بڑے کیمیکل ٹینکوں کو مطلوبہ عمل کے درجہ حرارت تک پہنچنے کے لیے اکثر کئی ہیٹنگ پلیٹوں کی ضرورت ہوتی ہے جو ایک ساتھ کام کرتے ہیں۔ اس صورت حال میں، کل واٹج ڈیزائن کا صرف ایک حصہ ہے۔ اس طاقت کو کس طرح تقسیم کیا جاتا ہے۔حرارتی پلیٹیںدرجہ حرارت کی یکسانیت، سطح کا درجہ حرارت، برقی لوڈنگ، اور کنٹرول استحکام کو براہ راست متاثر کر سکتا ہے۔
ایک اچھی طرح سے-تقسیم شدہ حرارتی نظام اکثر اسی کل پاور کو کم اعلی-آؤٹ پٹ ہیٹر میں مرکوز کرنے سے بہتر نتائج حاصل کر سکتا ہے۔
ٹوٹل پاور پوری کہانی نہیں ہے۔
فرض کریں کہ ایک کیمیکل ٹینک کو 12 کلو واٹ حرارتی صلاحیت کی ضرورت ہے۔
کئی ممکنہ ترتیبیں ہیں:
ایک 12 کلو واٹ ہیٹنگ پلیٹ
تین 4 کلو واٹ ہیٹنگ پلیٹیں۔
چھ 2 کلو واٹ ہیٹنگ پلیٹیں۔
تینوں انتظامات ایک ہی نظریاتی کل پیداوار فراہم کرتے ہیں۔
تاہم، ان کی تھرمل تقسیم بہت مختلف ہو سکتی ہے۔
متعدد چھوٹے ہیٹنگ زونز ایک بڑے ٹینک کے علاقے میں گرمی کو پھیلا سکتے ہیں اور طویل-دوری کی مائع گردش پر انحصار کم کر سکتے ہیں۔
تقسیم شدہ بجلی مقامی ہیٹ لوڈنگ کو کم کر سکتی ہے۔
اوسط گرمی کا بہاؤ اس طرح شمار کیا جاتا ہے:
q = P / A
اگر 12 کلو واٹ کو ایک 0.30 m² ایکٹیو ایریا میں مرتکز کیا جائے تو اوسط حرارت کا بہاؤ 40 kW/m² ہے۔
اگر اسی 12 کلو واٹ کو 0.60 m² کے مشترکہ فعال رقبے کے ساتھ تین پلیٹوں میں تقسیم کیا جائے تو اوسط حرارت کا بہاؤ تقریباً 20 kW/m² تک گر جاتا ہے۔
اسی کل حرارتی صلاحیت کو برقرار رکھتے ہوئے یہ زیادہ تھرمل مارجن فراہم کر سکتا ہے۔
| کنفیگریشن | کل پاور | تقسیم | اہم خصوصیت |
|---|---|---|---|
| 1 × 12 کلو واٹ | 12 کلو واٹ | مرتکز | سادہ لیکن مقامی |
| 3 × 4 کلو واٹ | 12 کلو واٹ | اعتدال پسند | بہتر تھرمل تقسیم |
| 6 × 2 کلو واٹ | 12 کلو واٹ | وسیع | لچکدار زون کنٹرول |
اصل نتیجہ ٹینک جیومیٹری اور گردش پر منحصر ہے۔
PTFE حرارتی پلیٹیں متوازن طاقت سے فائدہ اٹھاتی ہیں۔
PTFE ہیٹنگ پلیٹیں عام طور پر کیمیائی ٹینکوں میں استعمال ہوتی ہیں کیونکہ ان کی کیمیائی مزاحمت اور برقی موصلیت ہوتی ہے۔
چونکہ PTFE نسبتاً کم تھرمل چالکتا ہے، ضرورت سے زیادہ طاقت کا ارتکاز اندرونی حرارتی عنصر اور مائع کے درمیان درجہ حرارت کے فرق کو بڑھا سکتا ہے۔
