Zahtjev dvostruke-funkcije
Postupak jetkanja raspršivanjem za tiskane ploče zahtijeva i zagrijavanje sredstva za jetkanje na 50 stupnjeva i jednoliku raspodjelu zagrijane otopine po površini obratka. Tradicionalno, dva odvojena sustava obavljaju ove funkcije: izmjenjivač topline u recirkulacijskoj petlji zagrijava sredstvo za jetkanje, a šipka za raspršivanje s više mlaznica raspoređuje ga po radnim komadima.
Kombinacija ovih funkcija u jedan PTFE sklop smanjuje složenost spremnika, eliminira međusobno povezivanje cjevovoda i osigurava da se otopina zagrijava što je moguće bliže točki upotrebe-na samim mlaznicama za prskanje. PTFE izmjenjivač topline postaje šipka za raspršivanje: cijevi-zagrijane parom služe kao razvodnik za distribuciju, s mlaznicama za raspršivanje otopine postavljenim između prolaza cijevi.
Ova integracija zahtijeva pažljivo određivanje snage grijanja, uzorka raspršivanja, karakteristika protoka mlaznice i mehaničkog sučelja između PTFE cijevi i mlaznica za raspršivanje.
Koncept integriranog dizajna
Dio sklopa PTFE izmjenjivača topline sastoji se od višestrukih paralelnih cijevi vodoravno raspoređenih po širini spremnika. Para ulazi kroz gornji kolektor, teče kroz cijevi, a kondenzat izlazi kroz donji kolektor. Procesna otopina pumpa se kroz sklop: ulazi u ulazni razvodnik otopine, teče kroz zagrijane PTFE cijevi, apsorbira toplinu i ispušta se kroz mlaznice za raspršivanje smještene u međuprostorima između prolaza cijevi.
Mlaznice za raspršivanje montirane su na kratke PTFE granaste spojeve koji izlaze iz razvodnika otopine. Same mlaznice su od čvrstog PTFE-a ili PVDF-a, uvučene u spojeve grana. Broj, veličina i kut mlaznica specificirani su kako bi se postigla potrebna pokrivenost raspršivanjem i raspodjela protoka duž putanje obratka.
Budući da se otopina zagrijava neposredno prije izlaska iz mlaznica, pad temperature između izmjenjivača topline i obratka je sveden na minimum. Ovo blisko{1}}spojeno grijanje poboljšava kontrolu temperature i smanjuje gubitak energije iz vruće otopine koja se nalazi u nezagrijanom distribucijskom cjevovodu.
Tablica 1: Parametri specifikacije integriranog PTFE izmjenjivača topline/raspršivača
| Parametar specifikacije | Tipična vrijednost/opcije | Inženjersko razmatranje |
|---|---|---|
| Dužnost grijanja (kW) | Po zahtjevu procesa | Određuje broj cijevi i tlak pare |
| Brzina protoka otopine (L/min) | Po zahtjevu procesa | Određuje broj i veličinu mlaznica |
| Vrsta raspršivača | Puni konus, ravna lepeza ili čvrsta struja | Odgovara geometriji obratka |
| Materijal mlaznice | Čvrsti PTFE ili PVDF | Kemijska kompatibilnost sa sredstvom za jetkanje |
| Razmak mlaznica (mm) | Tipično 50-100 mm | Određuje preklapanje i ujednačenost prskanja |
| OD × stijenka cijevi (mm) | 10 × 1,0 ili 8 × 0,8 | Standardne dimenzije PTFE izmjenjivača topline |
| Broj prolaza cijevi | Izračun toplinske obveze | Uređen tako da osigurava ravnomjerno područje protoka |
| Spajanje razvodnika otopine | PTFE s prirubnicom ili navojem | Sučelja s ispuhom recirkulacijske pumpe |
| Steam priključak | Prirubnički PTFE kompresijski spoj | Sučelja s opskrbom postrojenja parom |
| Priključak kondenzata | Prirubnički PTFE kompresijski spoj | Sučelja sa sustavom povrata kondenzata |
| Ukupne dimenzije sklopa (D × Š × V) | Po dimenzijama spremnika | Mora stati unutar spremnika s razmakom |
| Način montaže | Nosači rubova spremnika ili zidni nosači | Pruža krutu potporu; prilagođava se toplinskom širenju |
Detalj integracije mlaznice
Sučelje između PTFE razvodnika otopine i mlaznica za prskanje je mehanički najkritičnija veza u sklopu. Ogranak mora brtviti protiv tlaka otopine (obično 1-3 barg) i izdržati mehaničko opterećenje protoka otopine kroz mlaznicu. Navojni PTFE spoj s PTFE kompresijskom brtvom osigurava brtvljenje. Navoji su grubog koraka kako bi se osigurala odgovarajuća čvrstoća u relativno mekom PTFE materijalu.
Mlaznice su pojedinačno zamjenjive. Ako se mlaznica s vremenom začepi krhotinama ili erodira, može se odvrnuti i zamijeniti bez utjecaja na ostatak sklopa. Ova pogodnost održavanja ključna je za proizvodnu opremu gdje se svaki zastoj radi čišćenja ili popravka mora svesti na minimum.
Provjera toplinske izvedbe
Funkcija kombiniranog grijanja i distribucije zahtijeva provjeru dostiže li otopina ciljnu temperaturu na ispustu mlaznice. Usko{1}}spojeni dizajn znači da postoji zanemariv gubitak topline između snopa cijevi i mlaznica-otopina se zagrijava unutar centimetara od točke pražnjenja.
Ispitivanje toplinske učinkovitosti tijekom puštanja u rad mjeri temperaturu otopine na reprezentativnim mlaznicama po širini šipke za raspršivanje. Ujednačenost temperature unutar ±1 stupnja na svim mlaznicama potvrđuje da integrirani dizajn radi kako je predviđeno.
Sažetak
Prilagođeni PTFE izmjenjivač topline s integriranom šipkom za raspršivanje kombinira grijanje i distribuciju otopine u jednom sklopu za jetkanje raspršivanjem i slične primjene. PTFE cijevi služe kao razdjelnik za distribuciju otopine, s mlaznicama za raspršivanje postavljenim između prolaza cijevi. Ovaj blisko{2}}spojeni dizajn smanjuje pad temperature, poboljšava kontrolu i smanjuje složenost spremnika.
Specifikacija zahtijeva usklađenu definiciju grijanja, protoka otopine, uzorka prskanja i karakteristika mlaznice. Pojedinačne zamjenjive mlaznice osiguravaju lakoću održavanja.
Inženjerska podrška za specifikaciju integriranog PTFE izmjenjivača topline/raspršivača dostupna je nakon podnošenja dimenzija spremnika, kemije otopine, opterećenja grijanja, zahtjeva za raspršivanjem i dostupnih specifikacija pare i pumpe.
