Το πρόβλημα πρόσβασης στο καλάθι ανόδου
Οι δεξαμενές επιμετάλλωσης απαιτούν περιοδική αντικατάσταση καλαθιού ανόδου. Τα καλάθια ανόδου-δοχεία από πλέγμα τιτανίου που συγκρατούν υλικό ανόδου-είναι τοποθετημένα κατά μήκος των τοιχωμάτων της δεξαμενής, συνήθως αναρτημένα από τις ράβδους διαύλου ανόδου. Ο εναλλάκτης θερμότητας, εγκατεστημένος στο πάτωμα της δεξαμενής ή κατά μήκος των τοίχων, καταλαμβάνει χώρο ακριβώς κάτω ή δίπλα στα καλάθια ανόδου.
Όταν ένα καλάθι ανόδου χρειάζεται αντικατάσταση, ο εναλλάκτης θερμότητας εμποδίζει την πρόσβαση. Η τυπική διαδικασία είναι η αποστράγγιση της δεξαμενής, η αποσύνδεση των σωληνώσεων του εναλλάκτη θερμότητας, η ανύψωση του εναλλάκτη, η αντικατάσταση των καλαθιών ανόδου, η επανεγκατάσταση του εναλλάκτη, η επανασύνδεση των σωληνώσεων, η επαναπλήρωση της δεξαμενής και η επαναθέρμανση. Αυτή είναι μια λειτουργία 6-10 ωρών για μια εργασία που, χωρίς τον εναλλάκτη θερμότητας, θα διαρκούσε 30 λεπτά.
Ένας εναλλάκτης θερμότητας PTFE με αρθρωτά τμήματα σωλήνα λύνει αυτό το πρόβλημα. Τα τμήματα που εμποδίζουν την πρόσβαση της ανόδου περιστρέφονται εκτός διαδρομής-περιστρέφονται προς τα πάνω ή προς τα πλάγια στους μεντεσέδες-παρέχοντας μια καθαρή διαδρομή προς τα καλάθια ανόδου. Αφού αντικατασταθούν τα καλάθια, τα τμήματα επανέρχονται στη θέση λειτουργίας τους και ασφαλίζονται.
Σχεδιασμός μεντεσέδων
Η δέσμη σωλήνων εναλλάκτη θερμότητας χωρίζεται σε σταθερά τμήματα και σε αρθρωτά τμήματα. Τα σταθερά τμήματα είναι μόνιμα στερεωμένα στη δομή της δεξαμενής. Τα αρθρωτά τμήματα συνδέονται με τα σταθερά τμήματα μέσω εύκαμπτων βρόχων σωλήνων PTFE που χρησιμεύουν τόσο ως συνδέσεις ρευστού όσο και ως μεντεσέδες. Οι βρόχοι επιτρέπουν στο αρθρωτό τμήμα να περιστρέφεται μέσα από ένα τόξο 90-120 μοιρών διατηρώντας παράλληλα τις διαδρομές ροής ατμού και συμπυκνώματος.
Το πλαίσιο στήριξης με αρθρωτό τμήμα ενσωματώνει πείρους περιστροφής στο ένα άκρο και μηχανισμό μανδάλωσης στο άλλο. Κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας, το μάνδαλο ασφαλίζει το τμήμα στη θέση ανάπτυξης του. Όταν απαιτείται πρόσβαση, το μάνδαλο απελευθερώνεται και το τμήμα ταλαντεύεται στη θέση του. Η κίνηση μπορεί να πραγματοποιηθεί από έναν χειριστή από πάνω από την επιφάνεια της δεξαμενής χρησιμοποιώντας ένα αγκιστρωμένο εργαλείο ή με μια απλή διάταξη σχοινιού και τροχαλίας.
Οι συνδέσεις ατμού και συμπυκνώματος στο αρθρωτό τμήμα περνούν μέσα από τους εύκαμπτους βρόχους PTFE. Οι βρόχοι προσαρμόζουν την περιστροφική κίνηση χωρίς τσάκισμα ή περιορισμό της ροής. Οι βρόχοι κατασκευάζονται από τον ίδιο σωλήνα PTFE με τον εναλλάκτη θερμότητας, με γενναιόδωρες ακτίνες κάμψης για ελαχιστοποίηση της καταπόνησης.
