Химический завод заказал специальный погружной нагреватель из ПТФЭ для прямоугольной ванны травления. Нагреватель был спроектирован с учетом теплового режима-низкой плотности ватт, достаточной площади поверхности и правильной глубины погружения. Но фланец представлял собой стандартную плоскую пластину с простой прокладкой, а перегородку исключили, поскольку в резервуаре «достаточно потока». В течение трех месяцев нагреватель дал течь на фланце, и на стороне, обращенной от циркуляционного входа, появились горячие точки. Фланец и перегородка не были запоздалой мыслью. Они были неотъемлемой частью работы обогревателя.
Варианты фланца и перегородки определяют, как монтируется нагреватель, как он герметизируется и как поток направляется через оболочку. Неправильный фланец дает течь. Неправильная перегородка создает мертвые зоны. Вместе они определяют, проработает ли индивидуальный обогреватель расчетный срок службы или выйдет из строя преждевременно.
Варианты фланцев для погружных нагревателей из ПТФЭ
Фланец является связующим звеном между нагревателем и баком. Он должен обеспечивать герметичность-герметизации, выдерживать тепловое расширение и противостоять химическим воздействиям процесса. Распространены четыре типа фланцев.
Плоский фланец с компрессионной прокладкой является самым простым и дешевым. Нагреватель из ПТФЭ проходит через отверстие в пластине, а между пластиной и патрубком резервуара сжимается прокладка. Эта конструкция склонна к хладотекучеству и утечкам при работе с ПТФЭ.
В стальном фланце с покрытием из ПТФЭ- используется стальная опорная пластина с вкладышем из ПТФЭ, выступающим над уплотняющей поверхностью. Вкладыш защищает сталь от химического воздействия, а сталь обеспечивает механическую прочность. Соединение ПТФЭ-с-сталью является слабым местом в случае повреждения футеровки.
Фланец с механической блокировкой захватывает оболочку из ПТФЭ в обработанной канавке или подрезе металлического фланца. Полимер не может холодным-течь от уплотнения, поскольку он физически удерживается. Такая конструкция обеспечивает наилучшее сочетание химической стойкости и надежности уплотнения.
Сплошной фланец из ПТФЭ изготавливается из пластины из ПТФЭ и прикручивается непосредственно к патрубку резервуара. Он полностью исключает использование металлического-интерфейса из ПТФЭ, но требует более толстого фланца и более низкого момента затяжки болтов, чтобы избежать хладотекучести.
| Тип фланца | Надежность уплотнения | Химическая стойкость | Расходы | Лучшее приложение |
|---|---|---|---|---|
| Плоская пластина + прокладка | Бедный | Умеренный | Самый низкий | Не-критический, низкая-температура |
| Сталь с футеровкой из ПТФЭ- | Хороший | Хороший | Умеренный | Большинство гальванических ванн |
| Механическая блокировка | Отличный | Отличный | Выше | Агрессивная химия |
| Твердый ПТФЭ | Хороший | Отличный | Самый высокий | HF, высокая-чистота |
Варианты фланцев для нестандартных погружных нагревателей из ПТФЭ
Варианты перегородок для управления потоком
Перегородка — это пластина или кожух, который направляет поток через оболочку нагревателя. Он используется, когда естественная циркуляция резервуара не обеспечивает достаточную скорость на поверхности оболочки. Распространены три типа перегородок.
Перфорированная перегородка окружает нагреватель с перфорированной пластиной, которая равномерно распределяет поток по длине нагрева. Перфорации создают перепад давления, который заставляет поток проходить через зазор между перегородкой и оболочкой.
Направленная перегородка представляет собой изогнутую или расположенную под углом пластину, которая направляет входящий циркуляционный поток через оболочку. Он расположен перед нагревателем и имеет форму, соответствующую схеме потока.
Перегородка дымохода представляет собой вертикальный кожух, открытый снизу и сверху. Нагретая жидкость поднимается по дымоходу, втягивая холодную жидкость снизу. Естественный конвекционный поток через дымоход поддерживает скорость в оболочке.
| Тип перегородки | Механизм потока | Скорость в оболочке | Лучшее приложение | Расходы |
|---|---|---|---|---|
| Перфорированный | Давление-управляется | 0.2–0.4 m/s | Резервуары с насосной циркуляцией | Умеренный |
| Направленный | Входное-направленное | 0.3–0.5 m/s | Резервуары с сильным входным потоком | Низкий |
| Камин | Естественная конвекция | 0.1–0.2 m/s | Цистерны без циркуляции | Низкий |
| Никто | Только натуральный | <0.05 m/s | Не рекомендуется | Никто |
Варианты перегородок для нестандартных погружных нагревателей из ПТФЭ
Подбор фланца и перегородки в соответствии с применением
Фланец и перегородка должны выбираться с учетом геометрии резервуара, химического состава и условий потока.
Для резервуара с агрессивной химией требуется фланец из прочного ПТФЭ с механической блокировкой или из твердого ПТФЭ. В резервуаре с мягким химическим составом можно использовать стальной фланец с футеровкой из ПТФЭ-. В резервуаре с высоким расходом можно использовать направляющую перегородку. Резервуару с низким расходом необходима перфорированная перегородка или перегородка для поддержания скорости в оболочке.
| Условия применения | Рекомендуемый фланец | Рекомендуемая перегородка | Примечания |
|---|---|---|---|
| Агрессивная химия, высокий расход | Механическая блокировка | Направленный | Лучшее сочетание |
| Агрессивная химия, низкий расход | Механическая блокировка | Перфорированный или дымоходный | Поддерживает скорость |
| Мягкая химия, высокий поток | Сталь с футеровкой из ПТФЭ- | Направленный | Экономически-эффективный |
| Мягкая химия, низкий расход | Сталь с футеровкой из ПТФЭ- | Камин | Простой, эффективный |
| Высокая-чистота, ВЧ-обслуживание | Твердый ПТФЭ | Перфорированный | Нет металлического контакта |
Рекомендации по выбору фланцев и перегородок в зависимости от условий применения
Когда варианты фланцев и перегородок ограничены геометрией резервуара
Размер патрубка резервуара и доступное пространство вокруг нагревателя могут ограничивать возможности выбора фланца и перегородки. Небольшое сопло может не соответствовать фланцу с механической блокировкой. В узком резервуаре может не оказаться места для перфорированной перегородки.
В этих случаях конструкция обогревателя должна быть адаптирована к имеющемуся пространству. В специальной конфигурации погружного нагревателя из ПТФЭ можно использовать компактный фланец с блокировкой и низкопрофильную направляющую перегородку-, чтобы соответствовать ограничениям. Для процесса спецификации требуются размеры патрубков резервуара, внутренние зазоры, условия потока и химический состав ванны.
