Како одабрати ПТФЕ грејач за употребу у резервоару под притиском (до 5 бара)?

ПТФЕ потопни грејачи се углавном користе у отвореним резервоарима. Али када процес захтева запечаћену посуду под притиском која ради на неколико бара, онда грејач постаје граница притиска и мора бити конструисан као такав. Конвенционални отворени{2}}грејач резервоара једноставно неће да га пресече. Одабир праве јединице укључује разумевање интеракције притиска, температуре и квалитета материјала – и спремност да се ради са произвођачем за решење по мери.

Зашто стандардни ПТФЕ грејачи не раде у резервоарима под притиском
ПТФЕ омотач је подложан само притиску околине и статичкој глави течности у отвореном резервоару. Главна улога грејача је да преноси топлоту без цурења струје или корозије. Спољни притисак се примењује на целу влажну површину грејача у резервоару под притиском (до 5 бара или 72 пси). Ако је ПТФЕ омотач превише танак или није добро одржаван, он ће се срушити под диференцијалним притиском. С друге стране, ако је резервоар под притиском гасним покривачем, а унутрашњост грејача је испуштена у атмосферу, плашт мора да се одупре надувавању према споља.

Тачка продирања где грејач пролази кроз зид резервоара или прирубницу је такође потенцијални пут цурења. Нормалан компресиони спој или отворена жлијезда неће издржати притисак. Комплетан склоп-плашт, заптивка, прирубница и електрични завршетак-морају се сматрати компонентом која садржи притисак.

Главни изазови дизајна за рад под притиском
1. Ојачани омотач од ПТФЕ
ПТФЕ је прилично мекан полимер који има ниску механичку чврстоћу, посебно на повишеним температурама. Затезна чврстоћа ПТФЕ-а на 20 степени је око 20-30 МПа, али се драматично смањује са повећањем температуре. На уобичајеним температурама обраде од 80-100 степени, материјал губи више од половине своје чврстоће. Према томе, оцена притиска ПТФЕ грејача је функција и температуре и геометрије плашта.

За рад до 5 бара плашт се мора повремено ојачати за 50–100% у поређењу са отвореним резервоаром. Понекад је метална мрежа или перфорирана метална облога укључена са ПТФЕ-ом како би се пружила механичка подршка уз истовремено одржавање хемијске отпорности, ово се назива ојачани омотач. ПТФЕ обезбеђује превенцију корозије, а арматура преузима оптерећење притиска.

2. Заптивка терминала високог притиска
Заптивка између ПТФЕ омотача и монтажне прирубнице треба да буде херметичка и да има називни притисак. Основни О-прстен или заптивка неће радити са цикличним флуктуацијама притиска и температуре. Два уобичајена решења су:

ПТФЕ заптивке са{0}}опругом: ПТФЕ омотач са унутрашњом металном опругом која обезбеђује сталну силу заптивања на отвор прирубнице кроз термичко ширење и контракцију.

Заптивке ојачане металом: Композитни заптивач (нпр. нерђајући челик обложен ПТФЕ) који комбинује хемијску инертност и механичку робусност.

Ако је граница материјала заптивке прекорачена, заптивка мора бити постављена тако да не буде изложена пуној температури процеса. У многим конфигурацијама хладна зона се формира ширењем незагреваног подручја омотача изнад нивоа течности и даље од прирубнице.

3. Називни притисак прирубнице за монтажу
Прирубница која се причвршћује на млазницу резервоара мора бити израђена према одговарајућем стандарду посуде под притиском као што је АСМЕ Б16.5 за прирубнице са подигнутим чеоним или прстенастим спојевима. Међутим, типична метална прирубница се не може прелити директно са ПТФЕ-ом за грејач под притиском. Уместо тога, произвођач генерално користи металну прирубницу (нерђајући челик или угљенични челик са ПТФЕ облогом или премазом) која је машински обрађена да прими ПТФЕ омотач и распоред заптивача. Класа притиска на прирубници мора бити једнака или већа од пројектованог притиска резервоара на максималној радној температури.

У случају резервоара под притиском, грејач је компонента опреме под притиском и подлеже истим правилима као и посуда. Прирубнички спој који цури или дува под притиском представља озбиљан безбедносни проблем, посебно са врућим, корозивним течностима.

