Dây chuyền mạ kẽm liên tục có nhiệt độ tăng vọt-, nhiệt độ bể đạt tới 68 độ trong khi điểm đặt là 65 độ, sau đó từ từ giảm xuống. Bộ điều khiển đã được hiệu chuẩn, cặp nhiệt điện chính xác và bộ gia nhiệt ngâm PTFE có kích thước chính xác. Vấn đề là vị trí. Giếng nhiệt đặt cách lò sưởi 400 mm trong vùng trộn tốt. Nó đo nhiệt độ chất lỏng số lượng lớn một cách chính xác. Nhưng nó không thể nhìn thấy luồng nhiệt bốc lên từ lò sưởi và nó phản ứng quá chậm để tránh bị vọt lố.
Vị trí cảm biến xác định mức độ nhanh chóng và chính xác của bộ điều khiển khi nhận thấy sự thay đổi nhiệt độ. Trong các dây chuyền mạ nơi bộ gia nhiệt ngâm PTFE bật và tắt hoặc điều chỉnh đầu ra, vị trí cảm biến ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định nhiệt độ, tuổi thọ của bộ gia nhiệt và chất lượng cặn.
Tại sao nhiệt độ lớn là không đủ
Bộ điều khiển cần biết khi nào cần giảm công suất phát nhiệt. Nếu cảm biến đo nhiệt độ chất lỏng lớn, nó chỉ thấy tác dụng làm nóng sau khi nhiệt đã hòa vào bể. Khi đó, máy sưởi đã cung cấp nhiều năng lượng hơn mức cần thiết và bồn tắm vượt quá điểm đặt.
Cách khác là đặt cảm biến ở nơi nó có thể phát hiện đầu ra của bộ sưởi trực tiếp hơn-gần bộ sưởi, trong dòng chất lỏng được làm nóng hoặc trên chính vỏ bọc của bộ sưởi. Điều này giúp bộ điều khiển phản hồi nhanh hơn và giảm độ vọt lố.
| Vị trí cảm biến | Thời gian đáp ứng | Nhiệt độ vượt quá | Kiểm soát sự ổn định | Ứng dụng tốt nhất |
|---|---|---|---|---|
| Trên vỏ lò sưởi | 2–5 giây | ± 0,5 độ | Xuất sắc | quy trình quan trọng |
| 50 mm từ lò sưởi, trong chùm | 5–15 giây | ±1 độ | Tốt | Hầu hết các bể mạ |
| 200 mm từ lò sưởi, khu vực hỗn hợp | 30–60 giây | ±2–3 độ | Vừa phải | Bể lớn, quy trình chậm |
| Tường bể, lò sưởi đối diện | 60–120 giây | ±3–5 độ | Nghèo | Không được đề xuất |
| Đường hồi lưu, tuần hoàn | 10–30 giây | ±1–2 độ | Tốt | Hệ thống tuần hoàn |
Thời gian đáp ứng và hiệu suất điều khiển theo vị trí cảm biến trong bể mạ ở nhiệt độ 50–70 độ
Luồng nhiệt và nơi tìm thấy nó
Bộ gia nhiệt ngâm PTFE tạo ra một dòng chất lỏng được làm nóng dâng lên theo phương thẳng đứng phía trên phần được làm nóng. Trong một bể không có sự tuần hoàn cưỡng bức mạnh, luồng khí này là dấu hiệu trực tiếp nhất về công suất của lò sưởi. Nhiệt độ trong luồng cao hơn nhiệt độ khối chất lỏng từ 5–15 độ, tùy thuộc vào mật độ watt và điều kiện dòng chảy.
Việc đặt giếng nhiệt trong ống khói-thường cao hơn phần trên của phần được làm nóng từ 50–100 mm và cách 30–50 mm sang một bên-sẽ mang lại cho bộ điều khiển tín hiệu nhanh và chính xác về đầu ra của bộ sưởi. Cảm biến phản ứng trong vòng vài giây với những thay đổi về công suất bộ sưởi, cho phép bộ điều khiển điều chỉnh đầu ra trước khi xảy ra tình trạng quá tải.
