Hur monterar man om en befintlig PFA-värmare med en löstagbar PTFE-slithylsa utan att tömma tanken när värmaren inte kan-aktiveras i mer än 30 minuter?
Lämna ett meddelande
En löstagbar PTFE-slithylsa kan eftermonteras utan att tömma tanken och med liten stilleståndstid (mindre än 30 minuter) i kontinuerliga processer när en PFA-värmare uppvisar erosionsindikatorer (som förtunning från slipslam) men inte kan tas bort direkt. Hylsan har ett mekaniskt klämsystem (fjäder-belastat eller skruv-klämt), överlappande kanter och en delad-rörkonstruktion (två halva-skal) som består av PTFE som är 1-2 mm tjock. För att få ner temperaturen under 50 grader stängs värmaren av i femton minuter. Med hjälp av ett verktyg som sträcker sig genom tankmansöppningen eller en 4-tums åtkomstport, placeras hylsan runt den exponerade värmaren. Värmaren återaktiveras och hylsan kläms på plats. Den ursprungliga PFA-manteln är skyddad från ytterligare nedbrytning av PTFE-hylsan. Var sjätte till tolfte månad, vid planerat underhåll, byts hylsan. Utan att någonsin tömma tanken ökar denna uppgradering värmarens livslängd med två till tre fot.
Designkrav för delade ärmar
Mått, funktion och komponentmaterialtjocklek (mm)
Två delar av den inre halvan-skalPTFE (ofylld, ny) 1,5–2,0 Längd=uppvärmd längd plus 100 mmLägg på ett lager
Externa klämmor (2–4)PTFE-band 0,5 eller rostfritt stål 316 (metall)Omkrets=rör OD + hylstjocklek + överlappning; bredd: 20 mm Fäst ihop de två delarna.
Täta kanten (tillval)RTV silikon vid höga temperaturer3 mm sträng applicerad i fältet hindrar partiklar från att komma mellan värmaren och hylsan.
Stång i rostfritt stål med klibbiga fingrar eller sugkoppar för insättning. Placera hylsan under vattnet; längd=tankdjup + 500 mm; diameter: 6 mm
Detaljerad eftermonteringsprocess (värmare av-strömsatt, tank full)
Steg 1: Stäng av värmen och låt den svalna. Stäng av elen. Ge värmaren 15 minuter att svalna till mindre än 50 grader, vilket visas av ett termoelement som är fäst vid den kalla änden. Om det fortfarande är varmt, fortsätt inte.
Steg 2: Gå till värmaren. Ta bort en 4-tums gängad port eller öppna tankmansöppningen. Om värmaren tillfälligt tas bort kan hylsan placeras genom värmarens monteringsflänshål om det inte finns någon större åtkomst till tanken. Men värmaren måste tömmas och göras strömlös innan den kan tas bort? Processen bygger på att värmaren förblir på plats.
Rengör värmarens yta i steg tre. Skrubba den uppvärmda längden med en mjuk borste med långa-handtag (nylonborst) för att få bort eventuella avlagringar, biofilmer eller lösa fjäll. Använd en vattenstråle för att skölja (lågt tryck, 5–10 bar). Slipmedel som kan repa PFA bör inte användas.
Placera ärmhalvorna i det fjärde steget. Plocka upp ett PTFE-halv-skal med hjälp av insättningsverktyget (sugkoppar). Placera den mot värmaren efter att ha sänkt den, så att kanten är i linje med toppen av den uppvärmda zonen (strax under den kyliga änden). Hela det eroderade området samt 50 mm bortom vardera änden bör täckas av halva-skalet.
Installera det andra halvan-skalet i steg fem. Överlappa kanterna med 10 till 15 mm och upprepa för andra halvan. För att förhindra flagning bör överlappningen vara på nedströmssidan av flödet.
