Kādas ir apvalka{0}}un-caurules PTFE siltummaiņa priekšrocības korozīvām vajadzībām?

Piemēram: ķīmiskai procedūrai ir jāuzsilda kodīgs šķidrums mērenā spiedienā. Iekārtā vēsturiski ir izmantoti metāla apvalku un cauruļu apmainītāji, taču tie korozējas mēnešos. PTFE ir izturīgs pret koroziju, taču vai to var izmantot, lai izveidotu izturīgu korpusa{2}}un-caurules dizainu? "Kādas ir šīs klasiskās PTFE konfigurācijas praktiskās priekšrocības un trūkumi?"

Tā ir izplatīta problēma ķīmiskās apstrādes rūpniecībā. Daudzās rūpnīcās sildīšanai, dzesēšanai, kondensācijas vai iztvaicēšanas darbiem izmanto parastos metāla siltummaiņus. Šie siltummaiņi ir mehāniski izturīgi un inženieriem labi zināmi, taču skarbi procesa šķidrumi, piemēram, stipras skābes, oksidējoši šķīdumi vai halogenēti savienojumi, var ātri uzbrukt metāla sastāvdaļām. Pat pret koroziju izturīgi sakausējumi galu galā sabruks ilgstošas ​​ķīmiskas iedarbības rezultātā. Šādos iestatījumos PTFE siltummaiņi sniedz alternatīvu iespēju kombinēt ķīmisko izturību ar labi atpazīstamām siltuma pārneses dizaina koncepcijām.

Korpusa-un-caurules dizains ir ķīmiskās rūpniecības darba zirgs, un šī dizaina PTFE pielāgojumi ļauj izmantot to pašu mehānisko ietvaru īpaši kodīgos pakalpojumos. PTFE apvalks un cauruļu siltummainis ir neliela diametra PTFE cauruļu saišķis, kas ievietots cilindriskā apvalkā. Viens šķidrums iet cauri caurulēm, bet otrs šķidrums plūst ap apvalka cauruļu ārpusi. PTFE caurulēm ir plānas sienas, tādējādi siltumu var pārnest no viena šķidruma uz otru.

Pašas caurules ir izgatavotas no fluorpolimēra materiāla, taču apvalks parasti ir izgatavots no metāla vai -šķiedru pastiprinātas plastmasas (FRP). Šī kombinācija nodrošina procesa šķidrumu ar ķīmisku aizsardzību, kā arī nodrošina struktūras izturību. Elastīgās PTFE caurules balsta cauruļu loksnes, balsti un iekšējie deflektori, kas ir paredzēti, lai nodrošinātu termisko izplešanos darbības laikā.

Viena no galvenajām PTFE cauruļu saišķu priekšrocībām ir lieliskā izturība pret koroziju. PTFE ir ķīmiski izturīgs pret lielāko daļu rūpniecisko ķīmisko vielu, piemēram, stiprām skābēm, sārmiem, oksidētājiem un daudziem šķīdinātājiem. Šī funkcija ļauj izmantot apvalka-un-cauruļu apmainītājus straumēm, kas ātri korodētu nerūsējošo tēraudu vai citus metālu sakausējumus. Tāpēc PTFE apmainītāji tiek plaši izmantoti ķīmiskajā, pusvadītāju, metāla apdares un farmācijas nozarēs.

PTFE izturība pret piesārņojumu ir saistīta arī ar PTFE nepiedegošo īpašību{0}}. Daudzi rūpnieciskie šķidrumi satur izšķīdušas daļiņas vai sastāvdaļas, kas izgulsnējas uz siltuma pārneses virsmām. Šādi nosēdumi var stipri piestiprināties un veidot izolācijas slāņus, samazinot siltuma pārneses efektivitāti metāliskajos apmainītājos. PTFE zemā virsmas enerģija samazina iespēju, ka katlakmens un nogulsnes spēcīgi pieķersies caurulei. Konkrētos iestatījumos joprojām var rasties piesārņojums, lai gan nogulsnes bieži vien ir vieglāk noņemt ar ķīmiskām tīrīšanas metodēm.

Vēl viens būtisks aspekts siltummaiņu konstrukcijā ir spiediena spēja. Plākšņu tipa PTFE siltummaiņi ir mazi un efektīvi, lai gan plānā plākšņu struktūra parasti pieļauj tikai relatīvi zemu spiedienu. Turpretim apvalka un cauruļu PTFE apmainītājus var konstruēt tā, lai tie darbotos ar mērenu darba spiedienu. Atkarībā no caurules diametra, sienas biezuma un atbalsta konstrukcijas spiediens ir aptuveni no 10 līdz 15 bāriem.

Šī spiediena iespēja ļauj izmantot PTFE apvalka-un-cauruļu apmainītājus dažādās rūpnieciskās sistēmās, kur procesa šķidrumi ir jāuztur zem spiediena. Piemēram, tos var izmantot, lai sildītu skābes plūsmas ķīmiskajos reaktoros, atdzesētu agresīvus šķīdumus pirms uzglabāšanas vai kondensētu korozīvus tvaikus izplūdes gāzu apstrādes sistēmās. Korpusa mehāniskā stabilitāte nodrošina konstrukcijas izturību, savukārt PTFE caurules pasargā no ķīmiskas iedarbības.

