האתגר ללא-התקנת ניקוז
מיכל עיבוד כימי דורש שדרוג חימום, אך לא ניתן להפסיק את התהליך במשך 2-3 הימים הדרושים לניקוז, ניקוי, התקנת מחליף חום רגיל, מילוי וחימום חוזר. למיכל שסתום ניקוז תחתון בגודל 100 מ"מ. מחליף החום הקיים, אם קיים, כשל או אינו מספיק. האתגר: התקן מחליף חום חדש מסוג PTFE דרך שסתום הניקוז התחתון מבלי לרוקן את המיכל.
זה אפשרי מכיוון שצינורות PTFE גמישים, קלים, וניתן לייצר אותם בתצורה שעוברת דרך שסתום הניקוז במצב ממוטט או מקופל ומתרחבת לתצורה התפעולית שלו פעם אחת בתוך המיכל. התכנון דורש הנדסה קפדנית של מנגנון ההחדרה, שיטת ההרחבה והאטימה בחיבור שסתום הניקוז.
עיצוב ההכנסה וההרחבה
מחליף החום PTFE בנוי כצרור של צינורות גמישים המחוברים לגזע מרכזי. הגבעול עובר דרך שסתום הניקוז ומשמש גם כמדריך ההחדרה וגם כצינור אספקת הקיטור. צרור הצינורות ממוטט סביב הגבעול לצורך הכנסת-צינורות נאספים יחד עם רצועת ריסון זמנית שמחזיקה אותם בצרור קומפקטי קטן מספיק כדי לעבור דרך פתח השסתום.
הגבעול עם הצרור הממוטט מוחדר דרך שסתום הניקוז הפתוח. ברגע שהצרור נמצא במלואו בתוך המיכל, רצועת הריסון משתחררת. מנגנון השחרור הוא חוט משיכה- העובר לאורך הגבעול אל החלק החיצוני של המיכל. משיכת החוט משחררת את הרצועה, וצינורות ה-PTFE, משוחררים ממעצור, קופצים החוצה לתצורה התפעולית המתוכננת שלהם-מערך רדיאלי המפיץ את משטח החימום בכל חלקו- המיכל.
| פרמטר עיצוב | מִפרָט |
|---|---|
| קוטר מינימלי של שסתום ניקוז | 80 מ"מ (3 אינץ') |
| קוטר גזע החדרה | 50 מ"מ |
| מספר צינורות PTFE בחבילה | 12-20 |
| צינור OD × קיר | 8 מ"מ × 0.8 מ"מ |
| קוטר צרור ממוטט | 70 מ"מ (מתאים דרך שסתום 80 מ"מ) |
| קוטר צרור מורחב | 400-600 מ"מ (תלוי בגודל הטנק) |
| שיטת שחרור להקה מעכבת | משוך-כבל למפעיל חיצוני |
| שיטת איטום גזע-ל-שסתום | בלוטת דחיסה או אטם מתנפח |
| זמן התקנה (לאחר הכנה) | 2-4 שעות |
איטום הגבעולים וחיבור הקיטור
הגבעול עובר דרך שסתום הניקוז וחייב לאטום נגד לחץ נוזל התהליך תוך שהוא מאפשר למקם את הגבעול בציר ובסיבוב. אטם בלוטות דחיסה, בדומה לאריזת גזע שסתום, מותקן במכסה שסתום הניקוז. חומר האיטום הוא גרפיט ספוג PTFE- או אריזת PTFE טהורה, התואם לכימיה של התהליך.
לאחר הרחבת הצרור בתוך המיכל, מיקום הגבעול קבוע על ידי הידוק הבלוטה. הקצה החיצוני של הגבעול מתחבר לאספקת הקיטור ולצנרת החזרת הקונדנסט באמצעות צינורות גמישים. הגזע עצמו הוא צינור קואקסיאלי: צינור פנימי מוביל אדים אל הצרור, והמרווח הטבעתי בין הצינורות הפנימיים והחיצוניים מחזיר עיבוי.
התצורה התפעולית
הצרור המורחב יוצר מערך רדיאלי של צינורות המשתרע החוצה מהגבעול המרכזי ליד תחתית המיכל. הצינורות משוקללים בקצותיהם עם משקולות קטנות מכוסות PTFE- כך שהם שוקעים לכיוון קרוב ל-אופקי. קיטור הנכנס דרך הגבעול זורם דרך הצינורות וחוזר כעיבוי דרך החלל הטבעתי. מערך הצינורות מספק חימום מבוזר על פני חתך- המיכל, עם הסעה טבעית המובילה נוזל מחומם כלפי מעלה מהצרור המותקן- התחתונה.
התצורה מותאמת למיכלים שבהם ההרכבה התחתונה מקובלת ותכולת המיכל מספקת את הזרימה התרמית. הוא אינו מתאים למיכלים עם הצטברות בוצה כבדה בקרקעית, אשר תקבור את הצרור.
נוהל ההסרה והתחזוקה
מחליף החום מוסר על ידי היפוך של הליך ההתקנה. אספקת הקיטור מבודדת ונטולת לחץ. בלוטת הגבעול משוחררת. הגבעול נמשך החוצה, והצינורות קורסים כשהם נמשכים דרך פתח שסתום הניקוז -בהפוך בתהליך ההחדרה. כל המכלול נמשך דרך השסתום. תחזוקה או החלפה מתבצעת מחוץ למיכל.
תכנון זה מאפשר החלפת מחליף חום ללא כניסה למיכל, ללא ניקוז וללא הפסקת ייצור מעבר ל-2-4 השעות הנדרשות לפעולת ההחדרה או ההסרה.
תַקצִיר
מחליף חום PTFE מותאם אישית המיועד להחדרה דרך שסתום ניקוז תחתון של המיכל מאפשר התקנה או החלפה של מערכת חימום ללא ניקוז המיכל. צרור הצינורות הגמיש והמתקפל עובר דרך השסתום בתצורה מרוסנת ומתרחב בתוך המיכל לגיאומטריה התפעולית שלו. גזע קואקסיאלי מספק אספקת קיטור, החזרת עיבוי ומדריך ההכנסה. התכנון מבטל את זמן ההשבתה בייצור וסילוק הפסולת הקשורים לניקוז המיכלים לצורך תחזוקת מחליף חום.
תמיכה הנדסית עבור עיצוב מחליף חום PTFE הניתן להחדרה-זמינה עם הגשת מידות המיכל, גודל וסוג שסתום הניקוז, כימיה וטמפרטורה של נוזל התהליך ודרישות חובת החימום.
