وقفے وقفے سے کیمیکل پروسیسنگ مسلسل آپریشن سے مختلف حرارتی مسئلہ پیدا کرتی ہے۔ ایک PTFE وسرجن ہیٹر کئی گھنٹوں تک غیر استعمال شدہ رہ سکتا ہے، پھر اگلے پروڈکشن بیچ سے پہلے فوری طور پر کیمیائی غسل کو گرم کرنے کی ضرورت ہوگی۔ بار بار سٹارٹ اپ، شٹ ڈاؤن، درجہ حرارت کی بحالی، اور مائع-سطح کی تبدیلیاں ہیٹنگ سسٹم پر مستحکم آپریشن کے بجائے زیادہ دباؤ ڈال سکتی ہیں۔
اہم سوال صرف یہ نہیں ہے کہ کتنی ہیٹر پاور دستیاب ہے۔ ڈیزائن کو متوازن کرنے کی ضرورت ہے۔PTFE وسرجن ہیٹر پاور، حرارتی سطح کا علاقہ، آغاز کا وقت، تھرمل سائیکلنگ، مائع گردش، اور کنٹرول ردعمل.
کیوں وقفے وقفے سے ہیٹنگ ہیٹر کے انتخاب کو تبدیل کرتی ہے۔
مسلسل پروسیسنگ میں، ہیٹر بنیادی طور پر گرمی کے نقصان اور آنے والے ٹھنڈے مواد کی تلافی کرتا ہے۔ وقفے وقفے سے پروسیسنگ میں ایک بڑا اسٹارٹ اپ بوجھ ہوتا ہے۔
ایک آسان توانائی کا حساب کتاب ہے:
Q=mcΔT
کہاںmکیمیائی حل ماس ہے،cمخصوص حرارت کی گنجائش ہے، اور ΔT مطلوبہ درجہ حرارت میں اضافہ ہے۔
مثال کے طور پر، 3.5 kJ/(kg·K) کی مثالی مخصوص حرارت کی گنجائش کے ساتھ 800 کلوگرام غسل، جسے 25 ڈگری سے 65 ڈگری تک گرم کیا جاتا ہے، تقریباً درکار ہوتا ہے:
Q=800 × 3.5 × 40=112,000 kJ
یہ ٹینک کی گرمی کے نقصان اور دیگر تھرمل بوجھ پر غور کرنے سے پہلے تقریباً 31.1 کلو واٹ گھنٹہ سمجھدار حرارتی توانائی کے برابر ہے۔
اس لیے 15 کلو واٹ کے ہیٹر کو ایک مثالی حساب کے تحت تقریباً 2.1 گھنٹے درکار ہوں گے۔ اصل آغاز کا وقت زیادہ ہو گا کیونکہ ٹینک، پائپنگ، فکسچر، بخارات اور ارد گرد کا ماحول بھی گرمی جذب کرتا ہے۔
پاور کو ریکوری ونڈو سے ملایا جانا چاہیے۔
وقفے وقفے سے پیداوار اکثر شروع کرنے کو مختصر کرنے کے لیے ایک اعلی-پاور ہیٹر کو منتخب کرنے کے لیے دباؤ پیدا کرتی ہے۔
یہ نقطہ نظر مقامی حرارت کے بہاؤ کو بڑھا سکتا ہے اگر فعال حرارتی سطح کو متناسب طور پر نہیں بڑھایا جاتا ہے۔
اوسط گرمی کے بہاؤ کی نمائندگی اس طرح کی جا سکتی ہے:
q = P/A
ایک 12 کلو واٹ پی ٹی ایف ای وسرجن ہیٹر جس میں 0.6 m² موثر حرارتی سطح ہے اس میں مثالی اوسط حرارت کا بہاؤ 20 kW/m² ہے۔ فعال رقبہ کو 1.0 m² تک بڑھانے سے ایک ہی برقی طاقت پر اوسط قدر 12 kW/m² تک کم ہو جاتی ہے۔
اس کا مطلب یہ نہیں ہے کہ ایک بڑا ہیٹنگ ایریا خود بخود کل توانائی کی کھپت کو کم کر دیتا ہے۔ مطلوبہ توانائی اب بھی بنیادی طور پر غسل کے بڑے پیمانے پر، درجہ حرارت میں اضافے، عمل کے ذریعے گزرنے اور گرمی کے نقصانات پر منحصر ہے۔ تاہم، بڑا علاقہ زیادہ تقسیم شدہ ہیٹ ان پٹ فراہم کر سکتا ہے۔
تھرمل سائیکلنگ زیادہ توجہ کا مستحق ہے۔
ایک وقفے وقفے سے پی ٹی ایف ای وسرجن ہیٹر کو متحرک اور کم{0}}موجود حالات کے درمیان بار بار منتقلی کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔
بار بار تھرمل سائیکلنگ ہیٹر اسمبلی، برقی کنکشن، سیل، بڑھتے ہوئے اجزاء، اور ارد گرد کے عمل کے آلات کو متاثر کر سکتی ہے۔ اس لیے ڈیزائن کو نہ صرف ریٹیڈ پاور پر غور کرنا چاہیے بلکہ فی دن ہیٹنگ سائیکلوں کی متوقع تعداد پر بھی غور کرنا چاہیے۔
ایک پروڈکشن لائن جو فی شفٹ میں دو بیچوں پر چلتی ہے، ہر چند منٹ میں شروع ہونے اور رکنے والے آلات سے بہت مختلف ڈیوٹی پیٹرن رکھتی ہے۔
گردش اصل بحالی کی کارکردگی کو کنٹرول کرتی ہے۔
ہائی ہیٹر پاور تیز رفتار اور یکساں درجہ حرارت کی بحالی کی ضمانت نہیں دیتی ہے۔
