ایک کیمیکل پلانٹ نے 16 کلو واٹ حرارتی صلاحیت فراہم کرنے کے لیے 2,000-لیٹر کے اچار کے ٹینک میں چار PTFE وسرجن ہیٹر نصب کیے ہیں۔ ہیٹر دو مخالف دیواروں پر لگائے گئے تھے، ہر دیوار پر دو ہیٹر تھے۔ ہر دیوار پر ہیٹر 60 ملی میٹر کے فاصلے پر رکھے گئے تھے۔ چھ مہینوں کے اندر، اندرونی ہیٹر-جو خلا میں ایک دوسرے کے آمنے سامنے تھے کناروں کے ساتھ چھالے والے PTFE دکھائے گئے، جبکہ بیرونی ہیٹر اچھی حالت میں رہے۔ ہیٹر کے درمیان فاصلہ کافی بہاؤ کے لیے بہت تنگ تھا۔
جب ایک ہی ٹینک میں متعدد PTFE وسرجن ہیٹر نصب کیے جاتے ہیں تو عنصری وقفہ کاری ایک اہم ڈیزائن پیرامیٹر ہے۔ وقفہ کاری اس بات کا تعین کرتی ہے کہ آیا ہیٹر کے درمیان سیال آزادانہ طور پر بہہ سکتا ہے یا یہ خلا ایک جمود کا زون بن جاتا ہے جہاں گرمی جمع ہوتی ہے اور ہیٹر زیادہ گرم ہوتے ہیں۔
عنصر کے درمیان وقفہ کاری کیوں اہمیت رکھتی ہے۔
ہر PTFE وسرجن ہیٹر ایک تھرمل پلوم تیار کرتا ہے جو اس کی میان کے ساتھ اٹھتا ہے۔ جب دو ہیٹر ایک دوسرے کے قریب لگائے جاتے ہیں، تو ان کے پلمز آپس میں تعامل کرتے ہیں۔ اگر خلا کافی چوڑا ہے تو، بیر آزادانہ طور پر اٹھتے ہیں، نیچے سے ٹھنڈا سیال نکالتے ہیں اور دونوں سطحوں کے ساتھ بہاؤ کو برقرار رکھتے ہیں۔ اگر فاصلہ بہت تنگ ہو، تو پلمس ضم ہو جاتے ہیں اور ہیٹر کے درمیان بہاؤ محدود ہو جاتا ہے۔
ایک تنگ خلا میں، سیال کو دونوں اطراف سے گرم کیا جاتا ہے۔ یہ بیرونی سطحوں پر موجود سیال سے زیادہ تیزی سے بڑھتا ہے۔ خلا ایک مضبوط اپڈرافٹ کے ساتھ چمنی بن جاتا ہے، لیکن میان کی سطحوں پر بہاؤ ناہموار ہو سکتا ہے۔ خلا کا نچلا حصہ بہاؤ سے محروم ہو سکتا ہے، جبکہ اوپری حصے کی رفتار زیادہ ہے۔ ناہموار بہاؤ سامنے کی سطحوں کے نچلے حصوں پر گرم دھبے بناتا ہے۔
| ہیٹر وقفہ کاری | ہیٹر کے درمیان بہاؤ | چمنی کا اثر | ہاٹ اسپاٹ رسک | تجویز کردہ درخواست |
|---|---|---|---|---|
| <30 mm | غریب | مضبوط | بہت اعلیٰ | تجویز کردہ نہیں |
| 30-50 ملی میٹر | اعتدال پسند | اعتدال پسند | اعلی | صرف کم واٹ کثافت |
| 50-80 ملی میٹر | اچھا | اعتدال پسند | کم | زیادہ تر ایپلی کیشنز |
| 80-120 ملی میٹر | بہترین | کمزور | بہت کم | ہائی واٹ کثافت |
| >120 ملی میٹر | بہترین | کوئی نہیں۔ | بہت کم | بڑے ٹینک |
ہیٹر کی جگہ اور بہاؤ اور گرم جگہ کے خطرے پر اس کا اثر
چمنی کا اثر
جب دو گرم میانیں آمنے سامنے ہوتی ہیں تو ان کے درمیان کا فاصلہ چمنی کا کام کرتا ہے۔ خلا میں موجود سیال دونوں اطراف سے گرم ہوتا ہے، کم گھنے ہو جاتا ہے، اور بڑھ جاتا ہے۔ کولر سیال نیچے سے کھینچا جاتا ہے۔ چمنی کا اثر فائدہ مند ہو سکتا ہے اگر خلا اتنا وسیع ہو کہ ہموار بہاؤ ہو، لیکن اگر یہ خلا بہت تنگ ہو تو یہ نقصان دہ ہو سکتا ہے۔
ایک تنگ خلا میں، چمنی کا اثر مضبوط ہے لیکن بہاؤ ناہموار ہے۔ جب یہ بڑھتا ہے تو سیال تیز ہوجاتا ہے، اور خلا کے نچلے حصے میں دباؤ کی کمی ٹھنڈے سیال کی آمد کو محدود کرتی ہے۔ خلا کے نچلے حصے کو کم بہاؤ ملتا ہے، اور وہاں کے ہیٹر زیادہ گرم ہوتے ہیں۔
مختلف ہیٹر کنفیگریشنز کے لیے وقفہ کاری کے رہنما خطوط
تجویز کردہ وقفہ کاری ہیٹر کی سمت بندی، واٹ کی کثافت، اور سیال کی خصوصیات پر منحصر ہے۔
