Ako správne namontovať a pripojiť PTFE výmenník tepla bez jeho poškodenia

Tepelný výmenník z PTFE je pevne upevnený a rúrka je zatiahnutá do svojej polohy silou. Výstelka z PTFE sa v dýze zlomí v priebehu týždňov. Dôvod? Napätie tepelnej rozťažnosti. Potrubie mimo potrubia. Pre správnu inštaláciu musíte umožniť mobilitu.
PTFE (polytetrafluóretylén) je neprekonateľný vo svojej odolnosti proti korózii pre ťažké chemické zaťaženie, ale jeho mechanické správanie sa musí rešpektovať. Koeficient lineárnej tepelnej rozťažnosti materiálu je približne 10-násobok koeficientu uhlíkovej ocele (okolo 100–120 × 10⁻⁶/stupeň v porovnaní s 10–12 × 10⁻⁶/stupeň pre oceľ). PTFE výstelka sa pri prechode procesnej teploty z okolitých na pracovné podmienky značne rozťahuje, ale oceľový plášť sa rozťahuje oveľa menej. Ak je výmenník upevnený a dýzy sú pevne pripevnené, rozdielový rast vyvoláva šmykové a ťahové napätia, ktoré rýchlo prekračujú medzu predĺženia obloženia. To vedie k radiálnemu praskaniu v hrdle dýzy, deformácii čela príruby alebo mikrotrhlinám šíriacim sa pod tlakovými cyklami. Bezplatná{13}}inštalácia je bezstresová{14}}inštalácia. Zodpovednosťou inštalatéra je preto umiestniť jednotku tak, aby mohla dýchať axiálne a laterálne, pričom zároveň stále udržuje trysky zarovnané s procesným potrubím.
Začnite so základom. Výmenník tepla umiestnite na posuvné podpery a nie na pevné podpery. Štandardnou praxou je použitie PTFE klzných dosiek alebo podložiek ložísk s nízkym trením medzi pätkami výmenníka a oceľovými nosnými nosníkmi. Vďaka tomu sa škrupina roztiahne a stlačí bez problémov s trením. Pred spustením výmenníka skontrolujte, či je nosná konštrukcia presne na úrovni pomocou kvalitnej strojárskej vodováhy alebo laserového vyrovnávacieho nástroja; odchýlka väčšia ako 1 mm na meter môže spôsobiť nerovnomerné zaťaženie. Podporte všetky body rovnomerne v rozložení hmotnosti. Nikdy nedovoľte bodové zaťaženie pod plášťom alebo kanálom. Malé abnormality v základoch sú kompenzované podložkami alebo nastaviteľnými skrutkami pod nohami. Nezvárajte ani neskrutkujte plášť napevno ku konštrukcii, keď je výmenník v posuvných podperách. Namiesto toho použite axiálne vodiace koľajnice alebo dorazové bloky, ktoré obmedzujú bočný pohyb, ale umožňujú neobmedzený pozdĺžny pohyb pozdĺž osi nádoby. PTFE sa za horúca rozťahuje a poskytuje priestor na pohyb.

Keď je výmenník na svojom mieste a vyrovnaný, ďalším krokom je zarovnanie trysiek. Nenamáhajte procesné potrubie, aby sa zmestili trysky výmenníka. Najprv dajte potrubie do pravidelného vedenia. Kusy cievky umiestnite na dočasné nastaviteľné podpery rúr alebo reťaze tak, aby čela prírub boli rovnobežné a sústredné v rozmedzí 1,5 mm a 0,5 mm na 25 mm priemeru skrutky, v tomto poradí, podľa priemyselných predpisov pre vložkované zariadenia. Na meranie medzier na niekoľkých miestach po obvode použite špáromery. Ak je prítomná nesúososť, opravte ju podložením podpier potrubia alebo pätiek výmenníka, nie búšením alebo navijakom na potrubie. Malé odchýlky 3 mm môžu spôsobiť ohybové momenty, ktoré presne lokalizujú napätie na tenkom PTFE obložení v hrdle dýzy, kde je vložka prilepená alebo mechanicky zaistená k oceli.
