কীভাবে একটি সমন্বিত থার্মওয়েল সহ একটি পিএফএ হিটার ডিজাইন করবেন যা উচ্চ-সান্দ্রতা তেলে তাপমাত্রা পরিমাপের ব্যবধান কমিয়ে দেয়?

উচ্চ সান্দ্রতা তেলে (1,000-100,000 cP, Pr > 500) সাধারণ থার্মওয়েলের তাপমাত্রা পরিমাপের ব্যবধান 5-10 মিনিট হতে পারে যা দুর্বল প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের দিকে পরিচালিত করে। একটি সমন্বিত থার্মওয়েল, বা একটি অন্ধ গর্ত যা স্থায়ীভাবে PFA খাপে ঢালাই করা হয়, তাপমাত্রা সেন্সরকে বায়ুর ফাঁক ছাড়াই সরাসরি উত্তপ্ত অঞ্চলে রাখে, এইভাবে লেটেন্সি কমিয়ে দেয়। নকশার প্রধান কারণগুলি হল: থার্মওয়েল প্রাচীরের পুরুত্ব (0.5 থেকে 1.0 মিমি পর্যন্ত, পুরো পিএফএ প্রাচীর নয়), উপাদান (পিএফএ বা পাতলা-প্রাচীরযুক্ত ধাতু) এবং ফিলার (থার্মাল পেস্ট বা কম-গলিত খাদ)। একটি 0.5 মিমি পুরু নিচের-ভরা ঢালাই PFA থার্মওয়েল থার্মাল পেস্টে ভরা একটি 2 মিমি পিএফএ হিটার প্রাচীরের সাথে 80 ডিগ্রিতে তেলের জন্য 20-40 সেকেন্ডের ব্যবধান কমে যায়। পিএফএ-তে একটি ধাতব থার্মওয়েল (1 মিমি ওডি, 0.2 মিমি প্রাচীর) 5-15 সেকেন্ডের ব্যবধান দেয়। ইন্টিগ্রেটেড ডিজাইন সেন্সরটিকে কঠোর তেলের সাথে প্রকাশ করে না এবং একই সাথে এর প্রতিক্রিয়া গতি বজায় রাখে।

কমানোর জন্য ল্যাগ উত্স এবং কৌশল
একটি সাধারণ বাহ্যিক থার্মওয়েলের জন্য (হিটারে আটকানো বা ঢালাই করা), ল্যাগের তিনটি কারণ রয়েছে: (1) তেলের সীমানা স্তরের মধ্য দিয়ে তাপ সঞ্চালন (উচ্চ-সান্দ্রতা তেলের মধ্যে প্রভাবশালী), (2) থার্মওয়েল প্রাচীরের মধ্য দিয়ে সঞ্চালন, এবং (3) কূপের মধ্যে বাতাসের ফাঁক জুড়ে পরিবাহন। উচ্চ সান্দ্রতা তেলের জন্য, তেলের সীমানা স্তরটি প্রভাবশালী তাপীয় প্রতিরোধের (h_oil=50–200 W/m²·K)। একটি সমন্বিত থার্মওয়েল বায়ুর ব্যবধান কেড়ে নেয় এবং পরিবাহনের পথকে ছোট করে।

এর জন্য ল্যাগ কমানোর কারণগুলি:

নীচের অংশটিকে পাতলা করা (0.5 মিমি বনাম. 2 মিমি) 4 এর একটি ফ্যাক্টর দ্বারা পরিবাহিত বিলম্বকে হ্রাস করে।

থার্মোওয়েল থার্মাল পেস্ট (k=3–5 W/m·K) দিয়ে ভরাট করে বাতাসের ফাঁক দূর করা হয়।

PFA (k≈0.2 W/m·K) এর পরিবর্তে ধাতব থার্মওয়েল (স্টেইনলেস স্টীল, k≈15 W/m·K) ব্যবহার করে 10-20× সেন্সিং টিপ উন্নতি।

