Vedelkütte rakendused ja sukeldamise kaalutlused

Vedeliku soojendamine erineb kütteõhust või hallitusest. See vajab teatud arhitektuurilisi elemente, mis hoiavad elektririskid eemal ja tagavad kuumuse kiire liikumise. Vedeliku sukelduskassettküttekehad peavad hoidma oma tihendid puutumata, et niiskus ei pääseks sisse ja et erinevat tüüpi vedelikud neid ei kahjustaks. Insenerid saavad valida parimad seadistused vee soojendamiseks, õli töötlemiseks ja keemiapaakide jaoks, kui nad teavad neid konkreetseid vajadusi.

Sukelküte erineb kuivadest rakendustest, kuna vedelik kannab soojust väga hästi üle, mis tähendab, et ilma elementi ülekuumenemata saab kasutada suuremat vattihedust. Veeküttesüsteemid saavad hakkama tihedusega 50 W/cm² või rohkem, kuna vedelik kannab kiiresti soojust ümbrise pinnalt eemale, mis hoiab ära temperatuuri tõusu liiga kõrgele ja küttekehade hävitamise õhus. Kuid see sama tõhus soojusülekanne võib põhjustada kiire termilise šoki, kui kütteseadmed lülituvad sisse, kui need on pooleldi vee all, või lülituvad äkitselt seisvas vedelikus välja.


Tööstuslike veeküttesüsteemide kogemus näitab, et sukelküttekehade pika eluea jaoks on oluline vedelikutaseme õige hoidmine. Isegi lühiajaline kokkupuude õhuga võib põhjustada küttekehade kiiret kuumenemist, mis võib kahjustada tihendeid ja isolatsiooni. Madala-vedeliku asjaolude leidmiseks enne kahju tekkimist tuleb küttekeha kõige kuumemasse kohta asetada kõrge-piirtemperatuuri andurid. Need turvablokeeringud muudavad süsteemi keerulisemaks, kuid peatavad katastroofilised tõrked, mis tekivad, kui sukelküttekehasid kasutatakse ilma piisava vedelikukatteta.

Tegelikult näitab erinevat tüüpi vedelike võrdlemine olulisi asju, millele materjalide ühilduvuse osas mõelda. Enamasti saab vee soojendamiseks kasutada tavapäraseid roostevabast terasest mantleid. Kareda vee katlakivi võib aga küttekeha isoleerida ja selle üle kuumeneda. Õli soojendamiseks on vaja suuremat vattihedust, kuna naftatoodetel on madalam soojusjuhtivus ja suurem viskoossus. Kuna aga õli ei edasta soojust nii hästi kui vett, vajate väiksemat maksimaalset tihedust, et vältida ümbrise pinna koksimist või lagunemist. Mõned keemilise töötlemise tööd võivad vajada haruldasi sulameid, nagu titaan või Hastelloy, et vältida hapete ja aluste ründamist.

3.jpg

Vedelikukümbluse tihendustehnoloogia erineb suuresti õhukütte tihendustehnoloogiast. Epoksiidtihendid hoiavad suurepäraselt niiskust 150 kraadini kuumutatud veest eemal, muutes need tugevaks tõkkeks vedeliku sissepääsu vastu. Vedelike kuumutamiseks kõrgematel temperatuuridel vajate keraamilisi või klaasist tihendeid, mis püsivad tugevad temperatuuril, kus orgaanilised materjalid lagunevad. Tihend on sukelsoojendite nõrgim osa, kuna see on nii kuumast vedelikust tuleneva termilise kui ka sisse- ja väljavõtmise mehaanilise koormuse all.

Portide seadistamise ja paigaldamise viis võib mõjutada vedelikupaakide tööd. Kui asetate midagi vertikaalselt, võivad looduslikud konvektsioonivoolud soojust ühtlaselt liigutada. Kui paigaldate midagi horisontaalselt, võivad kuumutatud kihid hõljuda külmematel aladel, mis võib põhjustada kihistumist. Segamis- või segamisseadmed takistavad seisvate piirkondade moodustumist, mis võib põhjustada lokaalset ülekuumenemist. Kütteseade peab asuma paagi seintest piisavalt kaugel, et õhk saaks vabalt voolata. Tavaliselt peaks kerise ja seinte vaheline ruum olema vähemalt sama suur kui kerise läbimõõt.

Karedas vees või saastunud protsessivedelikes koguneb küttekehadele katlakivi ja sadestused, mis isoleerivad elemendi ja põhjustavad selle ülekuumenemise. Korpuse regulaarne puhastamine või katlakivi eemaldamine pikendab selle kestvust, kuid puhastuskemikaalid peavad siiski ümbrise materjaliga töötama. Siledad pinnaviimistlused hoiavad paremini hoiuseid kleepumast kui karedad pinnad. See muudab puhastamise lihtsamaks ja hoiab soojusülekande efektiivsust kõrgel pika kasutusperioodi jooksul.