Η πρόκληση No-Drain Installation Challenge
Μια δεξαμενή χημικής επεξεργασίας απαιτεί αναβάθμιση θέρμανσης, αλλά η διαδικασία δεν μπορεί να διακοπεί για τις 2-3 ημέρες που απαιτούνται για την αποστράγγιση, τον καθαρισμό, την εγκατάσταση ενός συμβατικού εναλλάκτη θερμότητας, την αναπλήρωση και τη θέρμανση. Η δεξαμενή διαθέτει βαλβίδα αποστράγγισης πυθμένα 100 mm. Ο υπάρχων εναλλάκτης θερμότητας, εάν υπάρχει, έχει αποτύχει ή είναι ανεπαρκής. Η πρόκληση: εγκαταστήστε έναν νέο εναλλάκτη θερμότητας PTFE μέσω της κάτω βαλβίδας αποστράγγισης χωρίς να αδειάσετε τη δεξαμενή.
Αυτό είναι δυνατό επειδή η σωλήνωση PTFE είναι εύκαμπτη, ελαφριά και μπορεί να κατασκευαστεί σε διαμόρφωση που διέρχεται από τη βαλβίδα αποστράγγισης σε κατάσταση αναδίπλωσης ή διπλώματος και επεκτείνεται στη λειτουργική της διαμόρφωση μόλις μπει στη δεξαμενή. Ο σχεδιασμός απαιτεί προσεκτική μηχανική του μηχανισμού εισαγωγής, της μεθόδου εκτόνωσης και της στεγανοποίησης στη σύνδεση της βαλβίδας αποστράγγισης.
Σχεδιασμός εισαγωγής και επέκτασης
Ο εναλλάκτης θερμότητας PTFE είναι κατασκευασμένος ως μια δέσμη εύκαμπτων σωλήνων που συνδέονται σε ένα κεντρικό στέλεχος. Το στέλεχος διέρχεται από τη βαλβίδα αποστράγγισης και χρησιμεύει τόσο ως οδηγός εισαγωγής όσο και ως αγωγός παροχής ατμού. Η δέσμη του σωλήνα αναδιπλώνεται γύρω από το στέλεχος για εισαγωγή-οι σωλήνες συγκεντρώνονται μαζί με μια προσωρινή ζώνη συγκράτησης που τους συγκρατεί σε μια συμπαγή δέσμη αρκετά μικρή ώστε να περνά μέσα από το άνοιγμα της βαλβίδας.
Το στέλεχος με την αναδιπλωμένη δέσμη εισάγεται μέσω της ανοιχτής βαλβίδας αποστράγγισης. Μόλις η δέσμη είναι πλήρως μέσα στη δεξαμενή, η ζώνη συγκράτησης απελευθερώνεται. Ο μηχανισμός απελευθέρωσης είναι ένα κορδόνι έλξης-που τρέχει κατά μήκος του στελέχους προς το εξωτερικό της δεξαμενής. Τραβώντας το καλώδιο απελευθερώνεται η ταινία και οι σωλήνες PTFE, απαλλαγμένοι από τον περιορισμό, ξεπηδούν προς τα έξω στη σχεδιασμένη λειτουργική τους διαμόρφωση-μια ακτινική συστοιχία που κατανέμει την επιφάνεια θέρμανσης σε όλη τη διατομή- της δεξαμενής.
| Παράμετρος σχεδίασης | Προσδιορισμός |
|---|---|
| Ελάχιστη διάμετρος βαλβίδας αποστράγγισης | 80 mm (3 ίντσες) |
| Διάμετρος στελέχους εισαγωγής | 50 χλστ |
| Αριθμός σωλήνων PTFE σε δέσμη | 12-20 |
| Σωλήνας OD × τοίχος | 8 mm × 0,8 mm |
| Διάμετρος πτυσσόμενης δέσμης | 70mm (ταιριάζει σε βαλβίδα 80mm) |
| Διευρυμένη διάμετρος δέσμης | 400-600 mm (εξαρτάται από το μέγεθος της δεξαμενής) |
| Μέθοδος απελευθέρωσης ζώνης συγκράτησης | Τραβήξτε-το καλώδιο στον εξωτερικό χειριστή |
| Μέθοδος στεγανοποίησης στελέχους-σε-βαλβίδα | Συμπιεστικός αδένας ή φουσκωτό σφράγισμα |
| Χρόνος εγκατάστασης (μετά την προετοιμασία) | 2-4 ώρες |
Η στεγανοποίηση στελέχους και η σύνδεση ατμού
Το στέλεχος διέρχεται μέσω της βαλβίδας αποστράγγισης και πρέπει να σφραγίζεται έναντι της πίεσης του ρευστού διεργασίας, ενώ επιτρέπει στο στέλεχος να τοποθετηθεί αξονικά και περιστροφικά. Ένα στεγανοποιητικό στυπιοθλίπτη, παρόμοιο με ένα παρέμβυσμα στελέχους βαλβίδας, είναι εγκατεστημένο στο καπό της βαλβίδας αποστράγγισης. Το υλικό σφράγισης είναι PTFE-εμποτισμένος γραφίτης ή συσκευασία καθαρού PTFE, συμβατή με τη χημεία της διαδικασίας.
