Een galvaniseerbedrijf moest een koperen galvaniseertank van 2.000 liter achteraf uitrusten met PTFE-dompelaars. De bestaande enkele verwarming was herhaaldelijk uitgevallen en de tank had beperkte ruimte voor vervanging. De winkel overwoog één grote, op maat gemaakte verwarmer, meerdere kleinere verwarmers verspreid over de tank, en een combinatie van beide. De keuze hing af van de tankgeometrie, het stromingspatroon en de onderhoudstoegang.
Een opstelling met meerdere-verwarmers is vaak de beste oplossing voor renovaties waarbij de ruimte beperkt is, waar temperatuuruniformiteit van cruciaal belang is of waar redundantie vereist is. De opstelling moet rond de tank worden ontworpen en niet uit een catalogus worden geselecteerd.
Wanneer meerdere verwarmingstoestellen beter zijn dan één
Eén grote kachel heeft één grote ruimte nodig. Bij een retrofit bestaat die ruimte mogelijk niet. Meerdere kleinere verwarmers kunnen rond de omtrek van de tank worden verdeeld, waarbij gebruik wordt gemaakt van de beschikbare ruimte in plaats van de ruimte die moet worden gecreëerd.
Meerdere verwarmers bieden ook redundantie. Als één verwarmer uitvalt, kunnen de anderen de badtemperatuur op een lagere capaciteit houden totdat de defecte unit wordt vervangen. In kritieke processen voorkomt deze redundantie ongeplande downtime.
Meerdere verwarmers verbeteren de temperatuuruniformiteit. Eén enkele verwarmer creëert een thermische pluim die opstijgt en zich verspreidt. Meerdere verwarmingselementen verspreid over de tank creëren meerdere pluimen die gelijkmatiger mengen. Het resultaat is een meer uniforme badtemperatuur.
| Regeling | Ruimtevereiste | Ontslag | Temperatuuruniformiteit | Beste applicatie |
|---|---|---|---|---|
| Enkele grote kachel | Grote enkele ruimte | Geen | Slecht-matig | Grote tanks met open ruimte |
| Twee kachels, tegenoverliggende muren | Twee gematigde ruimtes | Gedeeltelijk | Goed | Rechthoekige tanks |
| Drie verwarmingstoestellen, perimeter | Drie kleinere ruimtes | Goed | Erg goed | Grote rechthoekige tanks |
| Vier kachels, hoeken | Vier kleine ruimtes | Uitstekend | Uitstekend | Kritische procestanks |
Meerdere-verwarmingsopstellingen en hun kenmerken
De gedistribueerde perimeterregeling
Bij de verdeelde perimeteropstelling worden meerdere kleinere verwarmingselementen rond de tankomtrek geplaatst, meestal langs de wanden of in de hoeken. Elke verwarmer werkt met een lage wattdichtheid en een gemiddeld wattage. Het gecombineerde vermogen komt overeen met de totale warmtebelasting.
Deze opstelling is zeer geschikt voor renovaties, omdat hierbij gebruik wordt gemaakt van de ruimte langs de muren, die vaak onderbenut wordt. Het vermijdt ook de noodzaak van een enkele grote flensopening, die mogelijk niet in de tank aanwezig is.
| Aantal verwarmingen | Wattage per verwarming | Totaal vermogen | Wattdichtheid per verwarming | Ruimte per verwarming |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 3 kW | 6 kW | 1,0 W/cm² | 3.000 cm² |
| 3 | 2 kW | 6 kW | 1,0 W/cm² | 2.000 cm² |
| 4 | 1,5 kW | 6 kW | 1,0 W/cm² | 1.500 cm² |
| 6 | 1 kW | 6 kW | 1,0 W/cm² | 1.000 cm² |
Verdeelde perimeteropstelling voor een totaalvermogen van 6 kW
De zonecontroleregeling
De zoneregeling verdeelt de tank in zones, elk met een eigen verwarming en temperatuursensor. De verwarmingselementen werken onafhankelijk en zorgen voor een uniforme temperatuur in de tank.
Deze opstelling wordt gebruikt in grote tanks waar temperatuurstratificatie een probleem is. De zones kunnen worden geregeld om ongelijkmatig warmteverlies of ongelijkmatige werkstukbelasting te compenseren. Het resultaat is een strakkere temperatuuruniformiteit en een betere procescontrole.
| Zonetelling | Verwarming per zone | Sensor per zone | Temperatuuruniformiteit | Beheers de complexiteit |
|---|---|---|---|---|
| 2 | 3 kW | 1 | ±1,5 graad | Gematigd |
| 3 | 2 kW | 1 | ±1,0 graad | Hoger |
| 4 | 1,5 kW | 1 | ±0,5 graad | Hoogste |
Zoneregeling voor een totale belasting van 6 kW
De primaire-back-upregeling
De primaire-back-upopstelling maakt gebruik van twee of meer verwarmingselementen, waarbij één de primaire is en de andere back-ups zijn. De primaire werkt continu. De back-ups werken alleen wanneer de primaire mislukt of wanneer de belasting de capaciteit van de primaire overschrijdt.
Deze opstelling biedt redundantie zonder de complexiteit van zonecontrole. Het wordt gebruikt in kritische processen waar ongeplande stilstand onaanvaardbaar is. De back-upverwarmers kunnen kleiner en goedkoper zijn dan de primaire.
Het aanbrengen van de opstelling op de tank
De opstelling moet passen in de beschikbare ruimte van de tank. De verwarmers mogen het werkstukpad, de roerleidingen of de onderhoudstoegang niet belemmeren. De flenzen moeten toegankelijk zijn voor verwijdering en vervanging.
Bij een retrofit is de beschikbare ruimte vaak beperkt. De verwarmers moeten mogelijk op de tankwanden, in de hoeken of op beugels worden gemonteerd die ze in de stroming positioneren. Een op maat gemaakte PTFE-dompelverwarmerconfiguratie, ontworpen voor de tank, kan aan de ruimtebeperkingen voldoen.
| Tanktype | Aanbevolen arrangement | Reden |
|---|---|---|
| Rechthoekige, open ruimte | Enkel of dubbel | Eenvoudig, kosten-effectief |
| Rechthoekig, beperkt | Verdeelde omtrek | Maakt gebruik van muurruimte |
| Groot, gelaagd | Zonecontrole | Uniforme temperatuur |
| Kritisch, geen downtime | Primaire-back-up | Ontslag |
Aanbevelingen voor de opstelling van de verwarming per tanktype
Wanneer een opstelling met meerdere-verwarmingen vereist is
Er is een opstelling met meerdere-verwarmers vereist wanneer de tank niet geschikt is voor één enkele verwarmer met het vereiste oppervlak, wanneer temperatuuruniformiteit van cruciaal belang is, of wanneer redundantie vereist is. Bij een renovatie maken de beperkte ruimte één enkele grote verwarming vaak onpraktisch. Op maat gemaakte PTFE-dompelverwarmers ontworpen als set, met op elkaar afgestemd wattage en wattdichtheid, leveren de vereiste prestaties binnen de beschikbare ruimte.
