Kako naknadno opremiti obstoječi grelnik PFA z odstranljivim PTFE obrabnim tulcem, ne da bi izpraznili rezervoar, če grelnika ni-mogoče izklopiti iz napajanja več kot 30 minut?

Snemljiv obrabni tulec iz PTFE je mogoče naknadno namestiti brez praznjenja rezervoarja in z malo izpadi (manj kot 30 minut) v neprekinjenih procesih, ko grelnik PFA kaže indikatorje erozije (kot je redčenje zaradi abrazivne gošče), vendar ga ni mogoče takoj odstraniti. Tulec ima mehanski vpenjalni sistem (vzmetno-ali vijačno-vpet), robove, ki se prekrivajo, in deljeno{4}}cevno zasnovo (dve polovični-lupini), sestavljeno iz PTFE, ki je debel 1-2 mm. Da bi temperaturo spustili pod 50 stopinj, se grelnik izklopi za petnajst minut. Z orodjem, ki se razteza skozi odprtino rezervoarja ali 4-palčno dostopno odprtino, se rokav namesti okoli izpostavljenega grelnika. Grelnik se ponovno napaja in tulec je pritrjen na svoje mesto. Originalni PFA plašč je zaščiten pred dodatno degradacijo s PTFE tulcem. Vsakih šest do dvanajst mesecev, med načrtovanim vzdrževanjem, zamenjamo tulec. Brez praznjenja rezervoarja ta nadgradnja podaljša življenjsko dobo grelnika za dva do tri metre.

Zahteve za načrtovanje razdeljenih rokavov
Mere, funkcija in debelina materiala komponente (mm)
Dva dela notranje polovice-lupina PTFE (nepolnjena, deviška) 1,5–2,0 Dolžina=ogrevana dolžina plus 100 mm Nanesite plast
Zunanje objemke (2–4) PTFE trak 0,5 ali nerjavno jeklo 316 (kovina) Obod=cev OD + debelina tulca + prekrivanje; širina: 20 mm Oba dela pritrdite skupaj.
Zatesnite rob (izbirno) silikon RTV pri visokih temperaturah 3 mm kroglica, ki se nanese na polje, prepreči delcem, da bi prišli med grelec in tulko.
Palica iz nerjavečega jekla z lepljivimi prsti ali priseski za vstavljanje. Postavite tulec pod vodo; dolžina=globina rezervoarja + 500 mm; premer: 6 mm
Podroben postopek naknadne vgradnje (grelnik brez-energije, rezervoar poln)
1. korak: Izklopite ogrevanje in pustite, da se ohladi. Izklopite elektriko. Dajte grelniku 15 minut, da se ohladi na manj kot 50 stopinj, kot prikazuje termočlen, pritrjen na hladni konec. Če je še vroče, ne nadaljujte.

2. korak: Pridite do grelnika. Odstranite 4-palčno navojno odprtino ali odprite kanal rezervoarja. Če je grelec začasno odstranjen, lahko tulec namestite skozi luknjo montažne prirobnice grelnika, če ni velikega dostopa do rezervoarja. Toda grelnik je treba izprazniti in odklopiti, preden ga lahko odstranite? Postopek temelji na tem, da grelnik ostane na mestu.

Očistite površino grelnika v tretjem koraku. Ogreto dolžino zdrgnite z mehko krtačo z dolgim{1}}ročajem (najlonske ščetine), da se znebite morebitnih usedlin, biofilmov ali ohlapnega kamna. Za izpiranje uporabite vodni curek (nizek pritisk, 5–10 barov). Ne smete uporabljati abrazivnih sredstev, ki bi lahko opraskala PFA.

V četrti korak položite polovice rokavov. Z orodjem za vstavljanje (priseski) dvignite eno PTFE polovico-lupine. Po potopitvi ga postavite ob grelec, tako da je rob poravnan z vrhom ogrevanega območja (tik pod hladnim koncem). Celotno erodirano območje kot tudi 50 mm za obema koncema mora biti pokrito s polovično -lupino.

Namestite drugo polovico-lupine v petem koraku. Robove prekrivajte za 10 do 15 mm in ponovite za drugo polovico. Da bi preprečili luščenje, mora biti prekrivanje na spodnji strani toka.