Μόλις η δέσμη επεκταθεί μέσα στη δεξαμενή, η θέση του στελέχους στερεώνεται σφίγγοντας τον αδένα. Το εξωτερικό άκρο του στελέχους συνδέεται με τη σωλήνωση παροχής ατμού και επιστροφής συμπυκνώματος μέσω εύκαμπτων σωλήνων. Το ίδιο το στέλεχος είναι ένας ομοαξονικός σωλήνας: ένας εσωτερικός σωλήνας μεταφέρει ατμό στη δέσμη και ο δακτυλιοειδής χώρος μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού σωλήνα επιστρέφει συμπύκνωμα.
Η Λειτουργική Διαμόρφωση
Η διογκωμένη δέσμη σχηματίζει μια ακτινωτή σειρά σωλήνων που εκτείνεται προς τα έξω από το κεντρικό στέλεχος κοντά στον πυθμένα της δεξαμενής. Οι σωλήνες ζυγίζονται στις άκρες τους με μικρά βάρη PTFE-ενθυλακωμένα ώστε να βυθίζονται σε σχεδόν-οριζόντιο προσανατολισμό. Ο ατμός που εισέρχεται μέσω του στελέχους ρέει μέσα από τους σωλήνες και επιστρέφει ως συμπύκνωμα μέσω του δακτυλιοειδούς χώρου. Η συστοιχία σωλήνων παρέχει κατανεμημένη θέρμανση σε όλη τη διατομή-της δεξαμενής, με φυσική μεταφορά που μεταφέρει θερμαινόμενο υγρό προς τα πάνω από τη δέσμη- που είναι τοποθετημένη στο κάτω μέρος.
Η διαμόρφωση είναι βελτιστοποιημένη για δεξαμενές όπου η τοποθέτηση στο κάτω μέρος είναι αποδεκτή και το περιεχόμενο της δεξαμενής παρέχει τη θερμική κυκλοφορία. Δεν είναι κατάλληλο για δεξαμενές με συσσώρευση βαριάς λάσπης στον πυθμένα, η οποία θα έθαψε τη δέσμη.
Η διαδικασία αφαίρεσης και συντήρησης
Ο εναλλάκτης θερμότητας αφαιρείται αντιστρέφοντας τη διαδικασία εγκατάστασης. Η παροχή ατμού είναι απομονωμένη και αποσυμπιεσμένη. Ο μίσχος αδένας χαλαρώνει. Το στέλεχος τραβιέται προς τα έξω και οι σωλήνες καταρρέουν καθώς σύρονται μέσα από το άνοιγμα της βαλβίδας αποστράγγισης-το αντίστροφο της διαδικασίας εισαγωγής. Ολόκληρο το συγκρότημα αποσύρεται μέσω της βαλβίδας. Η συντήρηση ή η αντικατάσταση πραγματοποιείται εκτός της δεξαμενής.
Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει την αντικατάσταση του εναλλάκτη θερμότητας χωρίς είσοδο στη δεξαμενή, χωρίς αποστράγγιση και χωρίς διακοπή παραγωγής πέραν των 2-4 ωρών που απαιτούνται για τη λειτουργία εισαγωγής ή αφαίρεσης.
Περίληψη
Ένας προσαρμοσμένος εναλλάκτης θερμότητας PTFE που έχει σχεδιαστεί για εισαγωγή μέσω μιας βαλβίδας αποστράγγισης στο κάτω μέρος της δεξαμενής επιτρέπει την εγκατάσταση ή την αντικατάσταση του συστήματος θέρμανσης χωρίς την αποστράγγιση της δεξαμενής. Η εύκαμπτη, πτυσσόμενη δέσμη σωλήνα διέρχεται μέσω της βαλβίδας σε περιορισμένη διαμόρφωση και επεκτείνεται μέσα στη δεξαμενή μέχρι τη λειτουργική της γεωμετρία. Ένα ομοαξονικό στέλεχος παρέχει παροχή ατμού, επιστροφή συμπυκνώματος και οδηγό εισαγωγής. Ο σχεδιασμός εξαλείφει το χρόνο διακοπής της παραγωγής και την απόρριψη απορριμμάτων που σχετίζονται με την αποστράγγιση της δεξαμενής για τη συντήρηση του εναλλάκτη θερμότητας.
Η τεχνική υποστήριξη για το σχεδιασμό του εναλλάκτη θερμότητας αποστράγγισης-με δυνατότητα εισαγωγής PTFE είναι διαθέσιμη με την υποβολή των διαστάσεων της δεξαμενής, του μεγέθους και του τύπου της βαλβίδας αποστράγγισης, της χημείας και της θερμοκρασίας του ρευστού διεργασίας και των απαιτήσεων λειτουργίας θέρμανσης.
