Proceso bakas yra palaidotas giliai perpildytame mašinos rėme arba po žemomis lubomis, o jo prieigos liukas yra uždengtas vamzdynu. Ideali panardinamojo šildytuvo vieta yra aiški, bet logiška vieta elektros jungčių dėžutei -atvirame, vėsiame ore, prieinama techninei priežiūrai-, yra daugiau nei už metro, aukštyn ir už kampo. Standartinis, standus PTFE šildytuvas su trumpu gnybtu neveiks. Sprendimas yra pagal užsakymą sukurtas šildytuvas su ilga, lanksčia ir nešildoma šalta zona, kaip periskopas, leidžiantis karštą elementą panardinti giliai į baką, o elektrinės smegenys saugiai ir patogiai sėdi viršuje.
Pramoninių cisternų prieigos iššūkis
Daugelis cheminių procesų rezervuarų įrengiami patalpose, kurios toli gražu nėra idealios šildytuvo priežiūrai. Pavyzdžiai:
Cisternos, esančios gilių duobių arba šulinių viduje, kur viršutinis flanšas yra grindų lygyje arba žemiau.
Cisternos, sumontuotos plieniniuose mašinos rėmuose, su skersinėmis sijomis ir vamzdžiais, einančiomis tiesiai virš rezervuaro angos.
Dengimo linijos, kuriose keli bakai yra sandariai supakuoti, paliekant minimalų tarpą elektros jungtims.
Cisternos, kurių prošvaisa yra maža (pvz., po antresolėmis arba išmetimo kanalu).
Visais šiais atvejais galima pasiekti patį baką-šildytuvas gali būti nuleistas į skystį. Tačiau standartinio panardinamojo šildytuvo elektros jungiamoji dėžutė (gnybtų galvutė) atsidurtų ankštoje, drėgnoje arba ėsdinančioje atmosferoje. Dėl to įprastinė priežiūra (pvz., „Megger“ bandymas, perjungimas arba saugiklių keitimas) tampa sudėtinga, pavojinga arba neįmanoma. Be to, jungiamoji dėžutė gali būti veikiama korozinių dūmų, kurie laikui bėgant gali pabloginti elektros sandariklius ir gnybtų jungtis.
Sprendimas: ilga, lanksti šalta zona
Standartinis PTFE panardinamasis šildytuvas susideda iš trijų sekcijų:
Šildomas skyrius:Elementas su PTFE apvalkalu, kuris yra panardintas į skystį ir generuoja šilumą.
Šalta zona (nešildomas stiebas):Trumpas, standus PTFE vamzdis (paprastai 150–300 mm), kuris tęsiasi virš skysčio lygio. Jame yra izoliuoti maitinimo laidai ir perėjimai į gnybtų dėžutę.
Gnybtų dėžutė (jungties dėžutė):Korpusas, kuriame maitinimo laidai prijungti prie išorinio maitinimo kabelio.
APTFE šildytuvo lanksti šalta zona, sunkiai pasiekiamas bakaskonfigūracija, šaltoji zona smarkiai pailgėja-iki 1, 2 ar net 3 metrų-ir tampa lanksti. Šildoma sekcija, kaip įprasta, yra pritaikyta rezervuaro gyliui. Šaltoji zona pagaminta iš storasienio, gofruoto arba pynėmis sutvirtinto PTFE vamzdžio. Šis vamzdis yra mechaniškai pakankamai lankstus, kad būtų švelniai sulenktas aplink kliūtis, tačiau pakankamai tvirtas, kad išlaikytų savo formą ir išlaikytų gnybtų dėžutės svorį. Tada gnybtų dėžutę galima montuoti ant šalia esančios sienos, atraminio laikiklio arba mašinos rėmo-bet kur, kur yra švaru, sausa, gerai apšviesta ir lengvai pasiekiama.
Ilgas, lankstus šildytuvo kaklas išlenda iš uždaros, ėsdinančios duobės, pakeldamas jo elektros jungtis į švarų orą ir šviesą.
