Ako správne namontovať a pripojiť PTFE výmenník tepla bez jeho poškodenia

Tepelný výmenník z PTFE je pevne priskrutkovaný a rúrka je zatlačená na miesto fyzickou námahou. PTFE vložka praskne na tryske v priebehu niekoľkých týždňov. Prečo?' Tepelná rozťažnosť napätia, nesúosovosť potrubia. Pre správnu inštaláciu potrebujete určitý priestor na pohyb.
Polytetrafluóretylén alebo PTFE poskytuje bezkonkurenčnú odolnosť proti korózii v náročných chemických prevádzkach, ale je potrebné zvážiť jeho mechanické správanie. Lineárny koeficient tepelnej rozťažnosti materiálu je asi desaťkrát väčší ako uhlíková oceľ, alebo asi 100 až 120 × 10-6/ stupeň oproti 10 až 12 × 10-6/ stupeň pre oceľ. PTFE výstelka expanduje oveľa viac ako oceľový plášť počas prechodu procesnej teploty z okolitých do pracovných podmienok. Ak sú dýzy bezpečne pripevnené k pevnému výmenníku, rozdielny rast vytvára šmykové a ťahové napätia, ktoré rýchlo prekračujú medzu predĺženia obloženia. Spôsobuje to radiálne praskanie hrdla dýzy, deformáciu čela príruby alebo mikrotrhliny, ktoré sa šíria pod tlakovými cyklami. Inštalácia bez úniku{14}}je bezstresová{15}}inštalácia. Cieľom inštalatéra je teda umiestniť jednotku tak, aby mohla dýchať axiálne a laterálne, no stále si zachováva presné zarovnanie trysky s procesným potrubím.
Začnite so základom. Umiestnite výmenník tepla na podpery, aby ste ho mohli posúvať a nie pevne držať. Štandardnou praxou je použitie PTFE klzných dosiek alebo podložiek ložísk s nízkym trením medzi pätkami výmenníka a oceľovými nosnými nosníkmi. To umožňuje škrupine rásť a zmenšovať sa bez boja proti treniu. Pred spustením výmenníka sa uistite, že nosná konštrukcia je presne v rovine pomocou presnej vodováhy strojníka alebo laserového vyrovnávacieho zariadenia; odchýlka väčšia ako 1 mm na meter spôsobí nerovnomerné zaťaženie. Všetky podporné body rovnomerne rozložia váhu, nikdy nedovoľte bodové zaťaženie pod plášťom alebo kanálom. Menšie abnormality v základoch zachytia podložky alebo nastaviteľné skrutky pod nohami. Keď výmenník spočíva na svojich pohyblivých podperách, nezvárajte ani neskrutkujte plášť napevno ku konštrukcii. Namiesto toho vložte axiálne vodiace koľajnice alebo zarážkové bloky, ktoré zabraňujú bočnému pohybu, ale umožňujú neobmedzený pohyb pozdĺž osi cievy. PTFE sa za horúca rozťahuje, vytvára priestor na manévrovanie.
Akonáhle je hladina nastavená s výmenníkom na mieste, tryska je zarovnaná. Nikdy netlačte na procesné potrubie, aby sa zhodovalo s tryskami výmenníka. V prvom rade nastavte potrubie prirodzeným spôsobom. Kusy cievky umiestnite na dočasné nastaviteľné podpery potrubia alebo pomocou reťazových spádov tak, aby čela prírub boli rovnobežné a sústredné v rozmedzí 1,5 mm a 0,5 mm na 25 mm priemeru skrutky, resp. podľa priemyselných predpisov pre vložkované zariadenia. Medzery zmerajte špáromerom na niekoľkých miestach po obvode. Opravte nesúososť podložením podpier potrubia alebo pätiek výmenníka; rúru neubíjajte ani nenavíjajte. Vychýlenie aj o 3 mm môže spôsobiť ohybové momenty, ktoré sústreďujú napätie priamo na tenkú PTFE výstelku v hrdle dýzy, kde je výstelka prilepená alebo mechanicky zaistená k oceli.
