Kako izbrati pravilno dolžino hladnega območja za PTFE grelnik v pokritem rezervoarju-napolnjenem s paro?

Pogosto se za shranjevanje hlapnih ali jedkih procesnih tekočin v predpisanih okoliščinah uporablja rezervoar z zatesnjenim pokrovom z vijaki. Toda okolje nad površino tekočine sploh ni inertno. Zgornji prostor je običajno napolnjen z ogreto, nasičeno paro, ki je lahko kemično sovražna, prevodna in sčasoma napade električne komponente. Potopni grelnik, izdelan iz PTFE in vstavljen skozi pokrov rezervoarja, mora torej preiti skozi pogoje potopitve v tekočino in to cono korozivnih hlapov, preden doseže varno zunanje okolje. Običajno hladno območje za odprte -namestitve je lahko neustrezno in terminalski sklop je lahko izpostavljen stalnemu kemičnemu napadu.

Zato je izbira primerne dolžine hladne cone PTFE grelnika, pokritega s parnim rezervoarjem, ključnega pomena za zagotavljanje varne izolacije med procesno kemijo in električnim priključkom.

Vloga hladne cone pri oblikovanju PTFE grelnika
Načelo toplotne in električne izolacije
Pri PTFE grelniku je hladno območje ne{0}}ogrevan strukturni podaljšek med aktivnim grelnim elementom in ohišjem terminala. Predvsem preprečuje, da bi izpostavljenost vročini in kemikalijam poškodovala občutljive električne povezave.

V sistemih s pokritimi rezervoarji je ta funkcija bolj zapletena, ker parni prostor ni nevtralni zrak, temveč aktivno kemično okolje. Odvisno od metode lahko hlapi vsebujejo:

Hlapi kisline

Hlapi organskega topila

Kondenzati, obremenjeni z vlago

Jedki aerosoli.

Posledično mora imeti hladno območje toplotno pregrado in fizični ločevalni stolpec.

Za povečanje višine grelnika mora biti hladna cona dolg, varen vrat, ki se dviga nad korozivnim morjem hlapov.

Zahteve glede geometrije rezervoarja za hlape (s pokrovom)
Zunaj tekoče in parne faze
Pravilno dimenzioniranje hladne cone upošteva veliko navpičnih con znotraj sklopa rezervoarja:

Potopljeno tekoče območje

Območje parnega prostora

Debelina pokrova rezervoarja in oblika prirobnice

Območje zunanjega zraka zunaj rezervoarja

Hladno območje se razteza skozi vsa notranja območja izpostavljenosti kemikalijam in se konča samo v čistem zunanjem zraku.

To zagotavlja, da se v priključni omarici ne morejo nabirati jedke pare ali kondenzacijski cikli.

Pomen lokacije priključne omarice
Ohišje terminala mora biti vedno zunaj okolja rezervoarja. To v praksi pomeni:

Brez izpostavljenosti parnemu prostoru

Brez stika s kondenzacijskimi conami okoli površin pokrova

Brez toplotne prevodnosti iz notranjosti rezervoarja

Popolna postavitev v atmosferske pogoje okolice.

Stopnja ohišja je torej funkcija zunanjih pogojev namestitve in ne kemije v rezervoarju.

Težave s parnim prostorom
Lastnosti temperature pare
Pri mnogih pokritih rezervoarjih je temperatura parnega prostora blizu temperaturi tekočine v razsutem stanju. To zagotavlja visokotemperaturno kemično okolje, ki lahko:

Hitrejša korozija izpostavljenih kovin

Izolacijski materiali se poslabšajo

Spodbujajte cikle kondenzacije na hladnejših površinah

Izboljšati difuzijo kemikalij v spoje in tesnila

Zato območja hlapov ni mogoče šteti za okolje z nizkim-tveganjem.

Prenos pare po površini grelnika
Obstaja tudi dodatna možnost lezenja hlapov po zunanji strani grelnega plašča. Neustrezna ločevalna razdalja lahko hlapom omogoči:

Usposablja steblo grelca

V bližini območja prirobnice, kondenzacija

Preboj vmesnika tesnila

Dosegajte območja terminalskih križišč

Pravilno oblikovana dolžina hladne cone preprečuje, da bi ta migracija dosegla območje električnega zaključka.

