelling van een PTFE-verwarmer aan lucht terwijl deze onder spanning staat, veroorzaakt oververhitting, omdat lucht veel minder effectief warmte verwijdert dan vloeistof. Het PTFE-materiaal kan boven 120 graden in de lucht zacht worden of degraderen.
Typische maatvoering:De verwarmde lengte moet ongeveer overspannen70-80% van de normale vloeistofdiepte. Het laagste punt van de verwarmer moet een paar centimeter (doorgaans 50–100 mm) boven de tankbodem zitten om ophoping van slib, bezinksel of vaste stoffen die het oppervlak zouden kunnen isoleren, te voorkomen. Het hoogste punt van het verwarmde gedeelte moet zich minimaal 50–100 mm onder het minimale niveau van de bedrijfsvloeistof bevinden om onderdompeling tijdens normale niveauwisselingen te garanderen.
Beschouw de verwarming als een thermische rook-schoorsteen; het heeft ruimte nodig om koelere vloeistof van onderaf aan te zuigen en verwarmde vloeistof naar boven te verdrijven. Een zeer korte verwarmde lengte (bijvoorbeeld slechts 30% van de vloeistofdiepte) genereert een smalle convectiecel die het grootste deel van de tank koud laat. Bij een zeer lange verwarmde lengte (bijvoorbeeld 90% van de diepte) bestaat het risico dat de bodem wordt geschraapt of bezonken vaste stoffen worden opgewaaid.
De rol van de verwarmingsdiameter
De diameter van de verwarmer (de buitendiameter van de PTFE-gecoate buis) heeft invloed op twee praktische beperkingen:
Minimale buigradius– Verwarmingselementen met PTFE-mantel vereisen een minimale buigradius bij de L-vormige hoek, doorgaans 5–8 maal de buisdiameter. Een grotere diameter vereist een zachtere bocht, waardoor de totale voetafdruk groter wordt en mogelijk een bredere tank nodig is.
Structurele stijfheid– Een langere horizontale poot in combinatie met een kleine diameter kan ervoor zorgen dat de verwarmer onder zijn eigen gewicht doorbuigt, waardoor de punt naar de tankwand verschuift. Een grotere diameter verbetert de stijfheid, maar verhoogt de materiaalkosten en vermindert het toegestane aantal verwarmingselementen dat over een enkele tankrand past.
De steunbeugel moet het gewicht van de heater en het buigmoment van de horizontale poot kunnen dragen. Voor horizontale verlengingen groter dan 300 mm wordt een tussenbeugel of een zwaardere-wand-PTFE-buis aanbevolen.
Praktisch maatvoorbeeld voor een ronde tank
Beschouw een ronde tank met een binnendiameter van 1000 mm en een normale vloeistofdiepte van 1200 mm.
Horizontaal been– Streef naar de centrumregio. Straal=500 mm. Een horizontale poot van 250 mm (50% van de straal) plaatst de as van de verwarmer op 250 mm van de muur, waardoor er 250 mm ruimte overblijft tot de tegenoverliggende muur. Dit is acceptabel.
Verticale verwarmde lengte– 70–80% van 1200 mm=840–960 mm. Kies 900 mm voor eenvoud.
Bodemvrijheid– Monteer de verwarmer zo dat het laagste punt 100 mm boven de tankbodem ligt. Het verticale been strekt zich dus uit van 100 mm boven de bodem tot 1000 mm boven de bodem (want 100 + 900=1000 mm).
Top onderdompeling– Het minimum vloeistofniveau mag nooit onder de 1100 mm komen (laat 100 mm van de verwarmer bloot). Geef een laag-niveau-vergrendeling op om de verwarming uit te schakelen als het niveau onder dat punt zakt.
Veelvoorkomende valkuilen vermijden
Plaats het verwarmde gedeelte niet in het bovenste kwart van de tank– Golfslag, spatten of niveaudalingen kunnen de verwarmer blootstellen.
Zorg ervoor dat de verwarmer niet in contact komt met de bodem– Bezonken slib isoleert het PTFE-oppervlak, waardoor plaatselijke oververhitting ontstaat.
Negeer de momentcapaciteit van de steunbeugel niet– Een lange horizontale poot (bijvoorbeeld 500 mm of meer) oefent een aanzienlijk koppel uit op de tankrandbeugel. Er kan roestvrijstalen versteviging nodig zijn.
Conclusie
Het specificeren van een PTFE-verwarmer over-de-zijkant is maatwerk,-de tankdiameter en -diepte bepalen de exacte lengte van de ledematen en de diameter van de verwarmer. Deinsteeklengte diameter over de zijkant PTFE-verwarmermoet zo worden gekozen dat het verwarmde gedeelte zich in het onderste centrale volume bevindt en 70-80% van de vloeistofdiepte beslaat, terwijl het de bodem vrijmaakt en te allen tijde onder water blijft. Een verwarming met de juiste afmetingen werkt met de natuurlijke vloeistofstromen, en niet ertegen, en levert efficiënte, kalk-bestendige verwarming voor corrosieve baden. Bij twijfel voorkomt een maattekening van de tank, gecombineerd met een eenvoudige schets van de voorgestelde geometrie van de verwarming, kostbare veldaanpassingen.