کئی ہیٹنگ پلیٹوں میں کل بوجھ کو تقسیم کرنے سے ہر انفرادی یونٹ کی طرف سے سنبھالنے والی طاقت کو کم کیا جا سکتا ہے۔
یہ تھرمل مینجمنٹ کو آسان بنا سکتا ہے۔
متعدد زونز درجہ حرارت کے کنٹرول کو بہتر بنا سکتے ہیں۔
آزاد حرارتی زون کنٹرولر کو درجہ حرارت کے مقامی حالات کا جواب دینے کی اجازت دیتے ہیں۔
مثال کے طور پر، ایک لمبے ٹینک میں داخلی دروازے یا اوور فلو ایریا کے قریب گرمی کا زیادہ نقصان ہو سکتا ہے۔
وہ زون اضافی ہیٹنگ حاصل کر سکتا ہے جب کہ دوسرا زون کم آؤٹ پٹ پر کام کرتا ہے۔
یہ ایک درجہ حرارت کی پیمائش سے پورے ٹینک کو کنٹرول کرنے سے زیادہ لچکدار ہے۔
پیداوار لوڈنگ بجلی کی ضروریات کو تبدیل کرتی ہے۔
کیمیائی غسل میں داخل ہونے والے ٹھنڈے ورک پیس گرمی کو جذب کرتے ہیں۔
اگر پیداوار کی لوڈنگ ٹینک کے ایک سرے کے قریب مرکوز ہے، تو اس علاقے میں درجہ حرارت میں زیادہ خلل پڑ سکتا ہے۔
تقسیم شدہ ہیٹنگ تھرمل ڈیزائن کو اس پروڈکشن پیٹرن کا حساب دینے کی اجازت دیتی ہے۔
اس لیے ہیٹر لے آؤٹ کو خالی ٹینک کے بجائے اصل آپریٹنگ حالات کے مطابق ڈیزائن کیا جانا چاہیے۔
گردش کا تعین کرتا ہے کہ کتنی تقسیم کی ضرورت ہے۔
مضبوط گردش گرمی کو مؤثر طریقے سے پورے ٹینک میں منتقل کر سکتی ہے۔
اس صورت میں، کم ہیٹنگ زونز کافی ہو سکتے ہیں۔
کمزور گردش تقسیم شدہ حرارتی نظام کی قدر میں اضافہ کرتی ہے کیونکہ ہر علاقہ اپنے قریبی حرارتی منبع پر زیادہ انحصار کرتا ہے۔
تعلقات کا خلاصہ یوں کیا جا سکتا ہے:
بہتر گردش → زیادہ گرمی کی نقل و حمل
ناقص گردش → تقسیم شدہ حرارت کے ان پٹ کی زیادہ ضرورت
الیکٹریکل لوڈنگ بھی زیادہ لچکدار ہو جاتی ہے۔
ایک سے زیادہ حرارتی پلیٹیں کل برقی بوجھ کو الگ الگ سرکٹس میں تقسیم کر سکتی ہیں۔
مثال کے طور پر، تین 4 کلو واٹ ہیٹر 12 کلو واٹ کا کل بوجھ فراہم کرتے ہیں جبکہ انفرادی سرکٹ کے تحفظ اور سوئچنگ کی اجازت دیتے ہیں۔
یہ دیکھ بھال کو آسان بنا سکتا ہے کیونکہ ایک ہیٹنگ زون کو ممکنہ طور پر الگ تھلگ کیا جا سکتا ہے جب کہ باقی زونز کام کرتے رہیں۔
حقیقی برقی انتظامات کو دستیاب سپلائی اور قابل اطلاق برقی ضروریات سے مماثل ہونا چاہیے۔
زون کنٹرول اوور شوٹ کو کم کر سکتا ہے۔
ایک ہی اعلی-پاور ہیٹر ذخیرہ شدہ تھرمل توانائی کی بڑی مقدار فراہم کر سکتا ہے۔