Trong các bể có tuần hoàn cưỡng bức mạnh, chùm khói bị gián đoạn và trộn vào chất lỏng khối. Sự chênh lệch nhiệt độ giữa chùm và khối co lại, và lợi thế của việc đặt chùm cũng giảm đi. Trong những bể này, một vị trí-hỗn hợp tốt có thể là đủ.
Cảm biến được gắn trên bề mặt-: Phản hồi nhanh nhất
Một cảm biến được gắn trực tiếp trên vỏ lò sưởi cung cấp phản hồi nhanh nhất có thể. Bộ điều khiển nhận thấy nhiệt độ vỏ bọc tăng ngay khi cấp nguồn và có thể giảm đầu ra trước khi chất lỏng vượt quá mức.
Cảm biến-gắn trên bề mặt thường gặp trong các quy trình quan trọng-bàn ướt bán dẫn, mạ niken điện phân và anod hóa-trong đó độ ổn định nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cặn. Chúng ít phổ biến hơn trong mạ nói chung, nơi mà việc kiểm soát nhiệt độ số lượng lớn là đủ.
Sự đánh đổi-là sự phức tạp. Cảm biến gắn trên bề mặt cần có tuyến cáp được bảo vệ và kết nối với bộ điều khiển. Nó cũng đo nhiệt độ vỏ bọc chứ không phải nhiệt độ chất lỏng, do đó, điểm đặt của bộ điều khiển phải tính đến khoảng cách nhiệt độ-đến{5}}vỏ bọc thông thường.
Độ sâu ngâm và vị trí cảm biến
Giếng nhiệt phải được ngâm đủ sâu để đo chất lỏng một cách chính xác. Cảm biến được đặt quá gần bề mặt có thể bị ảnh hưởng bởi sự bay hơi và làm mát bề mặt. Cảm biến được đặt quá gần đáy bể có thể bị ảnh hưởng bởi trầm tích và bùn.
Khuyến nghị chung là đặt giếng nhiệt ở-độ sâu trung bình của phần được làm nóng, thấp hơn mức chất lỏng thông thường ít nhất 100 mm và cao hơn đáy bể ít nhất 50 mm. Vị trí này tránh được các tác động bề mặt và cặn lắng ở đáy trong khi vẫn nằm trong phần chính của chất lỏng được làm nóng.
Trong các bể có sự phân tầng-trong đó chất lỏng được làm nóng tạo thành một lớp ổn định ở trên cùng-vị trí cảm biến sẽ xác định xem bộ điều khiển nhìn thấy lớp nóng hay khối làm mát. Trong những bể này, cảm biến đặt ở nửa dưới của bể có thể đọc thấp hơn 5–10 độ so với cảm biến đặt ở nửa trên, dẫn đến-nóng quá mức ở lớp trên.
Hướng dẫn bố trí thực tế cho dây chuyền mạ
Đối với thiết bị sưởi được lắp thẳng đứng trong bể có khuấy trộn vừa phải, đặt giếng nhiệt cách mặt trên của phần được gia nhiệt 50–100 mm và cách 30–50 mm về phía cạnh của thiết bị sưởi. Điều này đặt cảm biến vào trong luồng nhiệt mà không ảnh hưởng đến bộ gia nhiệt hoặc phôi.
Đối với thiết bị sưởi được lắp theo chiều ngang, hãy đặt giếng nhiệt phía trên thiết bị sưởi, cách vỏ bọc 50–100 mm, nơi tập trung nhiều luồng khí bốc lên nhất.
Đối với nhiều bộ gia nhiệt trong một bể, hãy đặt giếng nhiệt gần bộ gia nhiệt hoạt động thường xuyên nhất hoặc bộ gia nhiệt gần phôi nhất. Ngoài ra, hãy sử dụng nhiều cảm biến và lấy trung bình số đọc của chúng hoặc sử dụng công tắc chọn để giám sát các vị trí khác nhau.