পিএফএ হিটার থার্মওয়েল বিকল্প
কনস্ট্রাকশন ডিজাইন ওয়াল থিকনেস (মিমি) ফিল ম্যাটেরিয়াল কনস্ট্যান্ট টাইম τ (সেকেন্ড, 10,000 সিপি তেলে 80 ডিগ্রীতে) 90% পর্যন্ত (সেকেন্ড) রাসায়নিক প্রতিরোধের বর্ধিত খরচ
মেটাল ক্ল্যাম্প + সেন্সর উপর বাহ্যিক ক্ল্যাম্প প্রযোজ্য নয় (বাহ্যিক) এয়ার 120-240 280-550ভাল (সেন্সর বাহ্যিক) 5%
বাহ্যিক ঢালাই করা থার্মওয়েল ধাতু ভালভাবে ঢালাই করে হিটার ফ্ল্যাঞ্জে 1.5 (ধাতু) বায়ু 60 - 120 140 - 28015% ভাল
ব্লাইন্ড হোল ইন্টিগ্রেটেড PFAMoulded PFA পকেট 1.0 Air 40-80 95-185 চমৎকার 20%
ইন্টিগ্রেটেড PFA + পেস্ট মোল্ডেড PFA পকেট 0,8 থার্মাল পেস্ট (k=3 W/m·K) 12-20 30-45ভাল 25%
ইন্টিগ্রেটেড PFA + স্লিম বটম মোল্ডড PFA 0.5 মিমি নীচে 0.5 পেস্ট 8–12 20–28 চমৎকার 30%
PFA 0.2 (ধাতু) পেস্ট বা খাদ 3-5 7-1240% ভাল (ধাতু প্রকাশ) মধ্যে ধাতু সন্নিবেশ স্টেইনলেস স্টীল টিউব (1 মিমি OD, 0.2 মিমি প্রাচীর) সহ থার্মওয়েল
PFA তে এনক্যাপসুলেটেড সেন্সর RTD বা TC (বিচ্ছিন্ন করা যায় না) সরাসরি ঢালাই করা 0 (সেন্সর উন্মুক্ত) কোনোটিই নয় 1-2 3-5 চমৎকার (সেন্সরের উপরে PFA) 50% (সেন্সর পরিবর্তনযোগ্য নয়)
ডিজাইন নির্দেশিকা
High viscosity oil service (>5,000 cP): নিম্নলিখিত নোট করুন:

ন্যূনতম থার্মওয়েল নীচের পুরুত্ব: 0.5 মিমি (PFA) এবং 0.2 মিমি (ধাতু)। পাতলা ফেটে যাওয়া বা হামাগুড়ি দেওয়ার প্রবণ।

তাপীয় পেস্ট: বোরন নাইট্রাইড বা অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড লোড করা সিলিকন পেস্ট (k এর চেয়ে বেশি বা সমান 3 W/m·K) বায়ু বুদবুদ এড়াতে হুভারের নীচে প্রয়োগ করুন।

সেন্সরের ধরন: একটি সূক্ষ্ম তারের থার্মোকল (0.25 মিমি ব্যাস) বা পাতলা ফিল্ম RTD (1 মিমি x2 মিমি) ব্যবহার করুন। বড় সেন্সর (6 মিমি ব্যাস) সহ লেটেন্সি বৃদ্ধি পায়।

প্লেসমেন্ট হিটারের উষ্ণতম অংশে থার্মওয়েল স্থাপন করুন (প্রায়শই ঠান্ডা প্রান্ত থেকে 100-200 মিমি, নিবন্ধ #70 দেখুন)। লম্বা ট্যাঙ্ক: গড় সহ দুটি থার্মওয়েল (উপর ও নীচে)

প্রতিস্থাপনযোগ্যতা: গুরুত্বপূর্ণ ক্রিয়াকলাপের জন্য একটি পিএফএ থার্মওয়েলে একটি বিচ্ছিন্নযোগ্য সেন্সর ব্যবহার করুন (ঘেরা নয়)। থার্মওয়েল ট্যাঙ্কে থাকে এবং সেন্সরটি নিষ্কাশন না করে ক্রমাঙ্কনের জন্য টানা যায়।