عمودی ہیٹروں کے لیے جو ایک دوسرے کے سامنے ہیں، کم واٹ کی کثافت (0.8–1.0 W/cm²) کے لیے کم از کم 50 ملی میٹر اور زیادہ واٹ کثافت (1.2–1.5 W/cm²) کے لیے 80 ملی میٹر کی سفارش کی جاتی ہے۔ فاصلہ کو میان کی سطحوں کے درمیان ناپا جانا چاہیے، نہ کہ بڑھتے ہوئے بریکٹ کے درمیان۔
ایک ہی دیوار پر نصب ہیٹر کے لیے، ساتھ ساتھ، فاصلہ چھوٹا ہو سکتا ہے کیونکہ ہیٹر ایک دوسرے کا سامنا نہیں کرتے۔ ایک ہی دیوار پر ملحقہ ہیٹر کے درمیان تھرمل مداخلت کو روکنے کے لیے 30-40 ملی میٹر کا فاصلہ کافی ہے۔
عمودی طور پر رکھے ہوئے افقی ہیٹر کے لیے، فاصلہ کم از کم 100 ملی میٹر ہونا چاہیے تاکہ نچلے ہیٹر سے تھرمل پلوم اوپری ہیٹر میں پھنسائے بغیر نکل سکے۔
| ہیٹر کی ترتیب | تجویز کردہ وقفہ کاری | کم از کم وقفہ کاری | نوٹس |
|---|---|---|---|
| عمودی، ایک دوسرے کا سامنا، کم WD | 50-80 ملی میٹر | 40 ملی میٹر | میانوں کے درمیان پیمائش کریں۔ |
| عمودی، ایک دوسرے کا سامنا، اعلی WD | 80-120 ملی میٹر | 60 ملی میٹر | اعلی WD کو مزید جگہ کی ضرورت ہے۔ |
| عمودی، پہلو بہ پہلو، ایک ہی دیوار | 30-50 ملی میٹر | 25 ملی میٹر | ہیٹر ایک دوسرے کا سامنا نہیں کرتے ہیں۔ |
| افقی، اسٹیک شدہ | 100-150 ملی میٹر | 80 ملی میٹر | Plume فرار ہونا ضروری ہے |
| عمودی، کھڑا | 40-60 ملی میٹر | 30 ملی میٹر | Plumes کم تعامل کرتے ہیں۔ |
متعدد PTFE وسرجن ہیٹر کنفیگریشنز کے لیے وقفہ کاری کے رہنما خطوط
درجہ حرارت کی یکسانیت پر وقفہ کاری کا اثر
عنصر کا فاصلہ نہ صرف میان کی سطح کا درجہ حرارت بلکہ ٹینک میں درجہ حرارت کی یکسانیت کو بھی متاثر کرتا ہے۔ ہیٹر جو بہت قریب سے فاصلہ رکھتے ہیں ان کے درمیان ایک مقامی گرم زون بناتے ہیں۔ اس زون میں سیال بلک سے زیادہ گرم ہے، اور اس زون سے گزرنے والے ورک پیسز زیادہ گرم ہو سکتے ہیں-۔
ہیٹر جو وسیع پیمانے پر فاصلہ رکھتے ہیں گرمی کو زیادہ یکساں طور پر تقسیم کرتے ہیں۔ ہر ہیٹر سے بیر آزادانہ طور پر اٹھتے ہیں اور بلک فلوئڈ کے ساتھ مل جاتے ہیں۔ ٹینک بھر میں درجہ حرارت زیادہ یکساں ہے۔
| وقفہ کاری | مقامی ہاٹ زون | بلک درجہ حرارت کی یکسانیت | ورک پیس کوالٹی کا اثر |
|---|---|---|---|
| <30 mm | مضبوط | ناقص (±3–5 ڈگری) | نظر آنے والا تغیر |
| 30-50 ملی میٹر | اعتدال پسند | اعتدال پسند (±2–3 ڈگری) | معمولی تغیر |
| 50-80 ملی میٹر | کمزور | اچھا (±1–2 ڈگری) | نہ ہونے کے برابر |
| >80 ملی میٹر | کوئی نہیں۔ | بہترین (±0.5–1 ڈگری) | کوئی نہیں۔ |
عنصر کی وقفہ کاری اور درجہ حرارت کی یکسانیت اور ورک پیس کے معیار پر اس کا اثر
جب وقفہ کاری میں اضافہ نہیں کیا جا سکتا
اگر ٹینک ہیٹروں کے درمیان وسیع فاصلہ نہیں رکھ سکتا، تو اختیارات ہیٹر کی تعداد کو کم کرنے، واٹ کی کثافت کو کم کرنے، یا ہیٹر کی مختلف ترتیب استعمال کرنے کے ہیں۔ سطح کے بڑے رقبے کے ساتھ ایک ہیٹر ایک سے زیادہ قریبی فاصلے والے ہیٹروں سے بہتر ہو سکتا ہے۔
ایک حسب ضرورت پی ٹی ایف ای وسرجن ہیٹر کنفیگریشن ٹینک کے لیے موزوں وقفہ کے ساتھ اور یہ عمل ہیٹر کے درمیان بہاؤ کی پابندی کی بنیادی وجہ کو حل کرتا ہے۔ تفصیلات کے عمل میں ٹینک کے طول و عرض، ہیٹر کی گنتی، ہیٹر کی سمت بندی، واٹ کی کثافت، اور مطلوبہ واٹج کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک ٹینک میں متعدد ہیٹر والی سہولیات کے لیے، یہ ایپلیکیشن-مخصوص طریقہ ہیٹر کے درمیان بہاؤ کو بہتر بناتا ہے اور ہیٹر کی سروس کی زندگی کو بڑھاتا ہے۔
