ปัญหาส่วนหัวที่เปิดเผย
ในการติดตั้งถังแบบลึก ชุดท่อแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE จะขยายไปจนถึงด้านล่างถัง ในขณะที่ส่วนหัวของไอน้ำและคอนเดนเสทอยู่ใกล้ขอบถัง เหนือพื้นผิวของเหลว ส่วนหัวทำงานที่อุณหภูมิไอน้ำ -130-165 องศา ขึ้นอยู่กับแรงดัน อากาศโดยรอบเหนือถังมักจะเย็นและชื้น โดยเต็มไปด้วยไอระเหยของกระบวนการ
ส่วนหัวที่เปิดเผยและร้อนจัดสร้างปัญหาสามประการ การสูญเสียความร้อนจากส่วนหัวที่ไม่มีฉนวนจะทำให้พลังงานสิ้นเปลือง-โดยทั่วไป 2-5% ของความร้อนที่ป้อนทั้งหมดสำหรับการติดตั้งถังน้ำลึก การควบแน่นของอากาศชื้นและไอระเหยของกระบวนการบนพื้นผิวส่วนหัวที่ร้อนทำให้เกิดการหยดและการกัดกร่อนของส่วนประกอบโลหะในบริเวณใกล้เคียง ส่วนหัวที่ร้อนทำให้เกิดอันตรายจากการถูกไฟไหม้แก่ผู้ปฏิบัติงานที่ทำงานบริเวณขอบถัง
ฉนวนแบบเดิม-ขนแร่ที่มีการหุ้มโลหะ-สามารถนำมาใช้กับส่วนหัวได้ แต่จะทำให้การบำรุงรักษาเข้าถึงการเชื่อมต่อส่วนหัวยุ่งยาก และอาจเสี่ยงต่อความเสียหายจากสภาพแวดล้อมด้านบนของถังที่มีฤทธิ์กัดกร่อน- ฉนวนในตัวซึ่งสร้างไว้ในการออกแบบส่วนหัว ให้การป้องกันความร้อนโดยไม่ต้องมีภาระในการบำรุงรักษา-ฉนวนที่ใช้ภาคสนาม
การออกแบบฉนวนแบบรวม
ฉนวนภายในประกอบด้วยปลอก PTFE โคแอกเซียลที่ล้อมรอบแต่ละส่วนหัวด้วยช่องว่างอากาศรูปวงแหวน ปลอกหุ้มผลิตจากวัสดุ PTFE แบบเดียวกับส่วนหัว มีการติดตั้งแบบศูนย์กลางรอบๆ ส่วนหัว โดยรองรับด้วยวงแหวนตัวเว้นระยะ PTFE เป็นระยะตามความยาวของส่วนหัว ช่องว่างวงแหวน-โดยทั่วไปคือ 10- ความกว้างในแนวรัศมี 15 มม. จะถูกปิดผนึกที่ปลายทั้งสองข้าง แต่จะไม่มีการอพยพออก อากาศที่ติดอยู่จะเป็นฉนวน
ช่องว่างอากาศระหว่างส่วนหัวและปลอกช่วยลดอุณหภูมิพื้นผิวภายนอกจาก 130-165 องศาเป็น 45-60 องศา ปลอดภัยสำหรับการสัมผัสโดยบังเอิญและต่ำกว่าจุดน้ำค้างของไอระเหยในกระบวนการส่วนใหญ่ การควบแน่นบนพื้นผิวปลอกจะถูกขจัดออกไป การสูญเสียความร้อนจากส่วนหัวจะลดลง 60-70% เมื่อเทียบกับส่วนหัวที่ไม่มีฉนวน
ปลอกสามารถถอดออกได้เพื่อการตรวจสอบและบำรุงรักษาส่วนหัว มันถูกประดิษฐ์ขึ้นในส่วนต่างๆ ที่เลื่อนออกจากกันที่ตำแหน่งวงแหวนสเปเซอร์ แต่ละส่วนยึดด้วยสกรู PTFE หรือข้อต่อแบบ snap{2}} ที่พอดี สามารถถอดส่วนต่างๆ ออกทีละส่วนได้ ทำให้สามารถเข้าถึงพื้นที่เฉพาะของส่วนหัวได้โดยไม่ต้องถอดชุดฉนวนออกทั้งหมด
| พารามิเตอร์ฉนวนอินทิกรัล | ข้อมูลจำเพาะ |
|---|---|
| ประเภทฉนวน | ปลอก PTFE โคแอกเซียลที่มีช่องว่างอากาศติดอยู่ |
| ความกว้างรัศมีของช่องว่างอากาศ | 10-15มม |
| อุณหภูมิพื้นผิวส่วนหัว (ไม่มีฉนวน) | 130-165 องศา |
| อุณหภูมิพื้นผิวภายนอกของปลอก | 45-60 องศา |
| ลดการสูญเสียความร้อน | 60-70% เทียบกับส่วนหัวที่ไม่มีฉนวน |