Nainštalujte správne tesnenia a zarovnajte ich. Samotná výstelka je prispôsobená chemickej odolnosti a tečeniu pomocou PTFE tesnenia plášťa alebo celoplošných PTFE tesnení. Nepoužívajte gumené, stlačené azbestové alebo špirálovito obalené tesnenia s kovovým vinutím. Stláčajú sa nerovnomerne a môžu sa zapustiť do mäkšej plochy PTFE, čo spôsobí únikové cesty alebo lokálne rozdrvenie. Vycentrujte tesnenie na prírube, aby sa okraj obalu neprehýbal ani neroztrhol. Ak to výrobca povoľuje, naneste na povrch tesnenia tenký film vhodného maziva (pasta na báze PTFE{5}}), aby ste minimalizovali montážny moment bez ovplyvnenia celistvosti tesnenia.
Bolting je pomalý, stabilný pochod. Utiahnite skrutky príruby do hviezdy alebo do kríža, začnite od stredu a postupujte v postupných prechodoch- -30 %, 60 % a 100 % predpísaného krútiaceho momentu. Použite kalibrovaný momentový kľúč. Typické hodnoty pre príruby s PTFE výstelkou sú od 40 do 80 Nm v závislosti od veľkosti a tlakovej triedy. Vždy postupujte podľa údajového listu výrobcu zariadenia. Ak je PTFE príliš utiahnutý, bude stlačený za hranicu pružnosti a za studena bude prúdiť alebo prasknúť na okraji príruby. Po konečnom prechode počkajte 15 minút a znova skontrolujte krútiaci moment. Tesnenia z PTFE sa pri dosadnutí usadia. Na potiahnuté príruby nepoužívajte rázové uťahováky ani vzduchové nástroje.
Ťažké procesné potrubie musí byť samostatne podopreté na vlastných potrubných stojanoch alebo pružinových závesoch tak, aby jeho vlastná hmotnosť nevisela z trysiek výmenníka. Tryska nie je nič iné ako predĺženie tenkého PTFE obloženia a nie je to konštrukčná kotva. Na nasávacom aj výstupnom potrubí použite expanzné slučky alebo vlnovcové{2}}spojky alebo flexibilné kovové hadice. Tieto prvky absorbujú rozdielový rast (často 3-6 mm/m dĺžky potrubia) bez toho, aby do výmenníka privádzali akýkoľvek axiálny ťah. Udržujte flexibilné prvky v blízkosti trysky, ale na strane po prúde od prvého izolačného ventilu, aby boli prístupné pre údržbu. Dobrým pravidlom je ponechať 5-10 mm medzeru medzi plášťom výmenníka a akoukoľvek pevnou konštrukčnou oceľovou alebo betónovou stenou. Tento priestor umožňuje plný tepelný rast bez viazania.
Pred zavedením procesných kvapalín vykonajte všetky pripojenia a skontrolujte zarovnanie v studenom stave. Narysujte alebo inak označte referenčné miesta na tryskách a na okolitých rúrach. Zmerajte medzeru a rovnobežnosť so systémom pri teplote okolia. Potom znova-zmerajte, keď je skrutkovanie dokončené a podpery sú upevnené. Akákoľvek zmena väčšia ako 1 mm vykazuje zvyškové napätie. Uvoľnite príruby, znovu{7}}nastavte podpery a opakujte, kým sa neukáže nulové napätie. Poslednou kontrolou je poistka inštalatéra proti skrytému stresu.
Správna mechanická inštalácia a zarovnanie potrubia zabráni prasklinám a netesnostiam." Tepelná rozťažnosť je hľadiskom pre životnosť PTFE výmenníka tepla. Iba v prípade, že PTFE vložka funguje najlepšie-v kompresii- to urobí, keď je výmenník umiestnený na klzných podperách, trysky sú zarovnané bez sily, tesnenia sú vybraté a správne dotiahnuté krútiacim momentom a výsledok prevádzky nie je povolený{5}. Hodina navyše strávená starostlivým vyrovnávaním, posuvnými podperami a flexibilnými spojmi sa nakoniec vyplatí v prevádzke a bezpečnosti, ktorá ďaleko presahuje počiatočné úsilie.