Lanksčios šaltos zonos dizaino parametrai
Nurodant tokį šildytuvą, turi būti apibrėžti keli techniniai parametrai, užtikrinantys saugų ir patikimą veikimą.
Minimalus lenkimo spindulys
Lankstus PTFE vamzdis negali būti per staigiai sulenktas arba sulenktas, nes tai sugriaus vidinę erdvę arba pažeistų maitinimo laidų izoliaciją. Gamintojas pateiks aminimalus lenkimo spindulys(paprastai 5–10 kartų didesnis už išorinį šaltosios zonos vamzdžio skersmenį). Pavyzdžiui, šaltos zonos vamzdžio, kurio OD yra 25 mm, mažiausias lenkimo spindulys gali būti 150 mm. Diegimo metu to reikia laikytis. Maršruto trasa turi būti lygių kreivių, o ne aštrių kampų. Jei reikia kryptį pakeisti 90 laipsnių, šalta zona turi būti išlenkta plačiu lanku ne mažesniu kaip 150–200 mm atstumu.
Šaltosios zonos temperatūros riba
Šaltoji zona pagal apibrėžimą yra nešildoma. Tačiau jį vis dar veikia aplinkos šiluma, skleidžiama iš bako sienelės, iš žemiau esančios šildomos dalies ir nuo karšto skysčio paviršiaus. Norint apsaugoti PTFE medžiagą ir vidinę izoliaciją, šaltoje zonoje turi būti palaikoma žemesnė nei saugi temperatūra-paprastai80 laipsnių at the point where the PTFE meets the terminal box. The manufacturer will design the cold zone length and the heat sink characteristics (e.g., a metal or PTFE heat shield) to ensure that the terminal box mounting flange does not exceed this limit. For very long cold zones (e.g., >1,5 m), natūralus šilumos laidumas per PTFE vamzdelį yra minimalus, o temperatūra gnybtų dėžutėje gali būti tik šiek tiek aukštesnė nei aplinkos.
Šaltosios zonos statybinės medžiagos
Lankstus šaltos zonos vamzdis paprastai yra pagamintas iš:
Gofruotas PTFE:Susuktas vamzdis, kuris suteikia lankstumo visomis kryptimis. Jis yra lengvas ir atsparus cheminiam poveikiui. Tačiau jį gali lengviau sugadinti aštrūs daiktai.
Pintas arba sustiprintas PTFE:Lygiavamzdis PTFE vamzdis su išorine nerūdijančio plieno arba poliesterio pyne. Pintinė padidina tempimo stiprumą, atsparumą dilimui ir apsaugo nuo susilenkimo. Pageidautina ilgesnėms šaltoms zonoms (virš 1 metro) arba ten, kur yra mechaninio poveikio rizika.
PTFE virš metalinio silfono:Metalinis silfonas (pvz., nerūdijantis plienas) yra perlietas PTFE. Tai užtikrina puikų mechaninį stiprumą ir labai siaurą lenkimo spindulį, tačiau yra sunkesnis ir brangesnis.
Vidiniai maitinimo laidai (paprastai nikeliuotas varis arba grynas nikelis, užtikrinantis atsparumą aukštai temperatūrai) yra izoliuoti PTFE arba FEP įvorėmis. Jie turi būti pakankamai ilgi, kad galėtų nueiti visą šaltosios zonos ilgį ir papildomai 200–300 mm gnybtų dėžutės viduje prijungimui.
Terminalo dėžutės išdėstymas
Pati gnybtų dėžutė turi būti montuojama tokioje vietoje, kuri atitinka šiuos kriterijus:
Aplinkos temperatūra:Žemiau 50 laipsnių (kad neperkaistų elektros gnybtai).
Atmosfera:Švarus, sausas ir be korozinių garų. Jei dėžutę reikia įdėti į silpnai korozinę aplinką, reikia pasirinkti NEMA 4X (IP66) arba aukštesnį korpusą su korozijai atsparia danga.