Metoda izbire dolžine hladne cone
Kritični vložki oblikovanja
Osnova za določitev optimalne dolžine hladne cone Razporeditev posode za uparjanje s PTFE grelnikom.

Višina najvišje ravni tekočine

Debelina pokrova rezervoarja

Višina parnega prostora in temperatura

Višina montažne prirobnice

Merila zunanjega okolja

Celotno hladno območje mora presegati notranjo višino izpostavljenosti plus dodatno varnostno mejo nad površino rezervoarja.

Varnostna meja nad vrhom brezrokavnika
Glavno vodilo pri načrtovanju je namestitev priključne omarice dovolj nad pokrovom rezervoarja, da se prepreči:

Izpostavljenost kondenzaciji hlapov

Brizganje pri mešanju ali polnjenju

Prevod toplote skozi montažno okovje

Nab-kemikalij na površinah prirobnic

Ta medpomnilnik zagotavlja dolgoročno-stabilnost v različnih procesnih pogojih.

Parno tesnjenje in strategija zadrževanja
Zahteve za sekundarno tesnilo
Metoda tesnjenja je kritičen vidik v pokritih sistemih, da preprečimo uhajanje hlapov skozi mehanske povezave. Pogosto je potreben dodaten sistem tesnjenja na montažni prirobnici.

Pogosti pristopi vključujejo:

Parotesni vmesniki tesnil

Prirobnični-zatesnjeni spoji

Kemično odporne tesnilne mase

Sistemi za pritrditev z dvojno{0}}pregrado

Te tehnike preprečujejo uhajanje hlapov izven določenega zaprtega območja.

Preprečevanje poti zunanje kondenzacije
Tudi če se uhajanje hlapov ustavi, lahko na hladnejših zunanjih površinah nastane kondenz. Ustrezna zasnova hladnega območja bo zagotovila, da bo morebitno kondenzacijsko območje precej pod električno zaključno strojno opremo.

Termalni nadzor gradienta
Izogibajte se prenosu toplote na priključno omarico
Hladno območje je tudi blažilnik toplotnega gradienta. Če ni dovolj dolgo, lahko toplotna prevodnost iz procesa zviša temperaturo ohišja terminala.

Pregrevanje na sponkah lahko povzroči:

Degradacija izolacije

Mehčanje tesnila

Nižja električna trdnost

Pospešeno staranje komponent

Pravilno razširjeno hladno območje omogoča, da se toplotni gradienti popolnoma zmanjšajo, preden dosežejo električni vmesnik.

Težave z električno varnostjo
Izbira ocen ohišij terminalov
Priključna omarica je nameščena v zunanjem zraku, zato mora njena stopnja zaščite upoštevati zunanje okoljske spremenljivke, npr.

Izpostavljenost prahu

Vlažnost okolja

Kategorizacija namestitve zunanja/notranja

Ni ga mogoče izbrati na podlagi notranjih kemičnih pogojev rezervoarja, saj je ohišje fizično zaščiteno pred tem okoljem, če je ustrezno zasnovano.

Namestitev in mehanska stabilnost
Razširjena strukturna podpora hladne cone
Daljše hladne cone ustvarjajo tudi mehanske dejavnike, vključno z:

Večji upogibni moment na prirobnici montaže

Občutljivost visokih naprav na vibracije

Zahteva zunanje podporne nosilce

Kompenzacija-toplotnega raztezanja

Ustrezna mehanska ojačitev zagotavlja dolgoročno stabilnost in poravnavo.

Zaključek:
Pri pokritem rezervoarju s hlapi mora biti hladno območje pravilno zasnovano, da se agresivna procesna kemija loči od občutljivih električnih komponent. Dolžina grelnika PTFE z dolžino hladne cone, ki pokriva rezervoar za hlape, mora biti zadostna, da pokrije celotno območje tekočine, prostor za korozivne hlape in sklop pokrova rezervoarja, konča pa le v čistem zunanjem zraku, kjer lahko priključna omarica varno deluje.

To ustvari hladno območje - namenoma podaljšano strukturno in toplotno pregrado - za zaščito električnih povezav pred izpostavljenostjo kemikalijam in prenosom toplote. Dolga življenjska doba grelnika je v končni analizi stvar ohranjanja njegovih najobčutljivejših delov, električnih sponk, izven kemičnega vremenskega sistema v rezervoarju.