Ένα χημικό εργοστάσιο παρήγγειλε έναν προσαρμοσμένο θερμαντήρα εμβάπτισης από PTFE για μια ορθογώνια δεξαμενή τουρσί. Ο θερμαντήρας σχεδιάστηκε σωστά για τη θερμική απόδοση-χαμηλή πυκνότητα watt, την επαρκή επιφάνεια και το κατάλληλο βάθος βύθισης. Αλλά η φλάντζα ήταν μια τυπική επίπεδη πλάκα με ένα απλό παρέμβυσμα και το διάφραγμα παραλείφθηκε επειδή η δεξαμενή είχε "αρκετή ροή". Ο θερμαντήρας διέρρευσε στη φλάντζα μέσα σε τρεις μήνες και ανέπτυξε καυτά σημεία στην πλευρά που βλέπει μακριά από την είσοδο κυκλοφορίας. Η φλάντζα και το διάφραγμα δεν ήταν εκ των υστέρων σκέψεις. Ήταν αναπόσπαστο μέρος της απόδοσης του θερμαντήρα.
Οι επιλογές φλάντζας και διαφράγματος καθορίζουν τον τρόπο τοποθέτησης του θερμαντήρα, τον τρόπο στεγανοποίησης και τον τρόπο με τον οποίο η ροή κατευθύνεται κατά μήκος της θήκης. Η λάθος φλάντζα έχει διαρροές. Το λάθος διάφραγμα δημιουργεί νεκρές ζώνες. Μαζί, καθορίζουν εάν ένας προσαρμοσμένος θερμαντήρας παρέχει τη σχεδιασμένη διάρκεια ζωής του ή αν αποτύχει πρόωρα.
Επιλογές φλάντζας για θερμαντήρες εμβάπτισης PTFE
Η φλάντζα είναι η διεπαφή μεταξύ του θερμαντήρα και της δεξαμενής. Πρέπει να παρέχει-ελεύθερη στεγανοποίηση, να διαθέτει θερμική διαστολή και να αντιστέκεται στη χημεία της διαδικασίας. Τέσσερις τύποι φλάντζας είναι συνηθισμένοι.
Μια επίπεδη φλάντζα με φλάντζα συμπίεσης είναι η απλούστερη και λιγότερο ακριβή. Ο θερμαντήρας PTFE περνά μέσα από μια οπή στην πλάκα και μια φλάντζα συμπιέζεται μεταξύ της πλάκας και του ακροφυσίου της δεξαμενής. Αυτός ο σχεδιασμός είναι επιρρεπής σε ψυχρή ροή και διαρροή στην υπηρεσία PTFE.
Μια χαλύβδινη φλάντζα{0}}με επένδυση από PTFE χρησιμοποιεί μια χαλύβδινη πλάκα στήριξης με επένδυση PTFE που εκτείνεται πάνω από την επιφάνεια στεγανοποίησης. Η επένδυση προστατεύει τον χάλυβα από χημική επίθεση και ο χάλυβας παρέχει τη μηχανική αντοχή. Η συγκόλληση από PTFE-σε-χάλυβα είναι το αδύναμο σημείο εάν η επένδυση έχει καταστραφεί.
Μια μηχανικά συμπλεκόμενη φλάντζα συγκρατεί τη θήκη PTFE σε μια κατεργασμένη αυλάκωση ή υποκοπή στη μεταλλική φλάντζα. Το πολυμερές δεν μπορεί να ρέει κρύο-από τη σφράγιση επειδή είναι σωματικά περιορισμένο. Αυτός ο σχεδιασμός παρέχει τον καλύτερο συνδυασμό χημικής αντοχής και αξιοπιστίας στεγανοποίησης.
Μια συμπαγής φλάντζα PTFE κατασκευάζεται από πλάκα PTFE και βιδώνεται απευθείας στο ακροφύσιο της δεξαμενής. Εξαλείφει εντελώς τη μεταλλική-διασύνδεση PTFE, αλλά απαιτεί παχύτερη φλάντζα και χαμηλότερη ροπή στρέψης για να αποφευχθεί η ψυχρή ροή.
| Τύπος φλάντζας | Αξιοπιστία σφράγισης | Χημική Αντίσταση | Κόστος | Καλύτερη εφαρμογή |
|---|---|---|---|---|
| Επίπεδη πλάκα + φλάντζα | Φτωχός | Μέτριος | Κατώτατος | Μη-κρίσιμη, χαμηλή-θερμοκρασία |
| PTFE-με επένδυση από χάλυβα | Καλός | Καλός | Μέτριος | Τα περισσότερα λουτρά επιμετάλλωσης |
| Μηχανικά συνδεδεμένο | Εξοχος | Εξοχος | Πιο ψηλά | Επιθετική χημεία |
| Συμπαγές PTFE | Καλός | Εξοχος | Υψιστος | HF, υψηλή-καθαρότητα |
Επιλογές φλάντζας για προσαρμοσμένους θερμαντήρες εμβάπτισης PTFE
Επιλογές διαφράγματος για έλεγχο ροής
Ένα διάφραγμα είναι μια πλάκα ή ένα κάλυμμα που κατευθύνει τη ροή κατά μήκος της θήκης του θερμαντήρα. Χρησιμοποιείται όταν η φυσική κυκλοφορία της δεξαμενής δεν παρέχει επαρκή ταχύτητα στην επιφάνεια του περιβλήματος. Τρεις τύποι διαφράγματος είναι συνηθισμένοι.
