Kuinka valita PTFE-lämmitin, jossa on integroitu tasolukitus pienissä säiliöissä tapahtuvaa käyttöä varten?

Mikä tahansa uppolämmitin kohtaa ankaran käyttöjakson, kun viiden -gallonan säiliö täytetään, lämmitetään ja tyhjennetään useita kertoja tunnissa. Elementti on aina vaarassa joutua jännitteeseen, kun se on joko täysin kuiva tai osittain paljastunut. Nopein ja turvallisin suoja saavutetaan sisällyttämällä tasolukitus suoraan lämmittimen rakenteeseen. Tässä opetusohjelmassa kerrotaan, kuinka valitaan PTFE-lämmittimen tason lukitus jaksottaiseen käyttöön, jotta vältetään kuivasytytys-ja pidennetään lämmittimen käyttöikää.

Jaksottaisen työn vaara pienissä tankeissa
Tyhjennysjaksojen aikana nestetaso pienissä säiliöissä laskee nopeasti. Manuaaliset ohjaimet tai prosessiajastimet eivät pystyneet reagoimaan tarpeeksi nopeasti. Ohjausviive voi johtaa lämmittimen tilapäiseen kuiva{2}}paloon, jos tasontunnistusjärjestelmää ja lämmittimen ohjausta ei ole yhdistetty. PTFE-suojus voi ylikuumentua paikallisesti vain muutaman sekunnin ilmassa käytön jälkeen. Ilmalle altistuessaan sisäinen vastuslanka voi nousta nopeasti yli 250 astetta, vaikka itse PTFE:n jatkuva käyttölämpötila on noin 110 astetta. Tästä aiheutuu vaipan muodonmuutoksia, eristyksen heikkenemistä ja lopulta lämmittimen vika.

Miksi itsenäiset tasoanturit ovat riittämättömiä
Ultraääni- tai kapasitanssianturit ovat esimerkkejä ulkoisista tasokytkimistä, jotka lisäävät johdotuksen monimutkaisuutta ja mahdollisia vikakohtia. On mahdollista asettaa uusi anturi eri korkeudelle lämmittimestä tai käyttää ohjelmoitavan logiikkaohjaimen (PLC) skannausjaksoja anturin signaalin viivyttämiseen. Nämä viiveet ja epävarmuustekijät poistetaan suoralla mekaanisella lukituksella, joka on uimurikytkin, joka on kiinnitetty samaan rakenteeseen kuin lämmitin.

Ratkaisu Integrated Level Interlock
Suoraviivaisen ja luotettavan lukituksen tuottaa pieni-wattitehoinen PTFE-lämmitin, jonka lyhyt lämmitetty osa on asennettu lähelle säiliön pohjaa ja magneettinen kellukytkin, joka on kiinnitetty lämmittimen kannakkeeseen tai suoraan pystyputkeen. Kytkin katkaisee virran lämmittimen kontaktorista ennen kuin PTFE-vaippa paljastuu, kun nesteen taso laskee uimurikytkimen alapuolelle.

Kuinka lämmitin on suojattu uimurikytkimellä
Uimurikytkin toimii fyysisenä suojana. Se on asetettu siten, että vasta kun nestepinta saavuttaa vähintään 2-3 senttimetriä lämmitetyn pituuden yläpuolella, kytkin siirtyy "turvalliseen" (suljettuun) asentoon. Kun taso laskee tämän pisteen alapuolelle, uimuri laskeutuu ja kytkin avautuu välittömästi. Sähköisessä käsittelyssä ei ole viivettä. Lämmittimen on oltava kokonaan veden alla, ennen kuin se voidaan käynnistää.

Oikeiden materiaalien valitseminen kellukytkimille
Prosessinesteen tulee olla yhteensopiva sekä uimurin että varren kanssa. Polypropeeni- tai PTFE-uimurikytkimiä suositellaan useimpiin pieniin -säiliösovelluksiin, mukaan lukien pinnoituskylvyt, puhdistusliuokset ja miedot kemikaalit. Korkeammissa lämpötiloissa polyfenyleenisulfidi (PPS) on lisävalinta. Kiukaan ensiötehon (useita kilowatteja) sijasta itse kytkimen tulee olla mitoitettu kontaktorin kelan jännitteelle. Turvallisuussyistä matalajännitteinen lukituspiiri (kuten 24 V AC tai DC) on erittäin suositeltavaa.

Tekniset ehdot piirille, jossa on vika{0}}turvallinen lukitus
Lukituspiiri on rakennettava turvahäiriöitä ajatellen. Kun taso on turvallinen, uimurikytkin tulee kytkeä normaalisti avoimeksi (NO) laitteeksi. Piiri pysyy auki eikä lämmitintä voi kytkeä päälle, jos uimurikytkimessä on mekaaninen toimintahäiriö tai johto katkeaa. "Fail{5}}safe" on termi tälle.

Tärkeitä yksityiskohtia
Parametrin suositeltu arvo
24 V AC/DC lukituspiirin jännite (enintään 48 V)
Uimurikytkimen kosketustehoA vähintään 1 A 24 V DC jännitteellä
PTFE{0}}eristetty, suojattu kaapelityyppi
Kotelon luokitus (liitäntärasia) NEMA 4X tai IP65-varmistus-lämpötilasuoja
Ei ole olemassa yhtä täydellistä suojalaitetta. Kontaktorin kela tulee kytkeä sarjaan toisen, manuaalisesti nollattavan lämpötilan yli{1}}termostaatin kanssa. Lähellä lämmitettävän alueen yläosaa tämä termostaatti on kiinnitetty suoraan PTFE-lämmittimen vaippaan. Vaipan lämpötila nousee, jos uimurikytkin ei sulkeudu ja säiliö käy kuivaksi. Termostaatti avaa ja lukitsee lämmittimen, kunnes se nollataan manuaalisesti, kun lämpötila nousee yli noin 90-100 astetta, mikä on paljon alle PTFE:n vauriokynnyksen. Tämä lisää ylimääräistä suojaustasoa.