উৎপাদন করছে
হিটারের ঠাণ্ডা অংশ ঢালাই করার সময় বা তাপের মাধ্যমে খাপের মধ্যে একটি ডিম্পল তৈরি করে, একটি অবিচ্ছেদ্য PFA থার্মওয়েল গঠিত হয়। ম্যান্ড্রেল অবস্থান নীচে বেধ নিয়ন্ত্রণ করে। একটি ধাতু সন্নিবেশ থার্মওয়েল জন্য একটি পাতলা প্রাচীর স্টেইনলেস স্টীল টিউব ছাঁচ মধ্যে রাখা হয় এবং PFA ইনজেকশন টিউব চারপাশে ঢালাই করা হয়. ধাতব বিন্দু পিএফএ-তে 5-10 মিমি প্রসারিত হয় এবং তাই ভাল তাপীয় যোগাযোগ প্রদান করে। ধাতু অবশ্যই প্রক্রিয়া তরলের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে (হালকা জন্য 316L, আক্রমণাত্মক জন্য Hastelloy)। ক্ষয়কারী পরিষেবায় তামা বা অ্যালুমিনিয়াম ব্যবহার করা উচিত নয়।

উদাহরণ ক্ষেত্র
একটি পলিমার সুবিধা 50,000 cP রজনকে 60 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 120 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় থার্মোকলের বাইরের ক্ল্যাম্প- সহ একটি PFA হিটার ব্যবহার করে উত্তপ্ত করে। তাপমাত্রার ব্যবধান ছিল 8 মিনিট, 15 ডিগ্রি ওভারশুট এবং রজন ক্ষয়। প্ল্যান্টটি একটি সমন্বিত পিএফএ থার্মওয়েল ডিজাইন (নীচের পুরুত্ব .6 মিমি, তাপীয় পেস্ট) দ্বারা হিটারটিকে প্রতিস্থাপন করেছে। ল্যাগ এখন 25 সেকেন্ডে নেমে গেছে। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ±1.5 o C এ উন্নত হয়েছে এবং রজন ক্ষয় বন্ধ হয়ে গেছে। বেসপোক হিটারটির দাম $300 এবং 3 ব্যাচে নিজের জন্য পরিশোধ করা হয়েছে।

উপসংহার: ইন্টিগ্রেটেড থার্মওয়েল-এ পেস্ট করা ল্যাগকে কমিয়ে দেয়<30 Seconds
উচ্চ-সান্দ্রতা তেলের জন্য, একটি পাতলা নীচে (0.5 থেকে 1.0 মিমি) থার্মাল পেস্টে ভরা একটি সমন্বিত PFA থার্মওয়েল তাপমাত্রা পরিমাপের লেটেন্সি 5 থেকে 10 মিনিট থেকে 20 থেকে 40 সেকেন্ডে - একটি 10 ​​থেকে 15× উন্নতি করে৷ দ্রুততম প্রতিক্রিয়ার জন্য, 5 থেকে 15 সেকেন্ডের ব্যবধানের জন্য, PFA-তে ঢোকানো একটি ধাতব সন্নিবেশ থার্মওয়েল (0.2 মিমি প্রাচীর) প্রদান করুন। সমন্বিত নকশা রাসায়নিক প্রতিরোধকে ধরে রাখে এবং সেন্সরকে প্রক্রিয়া তরল থেকে মিলিমিটার দূরে রাখে। এনক্যাপসুলেটেড সেন্সরগুলি সাড়া দেওয়ার জন্য দ্রুততম, তবে সেগুলি অপসারণযোগ্য নয় এবং ক্যালিব্রেট করা বা প্রতিস্থাপন করা যায় না। প্রক্রিয়া সমালোচনা দ্বারা চয়ন করুন. উচ্চ সান্দ্রতা তেলে, ল্যাগ শত্রু। পাতলা দেয়াল, তাপীয় পেস্ট এবং ধাতু সন্নিবেশ বীট ল্যাগ। ডিজাইন স্মার্ট। দ্রুত প্রতিক্রিয়া. সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করুন।