Keď to máte zarovnané, vyberte správne tesnenia a nainštalujte ich. Vyžadujú sa PTFE obalové tesnenia alebo celoplošné PTFE tesnenia, ktoré sú kompatibilné s chemickou odolnosťou a tečením samotného obloženia. Nepoužívajte gumené, stlačené azbestové alebo špirálovo vinuté tesnenia-s kovovým vinutím. Tieto materiály sa nerovnomerne stláčajú a môžu sa vložiť do mäkšieho povrchu PTFE, čím vznikajú únikové cesty alebo lokalizované rozdrvenie. Vycentrujte tesnenie v prírube a zabezpečte, aby sa okraj obalu neprehýbal alebo neroztrhol. Ak to výrobca povoľuje, naneste na plochy tesnenia tenkú vrstvu vhodného maziva (pasta na báze PTFE-). Tým sa zníži montážny moment bez ovplyvnenia integrity tesnenia.
Je to riadený proces, skrutkovanie. Utiahnite prírubové skrutky v hviezdicovom alebo krížovom vzore, začnite od stredu a postupujte smerom von v postupných krokoch po 30 %, 60 % a 100 % špecifikovaného krútiaceho momentu. Použite kalibrovaný momentový kľúč. Typické hodnoty pre príruby s PTFE-upevnením sú medzi 40 a 80 Nm v závislosti od veľkosti a tlakovej triedy, ale vždy si pozrite údajový list výrobcu zariadenia. Prílišné{10}}pretiahnutie{11}}stláča PTFE za hranicu pružnosti a spôsobuje studený tok alebo praskanie na okraji príruby. Počkajte pätnásť minút po poslednom prechode a znova skontrolujte krútiaci moment; PTFE tesnenia sa pri dosadnutí trochu uvoľnia. Na potiahnuté príruby nepoužívajte rázové uťahováky ani vzduchové nástroje.
Vlastná hmotnosť ťažkého procesného potrubia musí byť podopretá samostatne na vlastných potrubných stojanoch alebo pružinových závesoch tak, aby nevisela z trysiek výmenníka. Samotná tryska je len predĺžením tenkého PTFE obloženia, nie konštrukčnou kotvou. Na nasávacie a výstupné vedenie nainštalujte expanzné slučky, vlnovcové kompenzátory alebo flexibilné kovové hadice. Tieto prvky absorbujú rozdielovú expanziu, zvyčajne 3–6 mm na meter dĺžky potrubia, bez prenosu axiálneho tlaku späť na výmenník. Nainštalujte flexibilné prvky vedľa trysky za prvým izolačným ventilom, aby bol umožnený prístup údržby. Dobrým pravidlom je ponechať 5–10 mm vzdialenosť medzi plášťom výmenníka a akoukoľvek pevnou konštrukčnou oceľovou alebo betónovou stenou. Táto vzdialenosť umožňuje plný tepelný rast bez viazania.
Po vytvorení všetkých pripojení a pred zavedením procesných kvapalín skontrolujte zarovnanie za studena. Označte referenčné miesta na dýzach a súvisiacich rúrach pomocou rysky alebo dočasnej značky. Pre systém zmerajte medzeru a rovnobežnosť pri teplote okolia. Potom, keď je skrutkovanie hotové a podpery sú uzamknuté, zmerajte znova-. Akýkoľvek pohyb > 1 mm je znakom zvyškového napätia. Uvoľnite príruby, znova{7}}nastavte podpery a pokračujte, kým sa nedosiahne nulové napätie. Táto posledná kontrola je poistkou inštalatéra proti skrytému stresu.
Správna mechanická inštalácia a vyrovnanie potrubia zabráni vzniku trhlín a netesností. Konštrukcia životnosti PTFE výmenníka tepla musí zohľadňovať tepelnú rozťažnosť. Keď je výmenník namontovaný na klzných podperách, dýzy sú zarovnané bez sily, tesnenia sú zvolené a správne utiahnuté a potrubie sa môže voľne rozširovať, PTFE výstelka zostáva len stlačená, presne tam, kde robí najlepšiu prácu. Výsledkom sú roky-bezplatnej služby, nie predčasné zlyhanie. Hodina navyše strávená starostlivým vyrovnávaním, zasúvaním podpier a vytváraním flexibilných spojení sa nakoniec vráti v prevádzke a bezpečnosti, ktorá presahuje počiatočné úsilie.