Pienten säiliöiden lämmittimien geometria
Pienessä kylpyhuoneessa lyhyt, leveä lämmitin kärkikytkimellä{0}}on usein turvallisin vaihtoehto. Lämmitetty pituus ei saa ylittää 70 % säiliön tyypillisestä käyttösyvyydestä. Lämmitetty osa pysyy upotettuna, vaikka nestepinta on melko alhainen, jos lämmitin on asennettu vaakasuoraan lähelle säiliön pohjaa. Vaakasuora PTFE-lämmitin on tuettava huolellisesti, jotta vältetään painuminen käyttölämpötilassa.

5–20 gallonan säiliössä pystysuoraan kiinnitykseen on vakiona lämmitin, jonka lämmitettävä pituus on 150–300 mm. Uimurikytkin on sijoitettu säädettävälle rungolle siten, että sen laukaisupiste voidaan asettaa 25–50 mm lämmitettävän pituuden yläpuolelle. Sekä lämmitystuki että kelluntaohjain toimitetaan jäykän PTFE- tai polypropeeniputken kautta.

Tason lukituksella varustetun PTFE-lämmittimen vaatimusten tarkistuslista
Seuraavat tekijät on otettava huomioon valittaessa PTFE-lämmittimen tason lukitusjärjestelmä ajoittaiseen pieniin{0}}säiliösovellukseen:

Lämmitetty pituus (L_h): Etäisyys säiliön pohjan ja tarvittavan vähimmäisnestepinnan välillä. Kun uimurikytkin on turvallisessa asennossa, lämmitetty pituus on upotettava kokonaan.

Pystysuora etäisyys kytkimen laukaisutason ja säiliön pohjan välillä tunnetaan uimurikytkimen asetuspisteenä. Tämän täytyy olla enemmän kuin L_hplus marginaali (yleensä 25 mm).

Käytä heikosti happamille tai emäksisille nesteille uimurikytkimen materiaalina polypropeenia; voimakkaille kemikaaleille (kuten väkevät hapot tai liuottimet) käytä PTFE:tä.

Lämmittimen wattitiheys: Enintään 1,5 W/cm² vesi-pohjaisille liuoksille ja 0,8 W/cm² öljyille suositellaan ajoittain tapahtuvaan tasonsäätöön.

Yli-lämpötermostaatin asetusarvo on 80 astetta lämpö-herkille nesteille ja 90 astetta vesi-pohjaisille kylpyammeille.

Kontaktorin luokitus: Lämmittimen täyden kuorman ampeerin on oltava sama. Päävirtaa ei ohjata uimurikytkimellä; vain kontaktorin kela on.

Huomautus kemiallisesta yhteensopivuudesta
Vaikka PTFE-uimurit ovat kalliita, ne ovat kemiallisesti inerttejä lähes kaikille nesteille. Polypropeenikellukkeet kestävät useimpia emäksiä ja happoja, lukuun ottamatta voimakasta rikki- ja typpihappoa. Joskus hiilivetynesteisiin käytetään PTFE-pinnoitettua ruostumatonta-teräksestä valmistettua kelluketta, mutta varren on silti oltava sopiva. Ennen kuin valitset uimurikytkimen materiaalin, katso aina kemikaalinkestävyystaulukot.

Testaus ja asennus
Järjestelmä on otettava käyttöön huolellisesti, kun integroidulla tasolukolla varustettu lämmitin on asennettu. Täytä säiliö vähitellen pitäen samalla silmällä uimurikytkimen toimintaa. Kun nestepinta saavuttaa määritellyn pisteen, uimurikytkimen pitäisi sulkeutua kuuluvasti (saattaa kuulua napsahdus), kun lämmittimen ohjauspiiri on jännitteinen ja kontaktorin pääkoskettimet ovat auki. Ennen kuin taso on turvallinen, lämmitintä ei saa kytkeä päälle. Lämmittimen kontaktorin on pysyttävä auki, vaikka ohjausjärjestelmä yrittäisi käynnistää lämmittimen, kun säiliö on tyhjä, joten kuiva{4}}käyntitesti tulee suorittaa.

Lopuksi
Mekaaninen lähestymiskytkin, joka estää sähköä pääsemästä lämmityselementtiin kuivan ilman läsnä ollessa, on paras suoja pienille -erälämmittimelle. Ennen kuin PTFE-suojus paljastetaan, ohjauspiiri katkaistaan ​​integroidulla tasolukolla, joka on PTFE- tai polypropeenista valmistettu uimurikytkin, joka on kiinnitetty suoraan lämmittimen kannattimeen. Tämä rakenne takaa turvallisen ja luotettavan toiminnan satunnaisten täyttö-/tyhjennysjaksojen aikana, kun se on yhdistetty lyhyen lämmitettävän pituuden ja manuaalisesti nollattavan yli{3}}lämpötilatermostaatin kanssa. Pitkän lämmittimen käyttöiän salaisuus on suunnitella pahimpaan-käyttötilanteeseen, joka on tyhjentynyt säiliö, jonka ohjausjärjestelmä pyytää lämpöä. Tämä suoja saadaan aikaan ilman monimutkaisuutta tai viivettä oikein määritellyllä PTFE-lämmittimen tason lukitusjärjestelmällä.