کیمیائی ٹینکوں میں ناہموار حرارت ایک عام مسئلہ ہے۔ درجہ حرارت کنٹرولر ہدف کی قیمت دکھا سکتا ہے جبکہ غسل کا ایک حصہ دوسرے سے نمایاں طور پر ٹھنڈا رہتا ہے۔ دوسری صورتوں میں، ہیٹر کے قریب ڈپازٹ ظاہر ہوتے ہیں، پروڈکٹ کا معیار ٹینک کی پوزیشنوں کے درمیان مختلف ہوتا ہے، یا ہیٹر کے چکر توقع سے زیادہ کثرت سے آن اور آف ہوتے ہیں۔
کے لیےPTFE وسرجن ہیٹر، ناہموار حرارت شاذ و نادر ہی اکیلے ایک پیرامیٹر کی وجہ سے ہوتی ہے۔ ہیٹر جیومیٹری، طاقت کی کثافت، مائع گردش، ٹینک کی شکل، تنصیب کی پوزیشن، اور درجہ حرارت-سینسر کا مقام سب کچھ حصہ ڈال سکتے ہیں۔
غیر مساوی حرارت گرمی کی تقسیم سے شروع ہوتی ہے۔
ایک وسرجن ہیٹر اپنی فعال حرارتی سطح کے ذریعے توانائی منتقل کرتا ہے۔ اگر حرارتی طاقت ایک چھوٹے سے علاقے میں مرتکز ہوتی ہے، تو ارد گرد کا مائع زیادہ مقامی حرارت کا ان پٹ حاصل کرتا ہے۔
اوسط سطح کی گرمی کے بہاؤ کا اندازہ اس سے لگایا جا سکتا ہے:
q = P/A
کہاںPہیٹر کی طاقت ہے اورAایک فعال حرارتی علاقہ ہے۔
مثال کے طور پر، 0.5 m² کے فعال رقبے کے ساتھ 10 kW کے ہیٹر میں 20 kW/m² کی مثالی اوسط حرارت کا بہاؤ ہوتا ہے۔
1.0 m² فعال رقبے کے ساتھ دوسری 10 kW کنفیگریشن کی اوسط قدر 10 kW/m² ہوگی۔
حساب کتاب ایک عالمگیر قابل اجازت حرارت کے بہاؤ کی وضاحت نہیں کرتا ہے۔ اصل کارکردگی PTFE کی تعمیر، غسل کیمسٹری، گردش، درجہ حرارت، اور ہیٹر جیومیٹری پر منحصر ہے۔
ناقص گردش درجہ حرارت کے زون بنا سکتی ہے۔
مائع کی نقل و حرکت درجہ حرارت کی یکسانیت کو متاثر کرنے والے سب سے اہم عوامل میں سے ایک ہے۔
جب گردش کمزور ہوتی ہے، تو گرم مائع ہیٹر کے قریب رہ سکتا ہے جبکہ ٹھنڈا مائع زیادہ دور رہتا ہے۔ یہ ٹینک کے اندر درجہ حرارت کا میلان پیدا کرتا ہے۔
ایک آسان حرارت-کی منتقلی کا تعلق ہے:
Q=hAΔT
اگر حرارتی سطح کے ارد گرد سیال کی نقل و حرکت کم ہو جاتی ہے، تو مؤثر حرارت کی منتقلی-گتانکhبھی کم کر سکتے ہیں.
اس کے بعد حرارتی نظام کو اسی طاقت کو غسل میں منتقل کرنے کے لیے درجہ حرارت کے بڑے فرق کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔
یہ خاص طور پر چپکنے والے کیمیائی محلولوں یا محدود قدرتی کنویکشن والے ٹینکوں کے لیے اہم ہے۔
ہیٹر کی پوزیشن مسئلہ کو مزید خراب کر سکتی ہے۔
ٹینک کی دیوار کے بہت قریب نصب ہیٹر ناہموار حرارت پیدا کر سکتا ہے کیونکہ فعال سطح کے کچھ حصے کے گرد مائع کی نقل و حرکت محدود ہے۔
اندرونی پائپ، ورک پیس، بفلز، ٹینک-نیچے کے ڈھانچے، اور سکشن یا ڈسچارج لائنیں اسی طرح کے اثرات پیدا کر سکتی ہیں۔
ایک عملی تنصیب کا جائزہ لینا چاہئے:
ہیٹر اور ٹینک کی دیوار کے درمیان فاصلہ
ٹینک کے نیچے سے فاصلہ
سرکولیشن آؤٹ لیٹس کا مقام
واپسی کے بہاؤ کی پوزیشن
اندرونی پائپنگ
ورک پیس لوڈنگ ایریا
درجہ حرارت-سینسر کا مقام
مقصد صرف ہیٹر کو ٹینک کے اندر رکھنا نہیں ہے، بلکہ فعال ہیٹنگ زون کو رکھنا ہے جہاں مائع کا تبادلہ مناسب ہو۔
درجہ حرارت-سینسر کا مقام مسئلہ کو چھپا سکتا ہے۔
ایک واحد درجہ حرارت سینسر پورے ٹینک کی نمائندگی نہیں کرسکتا ہے۔
مثال کے طور پر، گردش کی واپسی کے قریب واقع ایک سینسر اچھی طرح سے مخلوط درجہ حرارت کا پتہ لگا سکتا ہے-جب کہ دور دراز کا کونا ٹھنڈا رہتا ہے۔ ہیٹر کے بہت قریب لگے ہوئے سینسر میں مخالف مسئلہ ہو سکتا ہے اور مقامی طور پر بلند درجہ حرارت کا پتہ لگا سکتا ہے۔
یہ غیر ضروری ہیٹر سائیکلنگ یا کسی اور جگہ ناکافی ہیٹنگ کا سبب بن سکتا ہے۔