Đối với các hệ thống tuần hoàn, đặt giếng nhiệt ở đường hồi lưu hoặc trong ngăn gia nhiệt nơi có dòng chảy ổn định. Điều này mang lại kết quả ổn định,{1}}hỗn hợp phản ánh nhiệt độ trung bình của chất lỏng tuần hoàn.
| Định hướng nóng | Vị trí cảm biến được đề xuất | Khoảng cách từ lò sưởi | Độ sâu ngâm |
|---|---|---|---|
| khuấy trộn theo chiều dọc, vừa phải | Trong chùm tia, phía trên phần được làm nóng | Phía trên 50–100 mm, phía bên 30–50 mm | Phần làm nóng-giữa |
| Khuấy ngang, vừa phải | Phía trên lò sưởi, trong chùm khói đang bốc lên | 50–100 mm trên | Phần làm nóng-giữa |
| Nhiều máy sưởi dọc | Gần-máy sưởi được sử dụng nhiều nhất | Tương tự như một chiều dọc | Phần làm nóng-giữa |
| Hệ thống tuần hoàn | Đường hồi lưu hoặc ngăn gia nhiệt | Trong dòng chảy | Độ sâu dòng chảy đầy đủ |
Khuyến nghị về vị trí giếng nhiệt cho thiết bị gia nhiệt ngâm PTFE trong bể mạ
Tránh các lỗi vị trí phổ biến
Đặt cảm biến quá gần bộ gia nhiệt khiến nó đọc nhiệt độ vỏ thay vì nhiệt độ chất lỏng. Sau đó, bộ điều khiển sẽ-làm nóng bồn tắm và lượng chất lỏng lớn vẫn ở dưới điểm đặt.
Đặt cảm biến quá xa bộ sưởi sẽ gây ra phản ứng chậm và vượt quá mức. Bộ điều khiển chỉ thấy sự thay đổi nhiệt độ sau khi chúng đã trộn vào chất lỏng khối.
Đặt cảm biến gần thành bể sẽ đo nhiệt độ thành bể chứ không phải nhiệt độ chất lỏng. Thành bể thường mát hơn chất lỏng khối do thất thoát nhiệt ra môi trường.
Đặt cảm biến gần bề mặt sẽ đo hiệu ứng làm mát bay hơi chứ không phải nhiệt độ chất lỏng. Cảm biến bề mặt có tốc độ đọc thấp và khiến bộ điều khiển làm-làm nóng bồn tắm quá mức.
Khi vị trí cảm biến tiêu chuẩn không thể mang lại khả năng kiểm soát ổn định
Các bể chứa có hình dạng phức tạp, nhiều bộ gia nhiệt hoặc điều kiện phân tầng cao thường không thể đạt được khả năng điều khiển ổn định chỉ bằng một cảm biến duy nhất ở một vị trí tiêu chuẩn. Việc sắp xếp cảm biến tùy chỉnh-nhiều giếng nhiệt, cảm biến-gắn trên bề mặt hoặc kết hợp các phép đo số lượng lớn và chùm tia-có thể cải thiện độ ổn định và giảm tình trạng vượt mức.
Cấu hình bộ gia nhiệt ngâm PTFE tùy chỉnh với các giếng nhiệt tích hợp được đặt ở vị trí tối ưu cho bể và quy trình cụ thể sẽ giải quyết nguyên nhân gốc rễ của sự mất ổn định trong điều khiển. Quá trình đặc tả yêu cầu kích thước bể, hướng gia nhiệt, phương pháp khuấy trộn và khả năng chịu nhiệt độ cần thiết. Đối với các cơ sở vận hành nhiều bể mạ có hình dạng và yêu cầu điều khiển khác nhau, phương pháp tiếp cận dành riêng cho ứng dụng này-sẽ cải thiện độ ổn định nhiệt độ và kéo dài tuổi thọ của thiết bị sưởi.