Kläm fast hylsan i steg sex. Täck toppen, mitten och botten av hylsan med PTFE-band eller klämmor av rostfritt stål. För att komprimera PTFE mot PFA utan att krossa, dra försiktigt åt (moment 2–3 N·m).
Steg 7: Slå på värmaren igen. Stäng av manvägen. Slå på värmaren. Håll ett öga på temperaturen; PTFE-hylsan ökar det termiska motståndet (R=t/k=0.0015/0.25=0.006 m²·K/W). Den extra ΔT för en värmare som arbetar med 3 W/cm² (30 000 W/m²) är 30 000 × 0.006=180 grader . Detta är viktigt! Följaktligen, efter att en PTFE-hylsa har installerats, måste värmaren minskas. För att hålla kärntemperaturen stabil, sänk strömmen med 30–40 %. Acceptera en reducerad värmeeffekt som ett alternativ.
Krav på nedsättning av PTFE-hylsor
PTFE-tjocklek (mm) Extra ΔT vid 3 W/cm² ( grad ) Behövlig effektminskning (%) Värmeflöde som resulterar (W/cm²) 1.0 120 25–30 % 2,1–2.3 1.5 180 35–40 % 1,8–2.0 2.0 240 45–50 % 1,5–1,6
Att lägga till en PTFE-hylsa utan nedstämpling kommer att resultera i överhettning och snabb PFA-nedbrytning för en värmare som redan arbetar nära sin kärntemperaturgräns. Acceptera att värmaren kommer att fungera svalare (med mindre el) efter eftermonteringen eftersom hylsan är ett offerlager.
Exempel i fältet
Efter arton månader minskade väggtjockleken på en PFA-värmare i en slurryslinga för gruvdrift från 2,0 mm till 1,2 mm på grund av erosion. Under två veckor kunde fabriken inte tömma tanken på 50 000 liter. De använde metoden ovan för att sätta in en delad PTFE-hylsa som var 1,5 mm tjock. Det var ett avbrott på 25-. De minskar värmarens effekt med 33 %, från 6 kW till 4 kW. Efter tio månader bar PTFE-hylsan ut och måste bytas ut, vilket krävde ytterligare tjugofem minuters driftstopp. Det fanns ingen ytterligare erosion av den ursprungliga PFA-väggen. Ytterligare tre år tillbringades med värmaren. Alternativet var en tankavtappning på 5 000 $ och ett byte av värmare på 2 000 $; eftermonteringen av hylsan kostar $200 styck.
Begränsningar och när eftermontering inte är lämplig
PTFE weakens and crawls at high temperatures (>150 grader); använd istället PFA-hylsor, som är dyrare men har jämförbar termisk motståndskraft.
High-pressure (>3 bar): Hylsan kan tränga ut genom klämmor eller kollapsa. Det rekommenderas inte.
Snävt spel: För att passa hylsan måste värmaren vara minst 5 mm från tankväggar eller andra värmare.
High watt density (>3 W/cm²): Kärnan kommer att överhettas på grund av den extra ΔT. Nedstämpling krävs; montera inte om det inte är acceptabelt.
Sammanfattningsvis är eroderade PFA-värmare skyddade av delade PTFE-hylsor eftermonteringar utan tanktömning
På bara några minuter kan en befintlig PFA-värmare eftermonteras med en delad PTFE-hylsa (1,5–2,0 mm tjock) utan att tömma tanken. Genom att absorbera ytterligare erosion ökar hylsan värmarens livslängd med två till tre grader. För att ta hänsyn till den extra termiska resistansen måste värmaren reduceras med 30 till 50 %. Bara 15 minuters nedkylning och 10 minuters installation behövs för ommonteringen. Denna teknik är ovärderlig för kontinuerliga procedurer när det inte är möjligt att tömma en tank. Hylsan fungerar som ett offerslitlager snarare än att vara permanent. Byt ut den var sjätte till tolfte månad. Det sparar pengar, processen och värmaren. Smart ingenjörskonst är en snabb lösning som förlänger livslängden i flera år.