Vēl viena apvalka{0}}un-cauruļu izvietojuma priekšrocība ir tā pielāgojamība. Viena un tā pati pamata konstrukcija var veikt daudz dažādu termisko pienākumu. Sildīšanas vajadzībām apvalku parasti izmanto tvaika vai karstā ūdens caurlaidei, kamēr korozīvs procesa šķidrums plūst cauri PTFE caurulēm. Korpusa pusi var atdzesēt ar dzesēšanas torņa ūdeni vai atdzesētu ūdeni. Korpusu-un-cauruļu apmainītāju izmantošana tvaiku kondensācijai vai šķidruma plūsmu iztvaicēšanai ir iespējama ar atbilstošām konstrukcijas izmaiņām.

Caurules izmēri ir jāizvēlas atbilstoši, lai sasniegtu vislabāko veiktspēju. Noteiktam siltummaiņa tilpumam siltuma pārneses virsmas laukuma palielināšanās, samazinot caurules diametru, nodrošina labāku siltuma veiktspēju. Bet mazākas caurules arī palielina pretestību šķidruma pārejai. Lielāka spiediena krituma dēļ var būt nepieciešami lielāki sūkņi vai vairāk enerģijas. Līdz ar to dizaineri kompromisa caurules izmēru ar pieļaujamo spiediena zudumu procesa sistēmā.

Uzmanība jāpievērš arī korpusa sānu materiāla izvēlei. Ja apvalka sānu šķidrums nav kodīgs, standarta oglekļa tērauda apvalki parasti ir vislētākā alternatīva. Smagākiem ekspluatācijas apstākļiem var būt nepieciešami FRP vai tērauda apvalki. Korpusa materiāla un apvalka -puses šķidruma saderība ir svarīga visa siltummaiņa komplekta ilgam kalpošanas laikam.

Vēl viens praktisks dizaina ierobežojums ir temperatūras ierobežojumi. PTFE ir liela ķīmiskā izturība plašā temperatūras diapazonā, tomēr tā mehāniskās īpašības mainās līdz ar paaugstinātu temperatūru. Lielākā daļa PTFE siltummaiņu ir paredzēti darbam līdz aptuveni 150-200 grādiem atkarībā no ražošanas detaļām. Pārbaudot, vai darba temperatūra ir šajās robežās, tiek nodrošināta mehāniskā stabilitāte un uzticamība laika gaitā.

Apkopes metodes arī nedaudz atšķiras no metāla blokiem PTFE apmaiņas gadījumā. Mehāniskās tīrīšanas metodes, piemēram, stiepļu suku vai augstspiediena skrāpēšana, var kaitēt fluorpolimēra caurulēm. Tā vietā parasti izmanto ķīmiskos tīrīšanas šķīdumus. Netīrumus var noņemt, izmantojot piemērotus tīrīšanas šķīdumus, kas tiek cirkulēti caur caurulēm, neradot fizisku kaitējumu siltuma pārneses virsmām.

Pieredze liecina, ka labs cauruļu atbalsts ir būtisks ilgstošam kalpošanas laikam. PTFE caurule ir elastīgāka nekā metāls, un šķidruma plūsma uz neatbalstītām zonām laika gaitā var izraisīt vibrāciju. Iekšējās atbalsta plāksnes un rūpīgi izstrādāti cauruļu saišķi samazina pārmērīgu kustību un samazina noguruma vai mehāniskā nodiluma iespēju.

Shell{0}}un-caurules apmaiņas ierīcēm ir īpašas priekšrocības salīdzinājumā ar citām PTFE apmaiņas sistēmām. Tie ir pamata un ir lieliski piemēroti tvertņu sildīšanai vai dzesēšanai. Tie nav paredzēti cauruļvadu apkalpošanai ar spiedienu. Plākšņu -tipa PTFE apmainītājiem ir kompaktas siltuma pārneses virsmas, bet parasti tie tiek darbināti ar zemāku spiedienu un plūsmas ātrumu. Korpusa un cauruļu siltummaiņi ir neliels kompromiss, jo tie piedāvā salīdzinoši augstu spiedienu, bet spēj izturēt lielāku šķidruma daudzumu.

Korozijas izturības un mehāniskās izturības kombinācija padara apvalka{0}}un-cauruļu PTFE siltummaiņus īpaši interesantus agresīviem ķīmiskiem procesiem. Tie saglabā tradicionālo čaulu-un-cauruļu iekārtu tradicionālo izkārtojumu un darbības režīmu, bet jutīgās metāliskās virsmas aizstāj ar ķīmiski inertu fluorpolimēru caurulēm.

Šie siltummaiņi ir izturīgi ar savu termisko veiktspēju apstākļos, kas ātri iznīcinātu tradicionālos materiālus, ja tie ir atbilstoši uzbūvēti un pielāgoti procesa apstākļiem. Šo uzticamību var panākt tikai pareizi izvēloties caurules izmēru, korpusa konstrukciju un ekspluatācijas apstākļus.

Praksē apvalka un cauruļu PTFE siltummaiņi apvieno labi pārbaudītu tradicionālā rūpnieciskā dizaina mehānisko konstrukciju ar izcilu fluorpolimēru materiālu izturību pret koroziju. Daudziem abrazīviem šķidrumiem ķīmiskajos procesos šī kombinācija nodrošina praktisku un pastāvīgu risinājumu apkures un dzesēšanas darbiem, kas pretējā gadījumā radītu lielas materiālas problēmas.