Pripnite tulec v šestem koraku. Pokrijte zgornji, srednji in spodnji del tulca s PTFE trakovi ali sponkami iz nerjavečega jekla. Če želite stisniti PTFE proti PFA brez zmečkanja, nežno zategnite (navor 2–3 N·m).

7. korak: Ponovno vklopite grelec. Zaprite prehod. Vklopite grelec. Pazite na temperaturo; PTFE tulec poveča toplotno odpornost (R=t/k=0.0015/0.25=0.006 m²·K/W). Dodatni ΔT za grelnik, ki deluje pri 3 W/cm² (30.000 W/m²), je 30.000 × 0.006=180 stopinj. To je pomembno! Posledično je treba po namestitvi PTFE tulca zmanjšati moč grelnika. Da ohranite temperaturo jedra stabilno, zmanjšajte moč za 30–40 %. Kot alternativo sprejmite zmanjšano toplotno moč.

Zahteva za zmanjšanje vrednosti PTFE tulca
Debelina PTFE (mm) Dodatni ΔT pri 3 W/cm² (stopnja) Zmanjšanje potrebne moči (%) Toplotni tok, ki nastane (W/cm²) 1.0 120 25–30% 2,1–2.3 1.5 180 35–40% 1,8–2.0 2.0 240 45–50% 1,5–1,6
Dodajanje tulca iz PTFE brez zmanjšanja moči bo povzročilo pregrevanje in hitro degradacijo PFA za grelnik, ki že deluje blizu svoje mejne temperature jedra. Sprejmite, da bo grelec po naknadni vgradnji deloval hladnejše (z manjšo porabo električne energije), ker je tulec žrtvena plast.

Primer na terenu
Po osemnajstih mesecih se je debelina stene PFA grelnika v zanki rudarske gnojnice zaradi erozije zmanjšala z 2,0 mm na 1,2 mm. Dva tedna tovarna ni mogla izprazniti 50.000 L rezervoarja. Uporabili so zgornjo metodo za vstavljanje razcepljene PTFE tulke, ki je bila debela 1,5 mm. Prišlo je do 25-minutnega izpada. Zmanjšali so moč grelnika za 33 %, s 6 kW na 4 kW. Po desetih mesecih se je PTFE tulec obrabil in ga je bilo treba zamenjati, kar je zahtevalo dodatnih petindvajset minut izpada. Nadaljnje erozije prvotnega PFA zidu ni bilo. Z grelcem sem preživel še tri leta. Alternativa je bila izpraznitev rezervoarja za 5000 $ in zamenjava grelnika za 2000 $; naknadne vgradnje rokavov stanejo 200 dolarjev.

Omejitve in kdaj naknadna vgradnja ni primerna
PTFE weakens and crawls at high temperatures (>150 stopinj); namesto tega uporabite tulke iz PFA, ki so dražje, vendar imajo primerljivo toplotno odpornost.

High-pressure (>3 bari): Puša se lahko iztisne skozi objemke ali se zruši. Ni priporočljivo.

Tesna razdalja: Za pritrditev tulca mora biti grelec vsaj 5 mm oddaljen od sten rezervoarja ali drugih grelnikov.

High watt density (>3 W/cm²): jedro se bo pregrelo zaradi dodatnega ΔT. Zmanjšanje je potrebno; ne nameščajte ponovno, če zmanjšanje moči ni sprejemljivo.

Skratka, erodirani PFA grelniki so zaščiteni z naknadno vgradnjo razcepljenih PTFE tulcev brez praznjenja rezervoarja
V samo nekaj minutah je mogoče obstoječi grelnik PFA naknadno opremiti z razcepljenim PTFE tulcem (debeline 1,5–2,0 mm) brez praznjenja rezervoarja. Z absorbiranjem nadaljnje erozije tulec podaljša življenjsko dobo grelnika za dve do tri stopinje. Da bi upoštevali dodatno toplotno odpornost, je treba grelnik zmanjšati za 30 do 50 %. Za ponovno namestitev je potrebnih le 15 minut ohlajanja in 10 minut montaže. Ta tehnologija je neprecenljiva za neprekinjene postopke, ko praznjenje rezervoarja ni izvedljivo. Rokav služi kot žrtvena obrabna plast, namesto da bi bila trajna. Vsakih šest do dvanajst mesecev ga zamenjajte. Prihrani denar, postopek in grelnik. Pametno inženirstvo je hitra rešitev, ki podaljša življenjsko dobo za leta.