Ένα διάτρητο διάφραγμα περιβάλλει τη θερμάστρα με μια διάτρητη πλάκα που κατανέμει τη ροή ομοιόμορφα κατά μήκος του θερμαινόμενου μήκους. Οι διατρήσεις δημιουργούν μια πτώση πίεσης που οι δυνάμεις ρέουν μέσα από το διάκενο μεταξύ του διαφράγματος και της θήκης.
Ένα κατευθυντικό διάφραγμα είναι μια κυρτή ή γωνιακή πλάκα που κατευθύνει τη ροή εισόδου κυκλοφορίας κατά μήκος της θήκης. Τοποθετείται ανάντη του θερμαντήρα και έχει σχήμα ώστε να ταιριάζει με το σχέδιο ροής.
Ένα διάφραγμα καπνοδόχου είναι ένα κατακόρυφο κάλυμμα ανοιχτό στο κάτω και στο πάνω μέρος. Το θερμαινόμενο υγρό ανεβαίνει μέσα από την καμινάδα, αντλώντας δροσερό υγρό από τον πυθμένα. Η φυσική ροή μεταφοράς μέσω της καμινάδας διατηρεί την ταχύτητα στο περίβλημα.
| Τύπος διαφράγματος | Μηχανισμός Ροής | Ταχύτητα στη Θήκη | Καλύτερη εφαρμογή | Κόστος |
|---|---|---|---|---|
| Διάτρητο | Πίεση-οδηγούμενη | 0.2–0.4 m/s | Δεξαμενές με κυκλοφορία αντλίας | Μέτριος |
| Κατευθυντήριος | Διεύθυνση εισόδου- | 0.3–0.5 m/s | Δεξαμενές με ισχυρή ροή εισόδου | Χαμηλός |
| Καμινάδα | Φυσική μεταφορά | 0.1–0.2 m/s | Δεξαμενές χωρίς κυκλοφορία | Χαμηλός |
| Κανένας | Φυσικό μόνο | <0.05 m/s | Δεν συνιστάται | Κανένας |
Επιλογές διαφράγματος για προσαρμοσμένους θερμαντήρες εμβάπτισης από PTFE
Αντιστοίχιση φλάντζας και διαφράγματος στην εφαρμογή
Η φλάντζα και το διάφραγμα πρέπει να επιλέγονται μαζί με τη γεωμετρία της δεξαμενής, τη χημεία και τις συνθήκες ροής.
Μια δεξαμενή με επιθετική χημεία απαιτεί μηχανικά συμπλεγμένη ή συμπαγή φλάντζα PTFE. Μια δεξαμενή με ήπια χημεία μπορεί να χρησιμοποιήσει μια χαλύβδινη φλάντζα με επένδυση από PTFE-. Μια δεξαμενή με υψηλή ροή μπορεί να χρησιμοποιήσει ένα κατευθυντικό διάφραγμα. Μια δεξαμενή με χαμηλή ροή χρειάζεται διάτρητο ή διάφραγμα καμινάδας για να διατηρεί την ταχύτητα στο περίβλημα.
| Κατάσταση Εφαρμογής | Συνιστώμενη φλάντζα | Προτεινόμενο Baffle | Σημειώσεις |
|---|---|---|---|
| Επιθετική χημεία, υψηλή ροή | Μηχανικά συνδεδεμένο | Κατευθυντήριος | Ο καλύτερος συνδυασμός |
| Επιθετική χημεία, χαμηλή ροή | Μηχανικά συνδεδεμένο | Διάτρητη ή καμινάδα | Διατηρεί την ταχύτητα |
| Ήπια χημεία, υψηλή ροή | PTFE-με επένδυση από χάλυβα | Κατευθυντήριος | Κόστος-αποτελεσματικός |
| Ήπια χημεία, χαμηλή ροή | PTFE-με επένδυση από χάλυβα | Καμινάδα | Απλό, αποτελεσματικό |
| Υψηλή-καθαρότητα, υπηρεσία HF | Συμπαγές PTFE | Διάτρητο | Χωρίς μεταλλική επαφή |
Συστάσεις για τη φλάντζα και το διάφραγμα ανά κατάσταση εφαρμογής
Όταν οι επιλογές φλάντζας και διαφράγματος περιορίζονται από τη γεωμετρία της δεξαμενής
Το μέγεθος του ακροφυσίου της δεξαμενής και ο διαθέσιμος χώρος γύρω από τη θερμάστρα ενδέχεται να περιορίσουν τις επιλογές φλάντζας και διαφράγματος. Ένα μικρό ακροφύσιο μπορεί να μην χωράει μηχανικά συμπλεγμένη φλάντζα. Μια στενή δεξαμενή μπορεί να μην έχει χώρο για διάτρητο διάφραγμα.
Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο σχεδιασμός του θερμαντήρα πρέπει να προσαρμοστεί στον διαθέσιμο χώρο. Μια προσαρμοσμένη διαμόρφωση θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE μπορεί να χρησιμοποιεί μια συμπαγή συμπλεγμένη φλάντζα και ένα κατευθυντικό διάφραγμα χαμηλού προφίλ για να ταιριάζει στους περιορισμούς. Η διαδικασία προδιαγραφής απαιτεί τις διαστάσεις του ακροφυσίου της δεξαμενής, τις εσωτερικές αποστάσεις, τις συνθήκες ροής και τη χημεία του μπάνιου.
