Ёмкость с соляным раствором. Как реализовать поддержание температуры с точностью до 0,1°С?

Ёмкость с соляным раствором. Как реализовать поддержание температуры с точностью до 0,1°С?
Количество просмотров - 5115 (ссылка на эту тему)

VladikM

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #1 : 01 Апреля 2011 года, 15:09
(ссылка на это сообщение)

Приветствую!
Возникла такая задача:
Прямоугольная ванна 2х1,5х1,5 метра (это внутренний объём,толщину стенок еще предстоит выяснить). Матерьял - листовой пористый полипропилен. Ванна герметично закрывается крышкой из того же матерьяла. В ванне крепкий (около 30%) соляной раствор 700 литров. Температура окружающей среды 25 С, требуемая температура рассола и воздуха в ванне 35 С, с точность до 0.1 градуса!
Вопросы:
1). При какой толщине стенок ванны температура раствора понизится за час не более чем на 0.1 градуса без включения нагревателей.
2). Какой нагреватель использовать на практике? ФЭН, греющий кабель или еще что-нибудь? Очень важна техника безопасности, периодически с рассолом будет контактировать персонал.
Спасибо!

Инженер по ремонту радиоаппаратуры (Нижний Новгород, Россия)

Новый П

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #2 : 01 Апреля 2011 года, 16:14
(ссылка на это сообщение)

Цитата: VladikM от 01 Апреля 2011 года, 16:09

35 С, с точность до 0.1 градуса!

По-моему, вообще мала вероятность поддержания температуры с такой точностью в таком объёме раствора. Даже при сверхточном нагреве, всё равно температура будет различаться в толще жидкости. Или я не прав?
VladikM, если не секрет, зачем нужна такая точность и в каком технологическом процессе участвует этот раствор?

Инженер (Новополоцк, Беларусь)

VladikM

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #3 : 01 Апреля 2011 года, 17:09
(ссылка на это сообщение)

Тоже думаю, что неоднородности в распределении температуры будут. Тут я, наверное, не совсем точно выразился. Такая точность - вариант идеальный, но чем дальше отклонение от идеала, тем хуже будет результат. Так что надо бороться за каждые 0.1 с. Насчет "для чего" позвольте умолчать до реализации (ну или провала) проекта, а то пока вроде как ноу-хау.

Инженер по ремонту радиоаппаратуры (Нижний Новгород, Россия)

АндроИД

Куратор подраздела "Силовое электрооборудование"

Сейчас отсутствует

Сообщение #4 : 01 Апреля 2011 года, 17:22
(ссылка на это сообщение)

Для поддержания такой точности в толще раствора, применяют нагревательные элементы с развитой поверхностью и перемешивание.

Инженер-конструктор (Туманный, Россия)

7777

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #5 : 01 Апреля 2011 года, 17:31
(ссылка на это сообщение)

Цитата: АндроИД от 01 Апреля 2011 года, 17:22

Это, собственно, понятно... и более или менее предсказуемо...
А вот внешние факторы...

Инженер (Минск, Беларусь)

VladikM

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #6 : 01 Апреля 2011 года, 17:34
(ссылка на это сообщение)

Цитата: АндроИД от 01 Апреля 2011 года, 17:22

А можете привести пример подобного нагревателя? Или это просто ТЭН сложной конфигурации?

Инженер по ремонту радиоаппаратуры (Нижний Новгород, Россия)

АндроИД

Куратор подраздела "Силовое электрооборудование"

Сейчас отсутствует

Сообщение #7 : 01 Апреля 2011 года, 17:37
(ссылка на это сообщение)

Цитата: VladikM от 01 Апреля 2011 года, 17:09

При какой толщине стенок ванны температура раствора понизится за час не более чем на 0.1 градуса без включения нагревателей.

геометрия стенок, толщина и термосопротивление теплоизоляционного слоя и текущее значение перепада температур. Остается еще вопрос уноса теплоты с испарением с поверхности. Вобщем, кто бы поднял из литературы формулки, у меня их под рукой нет. Может в инете поковырять?

Цитата: VladikM от 01 Апреля 2011 года, 17:34

А можете привести пример подобного нагревателя? Или это просто ТЭН сложной конфигурации?

Не могу, надо искать. Некоторые производители практикуют изготовление ТЭНов на заказ. Конструкция зависит от Вашей емкости.
Да, и еще регулятор надо подбирать не в виде термореле. ПИД как минимум.

Инженер-конструктор (Туманный, Россия)

Eprudnikov

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #8 : 01 Апреля 2011 года, 17:43
(ссылка на это сообщение)

Цитата: VladikM от 01 Апреля 2011 года, 16:09

Какой нагреватель использовать на практике? ФЭН, греющий кабель или еще что-нибудь? Очень важна техника безопасности, периодически с рассолом будет контактировать персонал.

А в какой области промышленности это применяется?

? (Вильнюс, Литва)

VladikM

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #9 : 01 Апреля 2011 года, 17:45
(ссылка на это сообщение)

Цитата: АндроИД от 01 Апреля 2011 года, 17:37

Вобщем, кто бы поднял из литературы формулки, у меня их под рукой нет. Может в инете поковырять?