4. Разводна кутија и електрични улаз
Ако је разводна кутија за ожичење грејача у директној вези са процесном течношћу, можда ће морати да буде оцењена за унутрашњи притисак резервоара. Дуга хладна зона, дугачак незагрејан део ПТФЕ омотача који се протеже изнад млазнице резервоара, обично се користи за изолацију разводне кутије од влажног подручја. Овај фригидни регион функционише као термичка баријера и баријера притиска. Електричне жице пролазе кроз херметичку заптивку (стакло на метал или керамику) на врху грејача, где је притисак смањен.

Произвођач такође може да обезбеди електрични вод са{0}}притиском, оцењен за одређени опсег притиска и температуре. Улаз жице мора да одржава називни притисак резервоара, тј. сваки прикључак цеви такође мора бити заптивен.

Процес одабира – водич корак по корак
Одабир ПТФЕ грејача за употребу у резервоару под притиском није активност "уради сам". Ове информације морају бити достављене произвођачу како би се направио сигуран, усклађен дизајн.

Захтеване спецификације
Детаљи параметра које треба дати
Максимални радни притисак, нпр. . 5 бар (манометар)
Макс. радна температура нпр. . 95 степен
Процесна течност|Састав, пХ, присутни растварачи
Величина млазница резервоара и стандардна прирубница нпр. ДН80 ПН16, АНСИ 3″ класа 150
Потребна снага и потребна густина у ватима кВ, В/цм2
Метод управљања Он/Офф, СЦР или термостатски
Типичан одговор произвођача
Према спецификацијама, произвођач ће:

Израчунајте потребну дебљину омотача – дебљи ПТФЕ за веће притиске; може се саветовати ојачани дизајн.

Изаберите тип заптивке – ПТФЕ са-опругом или заптивку ојачану металом, у зависности од притиска и температуре.

Одредите прирубницу – Одговарајућа метална прирубница (обично од нерђајућег челика) са избушеном површином или РТЈ жлебом за смештај ПТФЕ омотача и заптивке.

Дизајнирајте хладну зону - Обезбедите минималну дужину омотача без грејања изнад максималног нивоа течности да би прирубница и заптивка били довољно хладни за поуздан рад.

Обезбедите сертификат за испитивање притиска: Већина произвођача ће хидростатски тестирати склоп грејача на 1,5 пута већи од номиналног притиска пре испоруке.

Контролна листа за избор одлуке за резервоар под притиском за ПТФЕ грејач
Током процене добављача или израде спецификације куповине треба проверити следеће тачке:

Стање истовременог притиска и температуре - Никада немојте претпоставити да би грејач од 5 бара на собној температури радио на 90 степени. Ц.

Затражите ојачани омотач - Ако је притисак изнад 2 бара или температура изнад 80 степени, посебно се распитајте да ли омотач има метално појачање или је повећана дебљина зида.

Потврдите прирубницу и заптивку са номиналним притиском – Која је класа притиска прирубнице (Класа 150, Класа 300, итд.) и тип заптивке? Затражите тестну документацију.

Проверите продор електричне енергије - Уверите се да је улаз у ожичење очуван на граници притиска. Све инсталације можда неће бити довољне за једну прохладну зону.

Консултујте произвођача - Не покушавајте да конвертујете отворени-грејач резервоара у рад под притиском. Изаберите само извор са искуством у ПТФЕ грејачима под притиском.

Термин избор резервоара под притиском ПТФЕ грејача је крајње признање да грејач мора бити дизајниран као компонента посуде под притиском, а не као једноставан елемент за урањање.

Резиме: Специјализација није опциона
ПТФЕ грејач за употребу у резервоару под притиском (до 5 бара) је прилагођена наруџба и услови процеса морају бити у потпуности откривени произвођачу како би се могао произвести сигуран, усклађен дизајн. Када се гранични услови промене стандардне компоненте морају да се промене. Све што ће радити у отвореном резервоару ће се срушити или процурити под притиском. Са правим спецификацијама притиска, температуре, хемије течности и детаља прирубнице, као и квалификованог произвођача, могуће је поуздано, дуготрајно-решење за грејање. Додатни технички рад је минимална цена за сигурност процеса и усклађеност са прописима.