Kemijska tvornica naručila je prilagođeni PTFE uronjeni grijač za pravokutni spremnik za kiseljenje. Grijač je ispravno dizajniran za toplinski rad-nisku gustoću u vatima, odgovarajuću površinu i odgovarajuću dubinu uranjanja. Ali prirubnica je bila standardna ravna ploča s jednostavnom brtvom, a pregrada je izostavljena jer je spremnik imao "dovoljno protoka". Grijač je procurio na prirubnici u roku od tri mjeseca i stvorio vruće točke na strani okrenutoj od cirkulacijskog ulaza. Prirubnica i pregrada nisu bile naknadna misao. Bili su sastavni dio performansi grijača.
Opcije prirubnice i pregrade određuju kako se grijač montira, kako brtvi i kako je protok usmjeren preko plašta. Pogrešna prirubnica curi. Pogrešna pregrada stvara mrtve zone. Zajedno, oni određuju hoće li prilagođeni grijač isporučiti predviđeni radni vijek ili prerano otkaže.
Opcije prirubnice za PTFE uronjene grijače
Prirubnica je sučelje između grijača i spremnika. Mora osigurati brtvljenje-bez curenja, prilagoditi se toplinskom širenju i biti otporan na procesnu kemiju. Uobičajena su četiri tipa prirubnica.
Ravna pločasta prirubnica s kompresijskom brtvom je najjednostavnija i najjeftinija. PTFE grijač prolazi kroz rupu u ploči, a brtva je stisnuta između ploče i mlaznice spremnika. Ovaj dizajn je sklon hladnom strujanju i curenju u PTFE uporabi.
Čelična prirubnica obložena PTFE-om koristi čeličnu podložnu ploču s PTFE oblogom koja se proteže preko brtvene površine. Obloga štiti čelik od kemijskog napada, a čelik osigurava mehaničku čvrstoću. Veza između PTFE-i-čelika je slaba točka ako je košuljica oštećena.
Mehanički spojena prirubnica hvata PTFE plašt u strojno obrađenom utoru ili udubljenju u metalnoj prirubnici. Polimer ne može hladno-oteći od brtve jer je fizički ograničen. Ovaj dizajn pruža najbolju kombinaciju kemijske otpornosti i pouzdanosti brtvljenja.
Čvrsta PTFE prirubnica izrađena je od PTFE ploče i pričvršćena izravno na mlaznicu spremnika. U potpunosti eliminira metalno-PTFE sučelje, ali zahtijeva deblju prirubnicu i manji zakretni moment vijaka kako bi se izbjeglo hladno strujanje.
| Vrsta prirubnice | Pouzdanost brtvljenja | Kemijska otpornost | trošak | Najbolja aplikacija |
|---|---|---|---|---|
| Ravna ploča + brtva | Jadno | Umjereno | Najniža | Ne-kritično, niske-temp |
| Čelik obložen PTFE-om | Dobro | Dobro | Umjereno | Većina kupki za oblaganje |
| Mehanički spojeni | Izvrsno | Izvrsno | viši | Agresivna kemija |
| Čvrsti PTFE | Dobro | Izvrsno | Najviša | HF, visoka-čistoća |
Opcije prirubnice za prilagođene PTFE uronjene grijače
Opcije pregrade za kontrolu protoka
Pregrada je ploča ili plašt koji usmjerava protok preko plašta grijača. Koristi se kada prirodna cirkulacija spremnika ne osigurava odgovarajuću brzinu na površini plašta. Uobičajena su tri tipa pregrada.
Perforirana pregrada okružuje grijač s perforiranom pločom koja ravnomjerno raspoređuje protok duž grijane duljine. Perforacije stvaraju pad tlaka koji tjera protok kroz razmak između pregrade i omotača.
Usmjerena pregrada je zakrivljena ili pod kutom ploča koja usmjerava cirkulacijski ulazni tok preko plašta. Postavljen je uzvodno od grijača i oblikovan tako da odgovara obrascu protoka.
Pregrada dimnjaka je okomiti pokrov otvoren s donje i gornje strane. Zagrijana tekućina diže se kroz dimnjak, uvlačeći hladnu tekućinu s dna. Prirodno konvekcijsko strujanje kroz dimnjak održava brzinu u ovojnici.
| Vrsta pregrade | Mehanizam protoka | Brzina u ovojnici | Najbolja aplikacija | trošak |
|---|---|---|---|---|
| Perforiran | Upravlja-pritiskom | 0.2–0.4 m/s | Spremnici s cirkulacijom pumpe | Umjereno |
| Usmjereni | Usmjeren-na ulaz | 0.3–0.5 m/s | Spremnici s jakim ulaznim protokom | Niska |
| Dimnjak | Prirodna konvekcija | 0.1–0.2 m/s | Spremnici bez cirkulacije | Niska |
| Nijedan | Samo prirodno | <0.05 m/s | Ne preporučuje se | Nijedan |
Mogućnosti pregrada za prilagođene PTFE uronjene grijače
Usklađivanje prirubnice i pregrade s primjenom
Prirubnica i pregrada moraju se odabrati zajedno s geometrijom spremnika, kemijskim sastavom i uvjetima protoka.
Spremnik s agresivnom kemijom zahtijeva mehanički spojenu ili čvrstu PTFE prirubnicu. Spremnik s blagom kemijom može koristiti PTFE-čeličnu prirubnicu. Spremnik s velikim protokom može koristiti usmjerenu pregradu. Spremnik s niskim protokom treba perforiranu ili dimnjačku pregradu za održavanje brzine na plaštu.
| Uvjet prijave | Preporučena prirubnica | Preporučena pregrada | Bilješke |
|---|---|---|---|
| Agresivna kemija, veliki protok | Mehanički spojeni | Usmjereni | Najbolja kombinacija |
| Agresivna kemija, nizak protok | Mehanički spojeni | Perforirana ili dimnjak | Održava brzinu |
| Blaga kemija, veliki protok | Čelik obložen PTFE-om | Usmjereni | Isplativo- |
| Blaga kemija, slab protok | Čelik obložen PTFE-om | Dimnjak | Jednostavno, učinkovito |
| Visoka-čistoća, HF usluga | Čvrsti PTFE | Perforiran | Nema kontakta s metalom |
Preporuke za prirubnice i pregrade prema uvjetima primjene
Kada su mogućnosti prirubnice i pregrade ograničene geometrijom spremnika
Veličina mlaznice spremnika i raspoloživi prostor oko grijača mogu ograničiti mogućnosti prirubnice i pregrade. Mala mlaznica možda neće prihvatiti mehanički spojenu prirubnicu. Uski spremnik možda neće imati mjesta za perforiranu pregradu.
U tim slučajevima dizajn grijača mora biti prilagođen raspoloživom prostoru. Prilagođena konfiguracija PTFE uronjenog grijača može koristiti kompaktnu isprepletenu prirubnicu i nisko-profilnu usmjeravajuću pregradu kako bi odgovarala ograničenjima. Proces specifikacije zahtijeva dimenzije mlaznice spremnika, unutarnje zazore, uvjete protoka i kemiju kupke.
