Το εμπόδιο των σωληνώσεων
Μια δεξαμενή αποθήκευσης χημικών απαιτεί αναβάθμιση θέρμανσης. Η δεξαμενή διαθέτει ακροφύσιο με φλάντζα DN150 που διατίθεται για την εισαγωγή εναλλάκτη θερμότητας. Ο χώρος πάνω από το ακροφύσιο είναι γεμάτος με υπάρχουσες σωληνώσεις-γραμμές πλήρωσης προϊόντων, κεφαλές εξαερισμού και αγωγούς οργάνων-που είχαν εγκατασταθεί πριν από δεκαετίες. Η αφαίρεση ή η επανατοποθέτηση αυτής της σωλήνωσης για να δημιουργηθεί διάκενο για έναν τυπικό άκαμπτο εναλλάκτη θερμότητας θα απαιτούσε διακοπή λειτουργίας της εγκατάστασης για αρκετές ημέρες, εκτεταμένες άδειες θερμής εργασίας και σημαντικό κόστος.
Η πρόκληση: σχεδιάστε έναν εναλλάκτη θερμότητας PTFE που μπορεί να περάσει μέσα από το ακροφύσιο DN150 και να συναρμολογηθεί μέσα στη δεξαμενή, χωρίς να απαιτείται αφαίρεση σωληνώσεων πάνω από το ακροφύσιο. Ο εναλλάκτης πρέπει να είναι αρκετά ευέλικτος ώστε να πλοηγείται στον περιορισμένο εναέριο χώρο κατά την εισαγωγή, αλλά δομικά σταθερός μόλις εγκατασταθεί.
Η ευέλικτη σχεδίαση εισαγωγής
Η λύση είναι ένας εναλλάκτης θερμότητας PTFE που έχει σχεδιαστεί για διαδοχική εισαγωγή: τα εξαρτήματα του πλαισίου στήριξης εισέρχονται πρώτα, συναρμολογούνται μέσα στη δεξαμενή και, στη συνέχεια, η δέσμη σωλήνων τροφοδοτείται μέσω του ακροφυσίου, σωλήνα προς σωλήνα ή σε μικρές ομάδες, συνδέοντας τις προ-επικεφαλίδες μέσα στη δεξαμενή.
Το πλαίσιο στήριξης είναι κατασκευασμένο από δομικά τμήματα PTFE που βιδώνουν μεταξύ τους μέσα στη δεξαμενή. Κάθε εξάρτημα πλαισίου έχει μέγεθος ώστε να περνά μέσα από το ακροφύσιο DN150 ξεχωριστά. Τα εξαρτήματα κατεβαίνουν μέσω του ακροφυσίου χρησιμοποιώντας ένα σχοινί ή καλώδιο, τοποθετούνται από έναν τεχνικό που εισέρχεται στη δεξαμενή μέσω ενός χωριστού διαδρόμου και συναρμολογούνται στη θέση τους. Το συναρμολογημένο πλαίσιο παρέχει τα σημεία στερέωσης για τις κεφαλές και τα στηρίγματα σωλήνων.
Η δέσμη σωλήνων τοποθετείται έξω από τη δεξαμενή. Μεμονωμένοι σωλήνες PTFE, προ-κομμένοι στα απαιτούμενα μήκη, τροφοδοτούνται μέσω του ακροφυσίου μία κάθε φορά ή σε μικρές δέσμες. Το μπροστινό άκρο κάθε σωλήνα οδηγείται μέσα από τις πλάκες στήριξης μέσα στη δεξαμενή και συνδέεται με την μακρινή κεφαλή από έναν τεχνικό μέσα στη δεξαμενή. Το πίσω άκρο συνδέεται με την πλησιέστερη κεφαλή, προσβάσιμη από το άνοιγμα του ακροφυσίου.