بڑے ٹینکوں کے لیے، سینسر کی جگہ کا تعین ہیٹر کے مقام اور گردش کے پیٹرن کے ساتھ کیا جانا چاہیے۔ ایک سے زیادہ پیمائش پوائنٹس مناسب ہوسکتے ہیں جب اہم مقامی درجہ حرارت کے فرق کی توقع کی جاتی ہے۔
بڑے ٹینکوں میں ہیٹر سپیسنگ کے معاملات
متعددPTFE وسرجن ہیٹرایک مرتکز ہیٹنگ زون سے زیادہ تقسیم شدہ حرارتی نظام فراہم کر سکتا ہے۔
تاہم، صرف ہیٹر شامل کرنے سے خود بخود یکسانیت بہتر نہیں ہوتی ہے۔
اگر کئی ہیٹر ایک دوسرے کے قریب نصب کیے جائیں، تو حرارت ایک علاقے میں مرکوز رہ سکتی ہے۔ اگر ہیٹر ایک دوسرے سے بہت دور رکھے گئے ہیں تو، الگ الگ گرم اور سرد زون بن سکتے ہیں۔
اس لیے وقفہ کاری کو ٹینک جیومیٹری اور مائع کی گردش کی پیروی کرنی چاہیے۔
ایک آسان ڈیزائن کا مقصد ہیٹنگ زونز کو تقسیم کرنا ہے تاکہ پیدا ہونے والی حرارت کو انفرادی ہیٹر کے ارد گرد جمع کرنے کے بجائے مفید عمل کے حجم میں لے جایا جا سکے۔
ایک عملی درجہ حرارت-نقشہ سازی کی مثال
پیمائش کے چار مقامات کے ساتھ ایک مثالی کیمیائی ٹینک پر غور کریں:
| پیمائش کا نقطہ | مشاہدہ شدہ درجہ حرارت | ممکنہ تشریح |
|---|---|---|
| ہیٹر کے قریب | 68 ڈگری | مضبوط مقامی ہیٹ ان پٹ |
| ٹینک کا مرکز | 62 ڈگری | جزوی اختلاط |
| مخالف دیوار | 57 ڈگری | کمزور گرمی کی گردش |
| ٹینک آؤٹ لیٹ کے قریب | 60 ڈگری | انٹرمیڈیٹ بہاؤ کی حالت |
اگر کنٹرولر 60 ڈگری پر سیٹ کیا گیا ہے اور سینسر آؤٹ لیٹ کے قریب کھڑا ہے، تو سسٹم درست طریقے سے کام کرتا دکھائی دے سکتا ہے حالانکہ ٹینک میں درجہ حرارت 57-68 ڈگری کی حد ہے۔
یہ مثال ظاہر کرتی ہے کہ کنٹرولر کی درستگی ہی درجہ حرارت کی یکسانیت کی ضمانت کیوں نہیں دیتی۔
ذخائر تھرمل مزاحمت کو بڑھا سکتے ہیں۔
حرارتی سطح پر کیمیائی ذخائر گرمی کی منتقلی کو مزید پیچیدہ بنا سکتے ہیں۔
ایک ڈپازٹ پرت حرارتی عنصر اور مائع کے درمیان اضافی تھرمل مزاحمت کو متعارف کراتی ہے۔ جیسے جیسے اس مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے، اسی طاقت کو منتقل کرنے کے لیے ہیٹر کو زیادہ اندرونی-سے-درجہ حرارت کے فرق کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔
اگر جمع ناہموار ہے تو ہیٹر کے مختلف حصے مختلف تھرمل حالات میں کام کر سکتے ہیں۔
باقاعدگی سے معائنہ اور مناسب غسل-کنٹرول کے طریقہ کار اس لیے کرسٹلائزیشن، اسکیلنگ، یا کیمیکل بنانے کا خطرہ رکھنے والے عمل کے لیے اہم ہو سکتے ہیں۔
ناہموار حرارت کو کیسے درست کریں۔
خرابیوں کا سراغ لگانا ہیٹر کی طاقت کو فوری طور پر بڑھانے کے بجائے مکمل تھرمل سسٹم کی جانچ کرنا چاہئے۔
مفید چیک میں شامل ہیں:
ٹینک کے متعدد مقامات پر درجہ حرارت کی نقشہ سازی۔
اصل مائع کی گردش کی پیمائش
ہیٹر کی سطح کی حالت کا معائنہ
ہیٹر کی جگہ کی جانچ کر رہا ہے۔
ہیٹر-سے-وال کلیئرنس کا جائزہ لے رہا ہے۔
درجہ حرارت-سینسر کی پوزیشن کی تصدیق کر رہا ہے۔
عمل کی تفصیلات کے ساتھ اصل غسل حراستی کا موازنہ کرنا
چیک کرنا کہ آیا فعال حرارتی علاقہ مطلوبہ طاقت سے میل کھاتا ہے۔
خراب گردش کو درست کیے بغیر طاقت میں اضافہ مقامی درجہ حرارت کے فرق کو بدتر بنا سکتا ہے۔
کے لیےPTFE وسرجن ہیٹر، یکساں حرارتی نظام طاقت، فعال سطح کے علاقے، سیال کی نقل و حرکت، تنصیب جیومیٹری، اور کنٹرول کی حکمت عملی کے درمیان تعلق پر منحصر ہے۔ جب ان پیرامیٹرز کو ایک ساتھ ڈیزائن کیا جاتا ہے، تو صرف ضرورت سے زیادہ حرارتی صلاحیت کو شامل کیے بغیر درجہ حرارت کے فرق کو کم کیا جا سکتا ہے۔