خراب گردش ہیٹر کے قریب گرم علاقوں کو چھوڑ سکتی ہے جبکہ ٹینک کے دور دراز حصے مطلوبہ درجہ حرارت سے نیچے رہتے ہیں۔ یہ خاص طور پر اہم ہو جاتا ہے جب درجہ حرارت سینسر ہیٹنگ زون سے دور نصب کیا جاتا ہے۔
| وقفے وقفے سے آپریٹنگ حالت | مثالی ہیٹر نقطہ نظر | اہم ڈیزائن پر غور |
|---|---|---|
| ایک سٹارٹ اپ فی شفٹ | اعتدال پسند طاقت، بڑا فعال علاقہ | مستحکم درجہ حرارت کی بحالی |
| فی دن کئی بیچز | تقسیم شدہ حرارتی نظام کے ساتھ اعلی وصولی کی طاقت | تھرمل سائیکلنگ |
| مختصر بیچ کے وقفے۔ | متعدد کنٹرول شدہ ہیٹنگ زون | تیزی سے بحالی اور یکسانیت |
| متغیر غسل کا حجم | لیول-انحصار کنٹرول | بے نقاب حرارتی حصوں کو روکیں۔ |
| ہائی-واسکوسیٹی حل | بڑا حرارتی علاقہ اور مضبوط گردش | مقامی درجہ حرارت میں اضافے کو کم کریں۔ |
گردش پیٹرن کو ہیٹر کی پوزیشن کے ساتھ مل کر اندازہ کیا جانا چاہئے. واپسی کے بہاؤ، سرکولیشن انلیٹ، یا قدرتی کنویکشن پاتھ کے قریب نصب ہیٹر جمود والے کونے میں نصب ایک سے مختلف درجہ حرارت کی تقسیم پیدا کر سکتا ہے۔
کنٹرول کی حکمت عملی کو پروڈکشن سائیکل پر عمل کرنا چاہیے۔
وقفے وقفے سے پروسیسنگ کے لیے، آپریٹنگ مراحل میں تقسیم ہونے پر درجہ حرارت کا کنٹرول عام طور پر زیادہ موثر ہوتا ہے۔
آغاز کے دوران، زیادہ دستیاب حرارتی طاقت بحالی کے وقت کو کم کر سکتی ہے۔ جیسے ہی غسل ہدف کے درجہ حرارت کے قریب آتا ہے، متناسب کنٹرول یا مرحلہ وار ہیٹنگ درجہ حرارت کے اوور شوٹ کو کم کر سکتی ہے۔
ایک مناسب پوزیشن میں درجہ حرارت سینسر بھی اتنا ہی اہم ہے۔ ہیٹر کے مقامی تھرمل فیلڈ سے براہ راست سامنے آنے والا سینسر بلک محلول سے زیادہ درجہ حرارت کی نشاندہی کر سکتا ہے، جس سے قبل از وقت بجلی میں کمی واقع ہوتی ہے۔
بہت دور واقع ایک سینسر الٹا مسئلہ پیدا کر سکتا ہے: کنٹرولر حرارت جاری رکھتا ہے جب کہ ہیٹر کے قریب کا علاقہ پہلے سے ہی زیادہ گرم ہے۔
مائع کی سطح ایک اہم انٹرلاک ہے۔
وقفے وقفے سے ٹینکوں کو بیچوں کے درمیان بخارات، نکاسی، دوبارہ بھرنے، یا ورک پیس کی نقل مکانی کا تجربہ ہو سکتا ہے۔
اگر مائع کی سطح فعال حرارتی حصے کے حصے سے نیچے آتی ہے، تو بے نقاب علاقہ مکمل طور پر ڈوبی ہوئی کارروائی سے کافی مختلف تھرمل حالت کا تجربہ کر سکتا ہے۔
اس لیے ایک قابل اعتماد نظام میں صرف درجہ حرارت کنٹرولر پر انحصار کرنے کے بجائے ایک مناسب کم- سطح کی حفاظتی حکمت عملی شامل ہونی چاہیے۔
ہیٹر کی لمبائی، بڑھتی ہوئی بلندی، کم از کم آپریٹنگ لیول، اور شٹ ڈاؤن تھریشولڈ کو ایک ساتھ متعین کیا جانا چاہیے۔
پروکیورمنٹ نردجیکرن میں کیا شامل ہونا چاہئے۔
وقفے وقفے سے کیمیکل پروسیسنگ کے لیے، "PTFE وسرجن ہیٹر، 15 kW" کے لیے ایک بنیادی درخواست بہت زیادہ انجینئرنگ متغیرات کو غیر متعینہ چھوڑ دیتی ہے۔
تفصیلات میں غسل کا حجم، کم سے کم اور زیادہ سے زیادہ مائع کی سطح، عام آپریٹنگ درجہ حرارت، آغاز کا درجہ حرارت، مطلوبہ بحالی کا وقت، کیمیائی ساخت اور ارتکاز، گردش کے حالات، دستیاب وولٹیج، تنصیب کے طول و عرض، حرارتی سطح کا رقبہ، متوقع سائیکل فی دن، اور کنٹرول کا طریقہ شامل ہونا چاہیے۔
سب سے موزوں کنفیگریشن وہ ہے جو صرف سب سے زیادہ برائے نام واٹج فراہم کرنے کے بجائے مکمل پروڈکشن سائیکل کو پورا کرتی ہے۔ غیر معمولی بیچ ٹائمنگ، ٹینک جیومیٹری، یا مائع-سطح کے تغیر کے ساتھ ایپلی کیشنز کے لیے، ایک حسب ضرورت PTFE وسرجن ہیٹر ڈیزائن کا اصل تھرمل اور برقی آپریٹنگ حالات کے گرد جائزہ لیا جا سکتا ہے۔
