Як модернізувати існуючий нагрівач PFA зі знімною зносостійкою муфтою з PTFE без опорожнення резервуара, якщо нагрівач не можна вимкнути -на понад 30 хвилин?
Залишити повідомлення
Знімну зносостійку муфту з ПТФЕ можна модернізувати без опорожнення резервуару та з невеликим простоєм (менше 30 хвилин) у безперервних процесах, коли нагрівач PFA демонструє індикатори ерозії (наприклад, розрідження від абразивної суспензії), але її неможливо видалити одразу. Гільза має механічну затискну систему (підпружинене-або гвинтове-затискання), краї, що перекриваються, і конструкцію роздільної-трубки (дві половини-оболонки), що складається з PTFE товщиною 1-2 мм. Щоб знизити температуру нижче 50 градусів, обігрівач вимикають на п'ятнадцять хвилин. Використовуючи інструмент, який простягається через люк резервуара або 4-дюймовий порт доступу, рукав розташовується навколо відкритого нагрівача. Нагрівач знову включається, а гільза затискається на місці. Оригінальна оболонка з PFA захищена від додаткового пошкодження рукавом з PTFE. Кожні шість-дванадцять місяців під час планового технічного обслуговування втулка змінюється. Без жодного спорожнення резервуара це оновлення збільшує термін служби обігрівача на два-три фути.
Вимоги до конструкції розрізних гільз
Розміри, функції та товщина матеріалу компонентів (мм)
Дві частини внутрішньої половини-оболонки PTFE (незаповнена, незаймана) 1,5–2,0 Довжина=нагріта довжина плюс 100 мм Накладіть шар
Зовнішні затискачі (2–4)ПТФЕ стрічка 0,5 або нержавіюча сталь 316 (метал)Окружність=зовнішній діаметр труби + товщина втулки + перекриття; ширина: 20 мм. Скріпіть дві частини разом.
Герметизація краю (необов’язково) силіконом RTV при високих температурах 3-мм кулька, нанесена в полі, запобігає потраплянню частинок між нагрівачем і рукавом.
Стрижень із нержавіючої сталі з липкими пальцями або присосками для вставлення. Розмістіть гільзу під водою; довжина=глибина резервуара + 500 мм; діаметр: 6 мм
Детальний процес модернізації (нагрівач знеструмлений, бак заповнений)
Крок 1: Вимкніть нагрівання та дайте охолонути. Вимкніть електрику. Дайте нагрівачу 15 хвилин охолонути до температури нижче 50 градусів, як показано термопарою, прикріпленою до холодного кінця. Якщо все ще гаряче, не продовжуйте.
Крок 2: підійдіть до обігрівача. Зніміть 4--дюймовий різьбовий порт або відкрийте люк резервуара. Якщо нагрівач тимчасово знятий, то гільзу можна помістити через отвір монтажного фланця нагрівача, якщо немає великого доступу до бака. Але обігрівач перед зняттям потрібно злити і знеструмити? Процес залежить від того, що нагрівач залишається на місці.
Очистіть поверхню обігрівача в третьому кроці. Протріть нагріту довжину за допомогою м’якої щітки з довгою{1}}ручкою (нейлонова щетина), щоб позбутися відкладень, біоплівок або накипу. Для промивання використовуйте струмінь води (низький тиск, 5–10 бар). Не слід використовувати абразиви, які можуть подряпати PFA.
Четвертим кроком помістіть половинки рукава. Візьміть одну половину-корпуса з PTFE за допомогою інструменту для вставлення (присоски). Помістіть його навпроти нагрівача після занурення, щоб край був на одній лінії з верхньою частиною нагрітої зони (трохи нижче охолодженого кінця). Вся зона ерозії, а також 50 мм за обома кінцями повинні бути покриті напів-оболонкою.
Установіть другу половину-оболонки на п’ятому кроці. Перекрийте краї на 10-15 мм і повторіть для другої половини. Щоб запобігти відшарування, перекриття має бути з боку потоку, що йде внизу.