| Παράμετρος αρθρωτού τμήματος | Προσδιορισμός |
|---|---|
| Αριθμός αρθρωτών τμημάτων | 1-4 (ανάλογα με το μήκος της δεξαμενής και τον αριθμό του καλαθιού ανόδου) |
| Γωνία περιστροφής | 90-120 μοίρες |
| Εύκαμπτος τύπος σύνδεσης | Βρόχοι σωλήνων PTFE (ίδιο υλικό και διάμετρος με τους σωλήνες εναλλάκτη θερμότητας) |
| Ακτίνα κάμψης βρόχου | Μεγαλύτερο ή ίσο με 25 × σωλήνα OD |
| Μηχανισμός μανδάλου | PTFE ή PVDF άγκιστρο-και-μάτι. λειτουργεί από το χείλος της δεξαμενής |
| Βάρος τομής (στεγνό) | 5-15 κιλά (χειροκίνητη λειτουργία) |
| Χρόνος ανάπτυξης/ανάσυρσης | 1-3 λεπτά ανά τμήμα |
| Διακοπή ροής κατά την κίνηση | Τομή που απομονώθηκε πριν από τη μετακίνηση. αποκαταστάθηκε μετά το κλείδωμα |
Η Επιχειρησιακή Διαδικασία
Πριν από την αιώρηση ενός αρθρωτού τμήματος, το τμήμα απομονώνεται από την παροχή ατμού κλείνοντας την ειδική βαλβίδα απομόνωσής του. Η αποστράγγιση του συμπυκνώματος ανοίγει για να αποσυμπιεστεί το τμήμα. Το μάνδαλο απελευθερώνεται και το τμήμα περιστρέφεται στη θέση ανάσυρσής του. Η αντικατάσταση του καλαθιού ανόδου προχωρά με ανεμπόδιστη πρόσβαση.
Αφού αντικατασταθούν τα καλάθια ανόδου, το τμήμα επανατοποθετείται στη θέση ανάπτυξης και ασφαλίζεται. Η βαλβίδα απομόνωσης ανοίγει και το τμήμα τίθεται υπό πίεση. Μια σύντομη δοκιμή πίεσης επιβεβαιώνει ότι οι εύκαμπτες συνδέσεις βρόχου είναι άθικτες. Το τμήμα επιστρέφει στην υπηρεσία θέρμανσης.
Ολόκληρος ο κύκλος-αποκατάστασης πρόσβασης προσθέτει περίπου 15-20 λεπτά στο χρόνο αντικατάστασης του καλαθιού ανόδου, σε σύγκριση με 6-10 ώρες για την αφαίρεση και την επανεγκατάσταση του εναλλάκτη θερμότητας.
The Flexible Loop Fatigue Life
Οι εύκαμπτοι βρόχοι PTFE παρουσιάζουν τάση κάμψης κατά τη διάρκεια κάθε κύκλου περιστροφής. Οι βρόχοι έχουν σχεδιαστεί με ακτίνα κάμψης 25 φορές τη διάμετρο του σωλήνα ή μεγαλύτερη, η οποία διατηρεί την τάση κάμψης κάτω από το 2%-εντός του εύρους ελαστικότητας του PTFE για τον αναμενόμενο αριθμό κύκλων. Η αντικατάσταση του καλαθιού ανόδου πραγματοποιείται συνήθως κάθε 6-18 μήνες, επομένως οι βρόχοι έχουν 1-2 κύκλους ετησίως ή 15-30 κύκλους κατά τη διάρκεια ζωής του εναλλάκτη θερμότητας. Αυτό είναι πολύ κάτω από το όριο κόπωσης των σωστά σχεδιασμένων βρόχων σωλήνων PTFE.
Οι θηλιές στηρίζονται στα σημεία εισόδου και εξόδου τους για να αποφευχθεί η συστροφή. Οι βραχίονες στήριξης έχουν σχισμή για να επιτρέπουν στον σωλήνα να γλιστράει ελαφρά κατά τη διάρκεια της κάμψης, αποτρέποντας τη συγκέντρωση τάσης στα σταθερά σημεία.
Περίληψη
Οι εναλλάκτες θερμότητας PTFE με αρθρωτά τμήματα σωλήνα επιτρέπουν την αντικατάσταση του καλαθιού ανόδου χωρίς αφαίρεση εναλλάκτη θερμότητας ή αποστράγγιση δεξαμενής. Οι εύκαμπτοι βρόχοι σωλήνων PTFE χρησιμεύουν τόσο ως συνδέσεις ρευστού όσο και ως μεντεσέδες, επιτρέποντας στα τμήματα σωλήνων να περιστρέφονται έξω από τη διαδρομή πρόσβασης. Ο σχεδιασμός μειώνει τον χρόνο διακοπής αντικατάστασης του καλαθιού ανόδου από 6-10 ώρες σε περίπου 30 λεπτά, με ελάχιστο αυξητικό κόστος εναλλάκτη θερμότητας.
Η τεχνική υποστήριξη για το σχεδιασμό του εναλλάκτη θερμότητας PTFE με αρθρωτό-τμήμα είναι διαθέσιμη με την υποβολή των διαστάσεων της δεξαμενής, των θέσεων του καλαθιού ανόδου, του καθήκοντος θέρμανσης και των διαθέσιμων αποστάσεων πρόσβασης πάνω από τη δεξαμενή.