Πίνακας 1: Ακροφύσιο-Παράμετροι σχεδίασης εναλλάκτη θερμότητας PTFE με δυνατότητα εκ των υστέρων τοποθέτηση (Ακροφύσιο DN150, Δεξαμενή 8.000 λίτρων)
| Παράμετρος σχεδίασης | Προσδιορισμός | Μηχανική Σκεπτική |
|---|---|---|
| Εσωτερική διάμετρος ακροφυσίου | 150 mm | Καθορίζει το μέγιστο μέγεθος εξαρτήματος |
| Μέγιστη διάσταση στοιχείου πλαισίου | 140 mm × 500 mm | Περνά διαγώνια από το ακροφύσιο με διάκενο |
| Αριθμός εξαρτημάτων πλαισίου | 4 (2 ράγες, 2 σταυρωτά-μέλη) | Ελαχιστοποιεί σε-βήματα συναρμολόγησης δεξαμενής |
| Σωλήνας OD × τοίχος | 8 mm × 0,8 mm | Μικρότερη διάμετρος για ευκολότερο χειρισμό |
| Αριθμός σωλήνων | 80 | Μέγεθος για θέρμανση 30 kW |
| Μέθοδος εγκατάστασης σωλήνα | Ατομική τροφοδοσία μέσω ακροφυσίου | Κανένα εξάρτημα δεν υπερβαίνει τη διάμετρο του ακροφυσίου |
| Σύνδεση σωλήνα-σε-κεφαλίδα | Εξάρτημα συμπίεσης PTFE, σφιγμένο με το χέρι- | Προσβάσιμο από ακροφύσιο ή manway |
| Εργαλεία συναρμολόγησης σε-δεξαμενή | Τυπικά εργαλεία χειρός. καμία καυτή δουλειά | Απαιτήσεις ασφάλειας περιορισμένου χώρου |
| Χρόνος εγκατάστασης (πλήρωμα 2 ατόμων) | 6-8 ώρες | Μονή βάρδια? καμία αφαίρεση σωληνώσεων |
| Διάκενο συναρμολόγησης πάνω από το ακροφύσιο | 300 mm ελάχιστο | Για τροφοδοσία με σωλήνα και πρόσβαση με το χέρι του τεχνικού |
Το Πρωτόκολλο Ασφάλειας Περιορισμένου Χώρου
Η συναρμολόγηση μέσα στη δεξαμενή απαιτεί είσοδο σε περιορισμένο χώρο. Η δεξαμενή αποστραγγίζεται, καθαρίζεται, γίνεται δοκιμή αερίου-και εκδίδεται άδεια εισόδου σε περιορισμένο χώρο. Διατηρείται συνεχής αερισμός. Ένα άτομο σε κατάσταση αναμονής είναι τοποθετημένο στο διάδρομο με επικοινωνία με τον τεχνικό μέσα. Η διαδικασία συναρμολόγησης τεκμηριώνεται-βήμα προς-βήμα και ο τεχνικός εκπαιδεύεται στη συγκεκριμένη σειρά συναρμολόγησης πριν από την είσοδο.
Όλα τα εργαλεία και τα εξαρτήματα που εισέρχονται στη δεξαμενή καταγράφονται σε μια λίστα ελέγχου. Δεν επιτρέπονται χαλαρά αντικείμενα. Η συναρμολόγηση προχωρά από το πιο απομακρυσμένο σημείο από τον διάδρομο προς το διάδρομο, διασφαλίζοντας ότι η διαδρομή εξόδου του τεχνικού παραμένει ανεμπόδιστη.
Η μακροπρόθεσμη-Δυνατότητα συντήρησης
Ο εκ των υστέρων σχεδιασμός του ακροφυσίου-θα πρέπει να μπορεί να επισκευαστεί καθ' όλη τη διάρκεια ζωής του. Οι συνδέσεις σωλήνα-σε-επικεφαλίδα είναι προσβάσιμες για επιθεώρηση και εκ νέου-ροπή από το εσωτερικό της δεξαμενής κατά τη διάρκεια της προγραμματισμένης συντήρησης. Εάν ένας σωλήνας χρειάζεται αντικατάσταση, μπορεί να αποσυνδεθεί και από τις δύο κεφαλές και να αποσυρθεί από το ακροφύσιο χωρίς να αποσυναρμολογηθεί ολόκληρος ο εναλλάκτης.
Ο αρθρωτός σχεδιασμός του πλαισίου σημαίνει ότι μεμονωμένα εξαρτήματα πλαισίου μπορούν να αντικατασταθούν εάν υποστούν μηχανική βλάβη. Ολόκληρος ο εναλλάκτης μπορεί να αποσυναρμολογηθεί και να αφαιρεθεί μέσω του ακροφυσίου με την αντίστροφη σειρά της εγκατάστασης.
Περίληψη
Ένας εναλλάκτης θερμότητας PTFE που τοποθετείται εκ των υστέρων μέσω ενός υπάρχοντος ακροφυσίου δεξαμενής χωρίς να αφαιρεί τις εναέριες σωληνώσεις χρησιμοποιεί ένα αρθρωτό πλαίσιο συναρμολογημένο μέσα στη δεξαμενή και σωλήνες που τροφοδοτούνται μεμονωμένα μέσα από το ακροφύσιο. Ο σχεδιασμός εξαλείφει την ανάγκη για αφαίρεση σωληνώσεων, θερμή εργασία ή τροποποίηση δεξαμενής. Η εγκατάσταση ολοκληρώνεται σε μία μόνο βάρδια από πλήρωμα δύο- ατόμων.
Η αρθρωτή κατασκευή επιτρέπει τη μελλοντική συντήρηση, την αντικατάσταση σωλήνων και την ενδεχόμενη αποσυναρμολόγηση χωρίς κοπή ή σπάσιμο των συνδέσεων της δεξαμενής. Η προσέγγιση είναι εφαρμόσιμη σε οποιαδήποτε δεξαμενή με προσβάσιμο ακροφύσιο και εσωτερικό όγκο επαρκή για τον συναρμολογημένο εναλλάκτη.
Τεχνική υποστήριξη για το σχεδιασμό του εναλλάκτη θερμότητας με δυνατότητα τοποθέτησης ακροφυσίων-με την υποβολή των σχεδίων δεξαμενής, των διαστάσεων και της θέσης των ακροφυσίων, της εναέριας απόστασης, της λειτουργίας θέρμανσης και τυχόν υπαρχόντων εσωτερικών εμποδίων.