Затисніть втулку на шостому кроці. Накрийте верхню, середню та нижню частини рукава стрічками з PTFE або затискачами з нержавіючої сталі. Щоб стиснути PTFE на PFA без здавлення, обережно затягніть (крутний момент 2–3 Н·м).
Крок 7: Знову увімкніть обігрівач. Перекрити люк. Увімкніть обігрівач. Слідкуйте за температурою; рукав з PTFE збільшує термічний опір (R=t/k=0.0015/0.25=0.006 м²·K/Вт). Додатковий ΔT для нагрівача, що працює на 3 Вт/см² (30 000 Вт/м²), становить 30 000 × 0.006=180 градусів. Це важливо! Отже, після встановлення рукава з PTFE, нагрівач має бути знижений. Щоб підтримувати стабільну температуру всередині, зменшіть потужність на 30–40%. Прийміть знижену потужність тепла як альтернативу.
Вимоги щодо зниження номінальних характеристик рукава з PTFE
Товщина PTFE (мм) Додатковий ΔT при 3 Вт/см² (градус) Необхідне зниження потужності (%) Отриманий тепловий потік (Вт/см²) 1.0 120 25–30% 2,1–2.3 1.5 180 35–40% 1,8–2.0 2.0 240 45–50% 1,5–1,6
Додавання рукава з PTFE без зниження номінальних характеристик призведе до перегріву та швидкої деградації PFA для нагрівача, який уже працює близько до межі внутрішньої температури. Погодьтеся з тим, що після модернізації обігрівач працюватиме холодніше (споживаючи менше електроенергії), оскільки рукав є жертвовим шаром.
Приклад у Полі
Через вісімнадцять місяців товщина стінки нагрівача PFA в циклі гірничого шламу зменшилася з 2,0 мм до 1,2 мм через ерозію. Протягом двох тижнів фабрика не могла спорожнити резервуар об’ємом 50 000 л. Вони використали наведений вище метод, щоб вставити розділену гільзу з PTFE товщиною 1,5 мм. Стався збій на 25-хвилин. Вони зменшили потужність обігрівача на 33%, з 6 кВт до 4 кВт. Через десять місяців гільза з ПТФЕ зносилася, і її потрібно було замінити, що потребувало додаткових двадцяти п’яти хвилин простою. Не було подальшої ерозії оригінальної стіни PFA. Ще три роки з обігрівачем. Альтернативою був злив бака за 5000 доларів США та заміна обігрівача за 2000 доларів США; модифікація рукавів коштує 200 доларів за штуку.
Обмеження та коли модернізація недоцільна
PTFE weakens and crawls at high temperatures (>150 градусів); використовуйте натомість муфти PFA, які є дорожчими, але мають порівнянну термостійкість.
High-pressure (>3 бар): рукав може видавитися через затискачі або згорнутися. Не рекомендується.
Невеликий зазор: для встановлення рукава нагрівач має бути принаймні на 5 мм від стінок бака чи інших нагрівачів.
High watt density (>3 Вт/см²): сердечник перегріється через додатковий ΔT. Потрібне зниження номіналу; не встановлюйте, якщо зниження номінальних параметрів неприйнятне.
Підсумовуючи, нагрівачі з ерозією PFA захищені модернізованими роздільними рукавами з PTFE без зливу бака
Всього за кілька хвилин існуючий нагрівач PFA можна модернізувати за допомогою розділеної PTFE-муфти (товщиною 1,5–2,0 мм) без спорожнення бака. Поглинаючи подальшу ерозію, рукав збільшує термін служби обігрівача на два-три градуси. Щоб врахувати додатковий термічний опір, нагрівач має бути знижений на 30-50%. Для відновлення потрібно лише 15 хвилин охолодження та 10 хвилин встановлення. Ця технологія є безцінною для безперервних процедур, коли спорожнення резервуара неможливо. Гільза служить жертвовим шаром зносу, а не постійним. Кожні шість-дванадцять місяців замінюйте його. Це економить гроші, процес і обігрівач. Розумна інженерія – це швидке рішення, яке продовжує термін служби на роки.
