Η αρχή του πιο αδύναμου κρίκου
Ένας εναλλάκτης θερμότητας PTFE μπορεί να περιλαμβάνει εξαρτήματα PVDF-πλάκες στήριξης, μέλη πλαισίου ή εξωτερικά εξαρτήματα-που επιλέγονται για το χαμηλότερο κόστος ή την ευκολότερη κατεργασία τους. Οι σωλήνες PTFE αξιολογούνται για συνεχή εξυπηρέτηση 260 μοιρών. Τα εξαρτήματα PVDF αξιολογούνται για συνεχή εξυπηρέτηση 150 μοιρών. Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία του συγκροτήματος καθορίζεται από το PVDF και όχι από το PTFE.
Ο υπερθερμασμένος ατμός-ο ατμός που θερμαίνεται πάνω από τη θερμοκρασία κορεσμού του-μπορεί να υπερβεί την βαθμολογία PVDF. Η μέγιστη επιτρεπόμενη υπερθέρμανση ατμού είναι η υπερθέρμανση που διατηρεί τα εξαρτήματα PVDF κάτω από το όριο θερμοκρασίας τους, με περιθώριο ασφαλείας.
Η κατανομή της θερμοκρασίας στη συνέλευση
Η θερμοκρασία ατμού στην είσοδο του εναλλάκτη θερμότητας είναι η θερμοκρασία κορεσμού συν την υπερθέρμανση. Για κορεσμένο ατμό 3 barg (κορεσμός 143 μοίρες ) με 20 βαθμούς υπερθέρμανσης, η θερμοκρασία ατμού είναι 163 μοίρες -πάνω από το όριο PVDF των 150 βαθμών . Τα εξαρτήματα PVDF που έρχονται σε επαφή με ή κοντά στην είσοδο ατμού εκτίθενται σε θερμοκρασίες πάνω από την τιμή τους.
Τα εξαρτήματα PVDF υποβαθμίζονται σε θερμοκρασίες πάνω από 150 βαθμούς. Η υποβάθμιση είναι σταδιακή-μαλάκωμα, απώλεια μηχανικής αντοχής, αλλαγή χρώματος-αλλά μειώνει τη διάρκεια ζωής. Οι πλάκες στήριξης μπορεί να παραμορφωθούν κάτω από το βάρος του σωλήνα. Τα εξωτερικά εξαρτήματα ενδέχεται να χάσουν την ικανότητα σφράγισής τους.
| Εξάρτημα PVDF | Εκτίμηση θερμοκρασίας (βαθμός) | Ασφαλής θερμοκρασία ατμού (βαθμός) | Μέγιστη επιτρεπόμενη υπερθέρμανση σε 3 barg (βαθμός) |
|---|---|---|---|
| Πλάκα στήριξης PVDF | 150 | 140 (με περιθώριο 10 μοιρών) | -3 (πρέπει να υπερθερμανθεί) |
| Εξωτερική τοποθέτηση PVDF | 150 | 140 | -3 |
| Μέλος πλαισίου PVDF | 150 | 140 | -3 |
| PTFE (όλα τα εξαρτήματα) | 260 | 250 (με περιθώριο 10 μοιρών) | +107 |
Οι Σχεδιαστικές Λύσεις
Τρεις προσεγγίσεις αντιμετωπίζουν το όριο θερμοκρασίας PVDF όταν υπάρχει υπέρθερμος ατμός:
Καταργήστε τα εξαρτήματα PVDF: Αντικαταστήστε τις πλάκες στήριξης PVDF με πλάκες στήριξης PTFE. Τα εξαρτήματα PTFE βαθμολογούνται για 260 μοίρες, ταιριάζουν με τους σωλήνες PTFE. Στη συνέχεια, ολόκληρο το συγκρότημα βαθμολογείται για 260 μοίρες και το όριο υπερθέρμανσης ορίζεται από το PTFE και όχι από το PVDF.
Απουπερθερμάνετε τον ατμό: Εγκαταστήστε έναν υπερθερμαντήρα ανάντη του εναλλάκτη θερμότητας. Ο απουπερθερμαντήρας εγχέει νερό στον υπέρθερμο ατμό, μειώνοντας τη θερμοκρασία του σε κορεσμό. Ο εναλλάκτης θερμότητας λαμβάνει κορεσμένο ατμό στη θερμοκρασία κορεσμού, η οποία είναι κάτω από το όριο PVDF. Ο υπερθερμαντήρας είναι ένα τυπικό εξάρτημα, διαθέσιμο από προμηθευτές συστημάτων ατμού.
Μειώστε την πίεση ατμού: Η χαμηλότερη πίεση ατμού έχει χαμηλότερη θερμοκρασία κορεσμού. Εάν η θερμοκρασία κορεσμένου ατμού στη μειωμένη πίεση είναι κάτω από το όριο PVDF, η υπερθέρμανση είναι λιγότερο ανησυχητική. Αυτή η προσέγγιση μπορεί να μην είναι πρακτική εάν η διαδικασία απαιτεί συγκεκριμένη θερμοκρασία ατμού.
Η Συνιστώμενη Προδιαγραφή
Για έναν εναλλάκτη θερμότητας PTFE με εξαρτήματα PVDF, η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία ατμού είναι 140 μοίρες -η βαθμολογία PVDF (150 μοίρες) μείον ένα περιθώριο ασφαλείας 10 μοιρών. Σε ατμό 3 barg (κορεσμός 143 μοίρες), αυτό σημαίνει ότι δεν επιτρέπεται υπερθέρμανση. Ο ατμός πρέπει να είναι κορεσμένος ή ελαφρώς υπόψυξη. Εάν αναμένεται υπέρθερμος ατμός, τα εξαρτήματα PVDF θα πρέπει να αντικατασταθούν με PTFE ή θα πρέπει να εγκατασταθεί ένας υπερθερμαντήρας.
Για ένα σύνολο-PTFE, η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία ατμού είναι 250 μοίρες (βαθμολόγηση 260 μοιρών μείον περιθώριο 10 μοιρών). Το όριο υπερθέρμανσης στις 3 barg είναι 107 μοίρες -πολύ πέρα από κάθε πρακτικό επίπεδο υπερθέρμανσης.
Περίληψη
Η μέγιστη επιτρεπόμενη υπερθέρμανση ατμού για έναν εναλλάκτη θερμότητας PTFE με εξαρτήματα PVDF καθορίζεται από τη βαθμολογία θερμοκρασίας PVDF των 150 μοιρών. Με περιθώριο ασφαλείας 10 μοιρών, η θερμοκρασία ατμού δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 140 βαθμούς -χωρίς υπερθέρμανση σε 3 barg ατμού. Τα εξαρτήματα PVDF είναι ο πιο αδύναμος κρίκος. Για σέρβις υπέρθερμου ατμού, τα εξαρτήματα PVDF θα πρέπει να αντικατασταθούν με PTFE ή θα πρέπει να εγκατασταθεί ένας απουπερθερμαντήρας. Ένα σύνολο-PTFE έχει πολύ υψηλότερη ανοχή υπερθέρμανσης.
Η τεχνική υποστήριξη για τις προδιαγραφές θερμοκρασίας ατμού είναι διαθέσιμη με την υποβολή των απαιτήσεων πίεσης ατμού, στάθμης υπερθέρμανσης, υλικών εξαρτημάτων και θερμοκρασίας διεργασίας.
