Kako pravilna potpora i stezanje mogu produžiti životni vijek PTFE grijača u obliku slova L?

Viseći PTFE grijač u obliku slova L iznad ruba spremnika osjetljiv je na njihanje, vibracije i nenamjerni kontakt sa stijenkom spremnika. Mehanički problemi riješeni su pravilno izgrađenim nosačima i stezaljkama, što značajno produljuje radni vijek grijača. Razlika između deset-godišnjeg grijača i onog koji se pokvari za godinu dana obično se svodi na način na koji je montiran. Ako ste inženjer kemijskih procesa ili stručnjak za održavanje odgovoran za zagrijavanje korozivnih tekućina, tada je važno razumjeti važnost vijeka trajanja PTFE grijača u obliku slova L.

Ranjive točke grijača u obliku L- bez potpore
PTFE uronjivi grijač u obliku slova L ima okomitu nogu (prolazi kroz rub ili poklopac spremnika) i vodoravnu nogu koja se proteže u tekućinu. Ova geometrija (ako nije podržana) proizvodi niz mehaničkih naprezanja:

U gustim ili turbulentnim tekućinama, sile uzgona nastoje podići vodoravni krak. Dakle, pluta prema gore.

Horizontalna noga je podložna protoku generiranim vibracijama od mješalice, cirkulacijske pumpe ili toplinske konvekcije.

Grijač može nenamjerno udariti u stijenku spremnika, unutarnje pregrade ili drugu opremu tijekom kretanja.

Gravitacija djeluje na jezgru od teškog metala unutar PTFE-a i pokušava povući horizontalnu nogu prema dolje tijekom vremena.

Sve te radnje dovode do toga da se PTFE plašt povuče po stijenci spremnika ili drugim tvrdim površinama. Abrazija može prorezati PTFE i izložiti metalnu jezgru jakim kemikalijama. Zatim bilo koje drugo curenje električne energije ili kvar na zemlji može uzrokovati neočekivano isključivanje.

Nadalje, vodoravna noga bez potpore podložna je vibracijama na svojstvenoj frekvenciji, posebno u tekućinama koje teku. Ove se vibracije prenose na okomitu nogu i na rub spremnika uzrokujući zamor PTFE-a na krivulji i na mjestu ugradnje.

Rješenje: Oslonci i stezaljke-izrađene po mjeri
Pravilnom mehaničkom potporom izbjegavaju se takve poteškoće, bez uvođenja novih naprezanja. Sustav potpore PTFE grijača u obliku slova L mora biti odgovarajuće razvijen i obavljati tri glavne funkcije:

Prevencija bočnog pomicanja (tj. držanje vodoravne noge dalje od stijenke spremnika).

Slobodno toplinsko širenje - Ne veže čvrsto grijač, dopuštajući mu da se širi i skuplja s temperaturnim fluktuacijama.

Sigurnost okomite noge - Sprječava rotaciju grijača ili klizanje koje bi moglo promijeniti položaj grijanja u spremniku.

Obično je dovoljna jednostavna potporna konzola od PTFE ili PVDF blizu slobodnog kraja vodoravne noge. Nosač se pričvršćuje na stijenku spremnika ili na čvrstu konstrukciju unutar spremnika. Grijač prolazi kroz rupu ili utor u nosaču. Kritično, otvor mora biti dovoljno velik da grijač klizi uzdužno dok se zagrijava i širi.

Materijali nosača i stezaljki
Materijal u kontaktu s PTFE plaštom ili kemijskom kupkom mora biti kompatibilan s procesnom tekućinom. Neki popularni izbori uključuju:

PTFE - Inertan i-neljepljiv, savršen za sve vaše korozivne primjene.

PVDF (poliviniliden fluorid) - Dobra kemijska otpornost i veća mehanička čvrstoća od PTFE-a; prikladno za razne kiseline i otapala.

Nehrđajući čelik (316 ili više) - Dobar za ne-kiseline koje oksidiraju i određene alkalne kupke. Može zahtijevati premazivanje ili izolaciju ako električna vodljivost predstavlja problem.

smanjite metalne stezaljke u izravnom kontaktu s PTFE grijačem osim ako se ne koristi PTFE rukav ili brtva za smanjenje abrazije.

Osiguravanje toplinske ekspanzije. Važan detalj
Koeficijent toplinske ekspanzije PTFE-a je značajan, oko 1% njegove duljine između temperature okoline (20 stupnjeva ) i maksimalne kontinuirane radne temperature (110 stupnjeva ). Za grijač s horizontalnom dužinom kraka od 1 m, krak će se proširiti za oko 10 mm kada je vruć. Ako je potporni nosač čvrsto pričvršćen na grijač (poput spojnice crijeva koja čvrsto pristaje), PTFE se ne može slobodno širiti. Ishod je:

Izvijanje PTFE plašta kada se komprimirani materijal pokušava osloboditi napetosti.

Mikropukotine gdje je koncentriran stres, posebno na savijanju ili na samoj konzoli.

Odvajanje plašta od unutarnje metalne jezgre.

Pažljivo konstruiran potporni sustav izbjegava problem s vodilicom s prorezima ili labavim prstenom. Nosač daje kanal ili kružnu rupu 2-4 mm više od vanjskog promjera grijača. Grijač se nalazi u vodilici, ali može kliziti naprijed-natrag dok se širi i skuplja. U određenim izvedbama grijač je podržan PTFE-obloženim U-kanalom koji omogućuje grijaču da putuje duž svoje duljine.

U praksi potporanj nikada ne bi trebao u potpunosti ograničiti uzdužno kretanje grijača. Svaka čvrsta stezaljka koja sprječava klizanje na kraju će dovesti do ozljeda.