| การควบแน่นบนแขนเสื้อ | กำจัดออก (พื้นผิวเหนือจุดน้ำค้าง) |
| วัสดุแขนเสื้อ | PTFE (ทนสารเคมีเช่นเดียวกับส่วนหัว) |
| การติดตั้งแขนเสื้อ | แหวนสเปเซอร์ PTFE ส่วนที่ถอดออกได้ |
| การเข้าถึงเพื่อการบำรุงรักษา | การกำจัดแต่ละส่วน |
ฉนวนเชื่อมต่อไอน้ำและคอนเดนเสท
การเชื่อมต่อท่อจ่ายไอน้ำและท่อส่งกลับคอนเดนเสทที่ส่วนหัวยังจำเป็นต้องมีฉนวนด้วย การออกแบบที่สมบูรณ์ช่วยขยายแนวคิดปลอกโคแอกเซียลไปยังการเชื่อมต่อเหล่านี้ -ส่วนท่อ PTFE แบบหุ้มฉนวนล่วงหน้า-ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นเป็นท่อด้านในสำหรับไอน้ำหรือคอนเดนเสท ปลอกด้านนอกที่มีช่องว่างอากาศ และแหวนเว้นระยะ-เชื่อมต่อส่วนหัวกับการเจาะผนังถัง ส่วนหุ้มฉนวนสำเร็จรูป-ถูกสร้างขึ้นตามความยาวและติดตั้งเป็นยูนิตทั้งชุด
การเปลี่ยนจากปลอกส่วนหัวไปเป็นฉนวนท่อทำด้วยเครื่องสูบลม PTFE หรือปลอกหุ้มแบบยืดหยุ่นที่รองรับการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันระหว่างส่วนหัวและท่อในขณะที่ยังคงรักษาความต่อเนื่องของฉนวน
ประโยชน์ด้านความปลอดภัยและพลังงาน
อุณหภูมิพื้นผิวภายนอกที่ลดลงของส่วนหัวที่หุ้มฉนวนช่วยลดอันตรายจากการถูกไฟไหม้สำหรับผู้ปฏิบัติงาน ไม่จำเป็นต้องมีสัญญาณเตือนหรืออุปกรณ์ป้องกัน พื้นที่ส่วนหัวมีความปลอดภัยสำหรับผู้ปฏิบัติงานประจำระหว่างการทำงานของถัง
การประหยัดพลังงานจากการสูญเสียความร้อนที่ส่วนหัวที่ลดลง ในขณะที่เปอร์เซ็นต์ความร้อนที่ป้อนเข้าไปทั้งหมดเพียงเล็กน้อย จะสะสมตลอดอายุการใช้งาน 15+ ปีของอุปกรณ์ สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาด 100 kW ที่มีการลดการสูญเสียส่วนหัว 3% การประหยัดพลังงานต่อปีจะอยู่ที่ประมาณ 18,000 kWh- มูลค่า 1,800 ดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อปีที่ 0.10 ดอลลาร์/kWh กว่า 15 ปี ประหยัดเงินได้รวม 27,000 ดอลลาร์ ซึ่งเกินกว่าต้นทุนส่วนเพิ่มของฉนวนในตัว
สรุป
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE ที่มีฉนวนกันความร้อนในตัวบนส่วนหัวที่ไม่จุ่ม- ใช้ปลอก PTFE แบบโคแอกเซียลที่มีช่องว่างอากาศติดอยู่ เพื่อลดอุณหภูมิพื้นผิวภายนอกจาก 130-165 องศาเป็น 45-60 องศา ฉนวนช่วยลดการควบแน่น ลดการสูญเสียความร้อนได้ 60-70% และขจัดอันตรายจากการเผาไหม้สำหรับผู้ปฏิบัติงาน ส่วนปลอกที่ถอดออกได้ช่วยให้เข้าถึงการบำรุงรักษาได้โดยไม่ทำให้ฉนวนเสียหาย การประหยัดพลังงานตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์เกินกว่าต้นทุนฉนวน
การสนับสนุนทางวิศวกรรมสำหรับการออกแบบฉนวนส่วนหัวแบบรวมนั้นมีให้เมื่อส่งขนาดส่วนหัว อุณหภูมิไอน้ำ สภาพแวดล้อมด้านบนของถัง- และข้อกำหนดในการเข้าถึงการบำรุงรักษา
