Хімічний завод замовив спеціальний занурювальний нагрівач PTFE для прямокутної травильної ємності. Нагрівач розроблено правильно для теплового навантаження-низька щільність ват, достатня площа поверхні та належна глибина занурення. Але фланець був стандартною плоскою пластиною з простою прокладкою, а перегородка була опущена, тому що резервуар мав «достатній потік». Нагрівач протік у фланці протягом трьох місяців і утворив гарячі плями на стороні, спрямованій від входу циркуляції. Фланець і перегородка не були задуманими. Вони були невід’ємною частиною роботи обігрівача.
Параметри фланців і перегородок визначають, як монтується нагрівач, як він ущільнюється та як потік спрямовується через оболонку. Неправильний фланець тече. Неправильна перегородка створює мертві зони. Разом вони визначають, чи користувацький нагрівач відпрацює свій проектний термін служби чи передчасно вийде з ладу.
Варіанти фланців для занурювальних нагрівачів PTFE
Фланець є сполучною ланкою між нагрівачем і баком. Він має забезпечувати-герметичність, витримувати температурне розширення та бути стійким до хімічних процесів. Поширені чотири типи фланців.
Плоский пластинчастий фланець з компресійною прокладкою є найпростішим і недорогим. Нагрівач PTFE проходить через отвір у пластині, а між пластиною та соплом резервуара стискається прокладка. Ця конструкція схильна до холодного течії та витоку в PTFE.
Сталевий фланець із тефлоновим- покриттям використовує сталеву опорну пластину з тефлоновим вкладишем, який простягається на ущільнювальну поверхню. Вкладиш захищає сталь від хімічного впливу, а сталь забезпечує механічну міцність. З’єднання PTFE-зі-сталлю є слабким місцем, якщо вкладиш пошкоджений.
Фланець з механічним блокуванням захоплює оболонку з ПТФЕ в оброблену канавку або виточку в металевому фланці. Полімер не може холодно-стікати з ущільнення, оскільки він фізично обмежений. Така конструкція забезпечує найкраще поєднання хімічної стійкості та надійності ущільнення.
Суцільний PTFE фланець виготовляється з PTFE пластини та прикручується безпосередньо до сопла резервуара. Він повністю виключає металевий-інтерфейс із PTFE, але вимагає товщого фланця та меншого моменту затягування болтів, щоб уникнути холодного течії.
| Тип фланця | Надійність герметизації | Хімічна стійкість | Вартість | Кращий додаток |
|---|---|---|---|---|
| Плоска пластина + прокладка | Бідний | Помірний | Найнижчий | Не-критично, низ-температура |
| Сталь з покриттям із PTFE- | добре | добре | Помірний | Більшість обшивки ванн |
| Механічно зблоковані | Чудово | Чудово | Вища | Агресивна хімія |
| Твердий PTFE | добре | Чудово | Найвищий | HF, висока-чистота |
Варіанти фланців для занурювальних нагрівачів з ПТФЕ
Параметри перегородки для керування потоком
Перегородка - це пластина або кожух, який спрямовує потік через оболонку нагрівача. Він використовується, коли природна циркуляція резервуара не забезпечує достатньої швидкості на поверхні оболонки. Поширені три типи перегородок.
Перфорована перегородка оточує нагрівач з перфорованою пластиною, яка рівномірно розподіляє потік по довжині, що нагрівається. Перфорація створює перепад тиску, який змушує протікати через зазор між перегородкою та оболонкою.
Спрямована перегородка - це вигнута або кутова пластина, яка спрямовує циркуляційний вхідний потік через оболонку. Він розташований перед нагрівачем і має форму відповідно до схеми потоку.
Перегородка димоходу - це вертикальний кожух, відкритий знизу і зверху. Нагріта рідина піднімається через димохід, втягуючи холодну рідину знизу. Природний конвекційний потік через димохід підтримує швидкість в кожусі.
| Тип перегородки | Механізм потоку | Швидкість в оболонці | Кращий додаток | Вартість |
|---|---|---|---|---|
| Перфорований | Під тиском- | 0.2–0.4 m/s | Ємності з насосною циркуляцією | Помірний |
| Спрямований | Спрямований-на вхід | 0.3–0.5 m/s | Ємності з сильним потоком на вході | Низький |
| димар | Природна конвекція | 0.1–0.2 m/s | Баки без циркуляції | Низький |
| Жодного | Тільки натуральні | <0.05 m/s | Не рекомендується | Жодного |
Варіанти перегородок для занурювальних нагрівачів з ПТФЕ
Відповідність фланця та перегородки до програми
Фланець і перегородку слід вибирати разом з геометрією бака, хімічним складом і умовами потоку.
Резервуар з агресивною хімією потребує механічного блокування або суцільного PTFE фланця. Резервуар із слабкою хімічною речовиною може використовувати сталевий фланець з тефлоновим покриттям-. Резервуар із високим потоком може використовувати спрямовану перегородку. Резервуару з низьким потоком потрібна перфорована перегородка або димохідна перегородка для підтримки швидкості в оболонці.
| Умова застосування | Рекомендований фланець | Рекомендована перегородка | Примітки |
|---|---|---|---|
| Агресивна хімія, висока прохідність | Механічно зблоковані | Спрямований | Найкраще поєднання |
| Агресивна хімія, низький прохід | Механічно зблоковані | Перфорований або димохідний | Зберігає швидкість |
| Легка хімія, висока подача | Сталь з покриттям із PTFE- | Спрямований | Економічно- |
| Легка хімія, низька витрата | Сталь з покриттям із PTFE- | димар | Просто, ефективно |
| Висока-чистота, високочастотне обслуговування | Твердий PTFE | Перфорований | Відсутність металевого контакту |
Рекомендації щодо фланців і перегородок залежно від умов застосування
Коли варіанти фланців і перегородок обмежені геометрією бака
Розмір сопла резервуара та доступний простір навколо нагрівача можуть обмежити параметри фланця та перегородки. Маленьке сопло може не вмістити механічно з’єднаний фланець. У вузькому резервуарі може не вистачити місця для перфорованої перегородки.
У цих випадках конструкцію обігрівача необхідно адаптувати до наявного простору. Спеціальна конфігурація занурювального нагрівача з PTFE може використовувати компактний з’єднаний фланець і низько-профільну перегородку, щоб відповідати обмеженням. Процес специфікації вимагає розмірів сопел бака, внутрішніх зазорів, умов потоку та хімічного складу ванни.