جب کنٹرولر اسے بند کر دیتا ہے، تو ہیٹر گرمی کو مائع میں منتقل کرنا جاری رکھ سکتا ہے۔
چھوٹے ہیٹنگ زونز بہتر کنٹرول فراہم کر سکتے ہیں۔
کنٹرولر چھوٹے اضافے میں آؤٹ پٹ کو ایڈجسٹ کر سکتا ہے، اہم درجہ حرارت کے اوور شوٹ کے امکان کو کم کرتا ہے۔
بہت سارے ہیٹنگ زونز میں بھی خرابیاں ہیں۔
زیادہ حرارتی پلیٹوں کا مطلب ہے زیادہ ٹرمینلز، وائرنگ، سوئچنگ ڈیوائسز، سینسرز، اور ممکنہ ناکامی پوائنٹس۔
زونز کی تعداد میں اضافے کے ساتھ نظام مزید پیچیدہ ہو جاتا ہے۔
اس لیے کوئی عالمگیر اصول نہیں ہے کہ زیادہ ہیٹر ہمیشہ بہتر ہوتے ہیں۔
حرارتی پلیٹوں کی تعداد ٹینک کے طول و عرض، مطلوبہ طاقت، درجہ حرارت کی یکسانیت، گردش اور کنٹرول کی ضروریات پر مبنی ہونی چاہیے۔
حرارتی پلیٹ کی جگہ کا تعین عمل کی پیروی کرنا چاہئے
حرارتی پلیٹیں ایسی جگہ رکھی جائیں جہاں حرارت مؤثر طریقے سے مائع میں داخل ہو سکے۔
تمام ہیٹر کو صرف ایک کونے میں مرکوز کرنے سے گریز کریں کیونکہ وہ جگہ وائرنگ کے لیے آسان ہے۔
اسی طرح، ہیٹر کو براہ راست گھنے ریک کے پیچھے یا جمود والے علاقوں میں رکھنے سے گریز کریں۔
بہترین ترتیب تھرمل کوریج، مائع بہاؤ، پیداوار تک رسائی، اور دیکھ بھال کی ضروریات کو متوازن کرتی ہے۔
درجہ حرارت کے سینسر کو حرارتی علاقوں سے مماثل ہونا چاہئے۔
اگر ٹینک میں متعدد ہیٹنگ زونز ہیں، تو سینسر کے مقامات کو متعلقہ عمل کے علاقوں کی نمائندگی کرنی چاہیے۔
ایک ہیٹر کے ساتھ واقع ایک واحد سینسر دور دراز کے علاقے میں درجہ حرارت کی درست نمائندگی نہیں کر سکتا۔
ایک سے زیادہ سینسر بہتر معلومات فراہم کر سکتے ہیں جہاں سخت درجہ حرارت کی یکسانیت کی ضرورت ہے۔
عملی طاقت کی تقسیم
بڑے کیمیائی ٹینکوں کے لیے، کئی مناسب سائز کی ہیٹنگ پلیٹوں کے درمیان کل حرارتی صلاحیت کو تقسیم کرنے سے تھرمل یکسانیت، کنٹرول لچک، اور دیکھ بھال تک رسائی بہتر ہو سکتی ہے۔
درست ترتیب کا انحصار ٹینک کے حجم، مطلوبہ واٹج، ایکٹو ہیٹنگ ایریا، سرکولیشن پیٹرن، پروڈکشن لوڈنگ، آپریٹنگ ٹمپریچر، اور دستیاب برقی سپلائی پر ہے۔
حسب ضرورت ہیٹنگ پلیٹ سسٹمز کے لیے، اس لیے کل پاور کو ہیٹنگ زونز کی تعداد اور ان کے جسمانی مقامات کے ساتھ بیان کیا جانا چاہیے۔ بجلی کی مناسب تقسیم مجموعی طور پر نصب شدہ واٹج میں اضافہ کیے بغیر زیادہ مستحکم حرارت فراہم کر سکتی ہے۔