Честно говоря, я как раз и надеялся, что у кого-нибудь под рукой будут формулки, а еще лучше и некоторый практический опыт.
Вообще вопрос с ТЭНом меня волнует в меньшей степени, тут более-менее понятно. Идеален вариант, когда мы греем и помешиваем, потом всё отключаем. Нужный процесс занимает 1 час. За это время температура не должна далеко "уплыть". Тупо обкладывать ванну матрасами и обматывать стекловатой не очень хочется. Хотелось бы красиво расчитать толщину стенки, т.к. вспененный полипропилен уже является хорошим теплоизолятором.

Цитата: Eprudnikov от 01 Апреля 2011 года, 17:43

А в какой области промышленности это применяется?

В медицине.

Цитата

Да, и еще регулятор надо подбирать не в виде термореле. ПИД как минимум.

Ну с этим сейчас особых проблем нет, есть хорошие датчики и терморегуляторы с точностью 0.1 С

Инженер по ремонту радиоаппаратуры (Нижний Новгород, Россия)

Eprudnikov

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #10 : 01 Апреля 2011 года, 17:58
(ссылка на это сообщение)

В Вашем случае лучше смонтировать внутри емкости пару змеевиков из нержавейки (повехностная температура ТЭНов намного выше температуры самого раствора и работа их дискретна) со смесительными контурами и миксер или циркуляционный насос для непрерывного перемешивания раствора.
Лушче это, конечно, при условии наличия источника теплоносителя.
Заодно и решите проблему безопасности...
А поддержание температуры с точностью 0,1К в закрытой емкости реально.

? (Вильнюс, Литва)

АндроИД

Куратор подраздела "Силовое электрооборудование"

Сейчас отсутствует

Сообщение #11 : 01 Апреля 2011 года, 18:01
(ссылка на это сообщение)

Пока искал расчет, наткнулся на рекламу

Тэсмо - Емкости с теплоизоляцией

Емкости с теплоизоляцией.mht
(1084.55 Кб) [скачать] [загрузок: 1286]

Цитата: Eprudnikov от 01 Апреля 2011 года, 19:58

поверхностная температура ТЭНов намного выше температуры самого раствора и работа их дискретна

а зачем ТЭНы выбирать с высокой температурой. Под заказ могут рассчитать и изготовить ТЭНы с требуемой максимальной температурой поверхности. А дискретность можно заменить и аналоговым управлением.

Инженер-конструктор (Туманный, Россия)

7777

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #12 : 01 Апреля 2011 года, 18:10
(ссылка на это сообщение)

Точность поддержания температуры с помощью ПИД-регулирования без проблем...
Естественно нагреватель с развитой поверхностью...
Какой (трубчатой, пластинчатой и т.д.), зависит от конкретного случая...

Цитата: VladikM от 01 Апреля 2011 года, 16:09

1). При какой толщине стенок ванны температура раствора понизится за час не более чем на 0.1 градуса без включения нагревателей.

Зависит от внешних факторов и от того, что будет происходить в ванне... В принципе можно подобрать, что и час продержится требуемая температура...
Вопрос в том, что следует определиться так ли конкретно надо избегать теплопотерь или проще всё же подогреть...

Инженер (Минск, Беларусь)

VladikM

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #13 : 01 Апреля 2011 года, 18:18
(ссылка на это сообщение)

Цитата: 7777 от 01 Апреля 2011 года, 18:10

Зависит от внешних факторов ...

Во-вне всё спокойно, ветра нет, температура комнатная. Думаю, при необходимости её можно даже и поднять градусов до 28. Но нужна формула, которая свяжет все параметры. Она сразу отсечет нереальные варианты.
Насчет внешнего теплоносителя - это крайний вариант, т.к. громоздко, сложно в монтаже, да и дорого.
На мой неопытный взгляд, проблему безопасности должны рещить ФЭНы. Фторопластовые электронагреватели. Их можно самому гнуть.

Инженер по ремонту радиоаппаратуры (Нижний Новгород, Россия)

АндроИД

Куратор подраздела "Силовое электрооборудование"

Сейчас отсутствует

Сообщение #14 : 01 Апреля 2011 года, 18:20
(ссылка на это сообщение)

Посмотрите здесь программку для расчета теплоизоляции ARMACELL :

Программа расчета толщины теплоизоляционного слоя ArmWin.rar
(4022.74 Кб) [скачать] [загрузок: 73]

Инженер-конструктор (Туманный, Россия)

VladikM

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #15 : 01 Апреля 2011 года, 18:27
(ссылка на это сообщение)

Цитата: АндроИД от 01 Апреля 2011 года, 18:20

Посмотрите здесь программку для расчета теплоизоляции ARMACELL

Увы, считает только для изоляционны матерьялов этого производителя.

Инженер по ремонту радиоаппаратуры (Нижний Новгород, Россия)

Страниц: [1] 2 Все Вверх

ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ

www.proektant.org > ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФОРУМ > Другие темы >

Контактные данные\| Партнёрская программа \| Подробная статистика
Настройка форумов © «Проектант» \| Конфиденциальность данных Powered by SMF 1.1.23 \| SMF © 2017, Simple Machines