Roedd gwaith cemegol arbenigol yn gweithredu adweithydd a oedd yn prosesu hydoddiant polymer â gludedd o tua 15,000 mPa ar dymheredd gweithredu. Roedd y gwresogydd trochi PTFE presennol wedi methu ar ôl pedwar mis. Roedd y wain yn dangos band meddal, pothellog ar hyd yr adran wresogi isaf, ac roedd ymwrthedd inswleiddio wedi gostwng o dan 8 MΩ. Nid oedd yr adweithydd wedi'i gynhyrfu yn yr ystyr confensiynol-defnyddiai drowr padlo araf a oedd yn symud yr hylif gludiog yn ysgafn ond nad oedd yn creu llif cythryblus wrth wain y gwresogydd.
Mae hylifau gludiog yn sylfaenol wahanol i faddonau dŵr o ran eu hymddygiad trosglwyddo gwres. Mae'r haen derfyn wrth wain y gwresogydd yn drwchus ac yn sefydlog. Mae darfudiad naturiol yn wan. Ni all y gwres a gynhyrchir gan y gwresogydd ddianc yn effeithlon, ac mae tymheredd y gwain yn codi ymhell uwchlaw'r tymheredd hylif swmp.
Y Broblem Trosglwyddo Gwres mewn Hylifau Gludiog
Mewn hylif gludiog, mae'r cyfernod trosglwyddo gwres darfudol yn isel. Ar gyfer hylif â gludedd 100 gwaith cymaint â dŵr, gall y cyfernod fod yn 10-20% o werth y dŵr. Mae'r gwahaniaeth tymheredd sydd ei angen i drosglwyddo fflwcs gwres penodol yn gyfatebol uwch.
Ar gyfer gwresogydd trochi PTFE sy'n gweithredu ar 1.0 W/cm² mewn hylif gludiog, gall y bwlch tymheredd gwain i-swmp tymheredd fod yn 40–60 gradd . Mewn bath dŵr ar yr un dwysedd wat, mae'r bwlch yn 12–18 gradd . Mae'r bwlch uwch yn golygu bod y wain yn gweithredu ar dymheredd llawer uwch ar gyfer yr un tymheredd swmp.
| Gludedd Hylif | Mewn perthynas â Dŵr | Cyfernod darfudol | Gwain ΔT ar 1.0 W / cm² | Dwysedd Watt Diogel |
|---|---|---|---|---|
| Dwfr | 1× | 1,000–2,000 W/m²·K | 12-18 gradd | 1.5–2.0 W/cm² |
| Olew ysgafn | 10× | 300–600 W/m²·K | 25–35 gradd | 1.0–1.3 W/cm² |
| Ateb polymer | 100× | 100–250 W/m²·K | 40-60 gradd | 0.6–0.9 W/cm² |
| Polymer trwm | 1,000× | 50–120 W/m²·K | 60-90 gradd | 0.4–0.6 W/cm² |
Trosglwyddo gwres a dwysedd wat diogel ar gyfer hylifau gludiog
Addasu'r Gwresogydd ar gyfer Gwasanaeth Gludiog
Rhaid addasu'r gwresogydd i weithredu'n ddiogel yn yr hylif gludiog. Mae'r addasiadau'n mynd i'r afael â'r tri ffactor sy'n pennu tymheredd y gwain: dwysedd wat, arwynebedd, a llif.
Rhaid lleihau'r dwysedd wat i'r ystod ddiogel ar gyfer y gludedd hylif. Ar gyfer hydoddiant polymer gyda 100 gwaith gludedd dŵr, y dwysedd wat diogel yw 0.6–0.9 W/cm². Mae hyn yn gofyn am fwy o arwynebedd arwyneb ar gyfer yr un watedd.
Mae arwynebedd arwyneb mwy yn cael ei gyflawni trwy ffurfweddiad aml-pas neu estynedig. Mae gwresogydd a fyddai'n fwndel cryno mewn dŵr yn dod yn elfen hir, ddosbarthedig yn yr hylif gludiog.
Rhaid gwella'r llif wrth y wain. Nid yw trowr padlo araf yn creu llif ar wyneb y gwresogydd. Gall eductor pwrpasol neu bwmp ailgylchredeg bach gyfeirio llif ar draws y wain, gan leihau trwch yr haen ffin a gostwng tymheredd y wain.
| Addasiad | Effaith ar Tymheredd Gwain | Gweithredu |
|---|---|---|
| Lleihau dwysedd wat i 0.7 W/cm² | 15-25 gradd yn is | Mwy o arwynebedd |
| Cynyddu arwynebedd arwyneb 2 × | 10-15 gradd yn is | Ffurfweddiad pas aml- |
| Ychwanegu eductor wrth wain | 15-25 gradd yn is | Pwmp bach neu aer cywasgedig |
| Ychwanegu dolen ailgylchredeg | 20-30 gradd yn is | Pwmpio a pheipio |
Addasiadau ar gyfer gwasanaeth gludiog a'u heffaith ar dymheredd y wain
Her Geometreg yr Adweithydd
Yn aml mae gan adweithydd cemegol geometreg wahanol i danc platio. Gall yr adweithydd fod yn silindrog gyda top a gwaelod cromennog, gyda siafft agitator ganolog a bafflau. Mae'r gofod sydd ar gael ar gyfer gwresogydd wedi'i gyfyngu i'r rhan frodorol rhwng y cynhyrfwr a wal y llong.
Mae'n bosibl na fydd gwresogydd aml-pas gydag arwynebedd arwyneb mawr yn ffitio yn y gofod blwydd. Rhaid i'r gwresogydd gael ei ddylunio i ddilyn crymedd wal y llong neu i ffitio yn y gofod sydd ar gael heb ymyrryd â'r cynhyrfwr.
| Math o Adweithydd | Lle sydd ar Gael | Ffurfweddiad Gwresogydd a Argymhellir |
|---|---|---|
| Cylindrical, agitator | Bwlch blwydd | Tocyn aml-crwm |
| Silindraidd, dim agitator | Cyfrol lawn | Tocyn aml-canolog |
| Llestr siaced | Gofod coil mewnol | Coil neu bidog |
| Adweithydd bach | Cyfyngedig | Dwysedd-wat-bach cryno |
Geometreg adweithydd a chyfluniad gwresogydd
Pan na ellir Addasu Gwresogydd Safonol
Os na all yr adweithydd ddarparu ar gyfer yr arwynebedd arwyneb sydd ei angen ar gyfer dwysedd wat isel, yr opsiynau yw lleihau'r watedd, derbyn bywyd gwasanaeth byrrach, neu ddefnyddio dull gwresogi amgen. Efallai y bydd cyfnewidydd gwres allanol yn fwy addas ar gyfer gwasanaeth gludiog oherwydd gall ddarparu mwy o arwynebedd arwyneb mewn cyfaint llai.
Pan fo Angen Ffurfweddiad Personol
Mae cyfluniad gwresogydd trochi PTFE arferol gyda dwysedd wat isel, arwynebedd arwyneb mawr, ac ychwanegiad llif wedi'i gynllunio ar gyfer gwasanaeth adweithydd gludiog. Mae'r broses fanyleb yn gofyn am gludedd hylif ar dymheredd gweithredu, dimensiynau'r adweithydd, math a chyflymder y cynhyrfwr, y watedd gofynnol, a'r gofyniad unffurfiaeth tymheredd.