Pričvršćivanje okomite noge na rub spremnika.
Vertikalni krak PTFE grijača u obliku slova L često prolazi kroz rupu na rubu spremnika ili kroz prirubnicu. Ako stezaljka nije dobro izvedena na ovoj ulaznoj točki, grijač bi mogao:

Okrenite se oko svoje okomite osi, mijenjajući smjer vodoravne noge.

Ako nosač na vodoravnoj nozi otkaže, skliznite prema dolje u spremnik.

Vibrirajte uz rupu ruba, noseći PTFE plašt.

Odgovarajuća stezaljka za rub ili žlijeb treba čvrsto držati okomitu nogu, ali dopustiti da se grijač proširi prema gore (grijač se širi okomito kao i vodoravno). Popularno rješenje je -stezaljka s podijeljenim prstenom od PTFE-a ili PVDF-a koja se steže oko grijača neposredno iznad ruba, s rubom koji leži na rubu. Stezaljka drži okomiti položaj, ali ne ometa uzdužno izvlačenje prema gore, jer grijač po potrebi može malo kliziti kroz stezaljku. Druga mogućnost je korištenje labave-čahure za vođenje i zasebnog mehaničkog graničnika (ovratnik) kako bi se spriječilo da grijač padne u spremnik.

Stezaljka naplatka također se prestaje okretati. Ovo je značajno jer rotacija može promijeniti razmak između vodoravne noge i stijenke spremnika i stvoriti kontakt koji možda nije bio prisutan u vrijeme postavljanja.

Druga ključna funkcija Zaustavljanje abrazije
Mora se osigurati odgovarajuća potpora, ali PTFE plašt nikada ne smije strugati po stijenci spremnika ili bilo kojoj drugoj tvrdoj površini. Potporni nosač trebao bi postaviti vodoravnu nogu tako da minimalni razmak između PTFE-a i najbliže unutarnje površine spremnika bude 5-10 mm. Ovaj razmak služi za izbjegavanje abrazije uslijed vibracija ili malih kretanja tekućine.

Rizik od abrazije je veći kada je stijenka spremnika sastavljena od grubog materijala (npr. neobloženog čelika ili stakloplastike). U takvim slučajevima, preporučljivo je koristiti zaštitnu čahuru, koja se sastoji od dodatnog sloja PTFE cijevi, na mjestima gdje bi grijač mogao doći u kontakt, ili držač koji drži grijač nekoliko centimetara od zida.

Malo truda u postavljanju nosača može uštedjeti skupe popravke grijača i nepotrebne zastoje. Nosač je relativno jeftin dio koji se može lako proizvesti od PTFE ili PVDF ploča.

Posebna razmatranja za miješanje u spremnicima
U spremnicima s mehaničkim mješačima ili raspršenim plinom, brzina tekućine može biti važna. Vodoravna noga je izložena ne samo vibracijama, već i silama otpora koje je nastoje skrenuti u smjeru strujanja. Ako je noga duga, potporni nosač na slobodnom kraju možda neće biti dovoljan. U tim je slučajevima prikladno ispitati dvije dodatne mjere:

Višestruke potporne točke - Dva ili više nosača duž vodoravne noge, raspoređenih tako da nepodržani raspon ne prelazi normalne standarde (tj. raspon < 20-30 puta OD grijača).

Za-zaštita protoka - Perforirana pregrada ili usmjerivač protoka mogu se dodati uzvodno od grijača kako bi se ublažio izravni udar protoka.

Potporni nosači i dalje moraju uzeti u obzir toplinsku ekspanziju, stoga se primjenjuje ista labava ideja vodilja.

Kontrolni popis najboljih praksi za instalaciju
Tijekom ugradnje potrebno je pridržavati se sljedećeg kako bi se povećao vijek trajanja PTFE grijača u obliku slova L potporne stezaljke:

Radnja Značenje
Provjerite ima li unutar spremnika oštrih rubova ili neravnina. Spriječite početno oštećenje PTFE-a
Slobodni kraj vodoravne noge, postavite potporni nosač. Izbjegavajte popuštanje i dodirivanje zida
Uvjerite se da je rupa nosača 2–4 ​​mm veća od ODA grijača za toplinsko širenje
Pričvrstite okomitu nogu na rub pomoću ne-rotirajuće stezaljke Bez rotacije i okomitog pada
Provjerite minimalni razmak od 5-10 mm od stranica spremnika. Uklonite opasnost od habanja
Hot-run check Post-installNije potvrđen nijedan kontakt ili vezanje na proširenje.
Sažetak
Mehanička potpora je jeftina i jednostavna tehnika za održavanje ulaganja u PTFE grijač prilagođenog-oblika. Dobro poduprti i stegnuti grijač u obliku slova L neće patiti od bilo kojeg od tri glavna mehanička mehanizma kvara, tj.; abrazije uslijed kontakta sa stijenkom spremnika, zamora uslijed vibracija i naprezanja zbog ograničenog toplinskog širenja. Dobro izgrađen sustav potpore uključuje labavu vodilicu ili držač s prorezima blizu kraja vodoravne noge koji omogućuje PTFE-u da slobodno klizi dok se širi. Mora se koristiti stezaljka za pričvršćivanje okomite noge na rub spremnika, sprječavajući rotaciju i ispuštanje, ali dopuštajući širenje prema gore. Mora se održavati kompatibilnost materijala s procesnom tekućinom - PTFE, PVDF ili nehrđajući čelik tipične su alternative. Kvaliteta grijača nije ništa važnija od najbolje prakse ugradnje, vrhunski grijač će prerano otkazati ako se ljulja, zvecka ili struže po stijenci spremnika.