Prieinamumas:Pakankamas atstumas atidaryti dangtelį, nuimti meggerio testerį ir traukti laidus. Prieš dėžę rekomenduojama palikti mažiausiai 500 mm tarpą.
Vibracija:Žemas vibracijos lygis. Jei montuojama ant vibruojančio mašinos rėmo, reikia naudoti vibracijos slopintuvus arba atskirą stovą.
Praktinis montavimo pavyzdys
Apsvarstykite chromo dengimo baką, įmontuotą į betoninę duobę. Viršutinis bako kraštas yra grindų lygyje. Duobę dengia metalinės grotelės. Virš grotelių esanti erdvė yra tik 800 mm aukščio dėl viršutinio vėdinimo kanalo. Standartinio PTFE šildytuvo gnybtų dėžutė būtų patalpinta duobės viduje, po grotelėmis, kur ji būtų veikiama chromo rūko ir būtų beveik neįmanoma pasiekti techninei priežiūrai.
Įgyvendintas sprendimas naudojant ilgą lanksčią šaltą zoną:
Šildoma sekcija yra 900 mm ilgio, tinka 1 metro gylio bakui (100 mm atstumas nuo dugno).
Šaltoji zona pagaminta 1,8 metro ilgio, su sustiprintu PTFE vamzdžiu.
Šaltoji zona nukreipiama į viršų per grotelių angą, tada švelniu 90 laipsnių lanku išlenkiama į šoną, aplenkiant atraminę koloną ir galiausiai baigiama gnybtų dėžute, pritvirtinta prie sienos juosmens aukštyje, 1,2 metro virš grotelių.
Visoje trasoje laikomasi minimalaus posūkio spindulio (150 mm).
Gnybtų dėžutėje yra atlenkiamas dangtelis ir aiški etiketė, nurodanti šildytuvo įtampą, galingumą ir serijos numerį.
Rezultatas: saugi ir patogi prieiga kas ketvirtį atliekamiems meggerių bandymams ir bet kokiems būtiniems laidų keitimams. Šaltosios zonos paviršiaus temperatūra išlieka žemesnė nei 60 laipsnių, nes ji nešildoma, o ilgis suteikia pakankamai šilumos.
Kada lanksti šaltoji zona nerekomenduojama?
Nors lanksti šalta zona išsprendžia daugelį prieigos problemų, ji turi apribojimų:
Labai aukšta temperatūra:Jei skysčio temperatūra viršija 100 laipsnių (maksimali PTFE panardinamiesiems šildytuvams), reikalingas kitoks šildytuvo tipas, nepaisant šaltos zonos.
Agresyvus mechaninis nusidėvėjimas:Jei šaltoji zona turi praeiti pro metalinės plokštės angą arba jei ją dažnai trinsis (pvz., nuo jos vaikštančio personalo), gali būti tinkamesnis standus nerūdijančio plieno arba PTFE padengtas metalinis stovas.
Ekstremalūs ilgiai virš 3 metrų:Šaltose zonose, ilgesnėse nei maždaug 3 metrai, įtampos kritimas maitinimo laiduose tampa reikšmingas, o mechaninis vamzdžio palaikymas tampa sunkus. Pirmenybė teikiama standžiam vamzdžiui arba jungiamosios dėžutės prailginimui su atskiru vamzdžiu.
Didelės vibracijos aplinka:Nuolatinis lankstymasis toje vietoje, kur šalta zona susijungia su šildoma sekcija, gali sukelti nuovargio gedimą. Lanksti šalta zona turi būti pritvirtinta spaustukais, kad būtų išvengta judėjimo.
Specifikacijų kontrolinis sąrašas
Užsakant PTFE panardinamąjį šildytuvą su ilga lanksčia šalta zona, pasiūlymo užklausoje reikia nurodyti šiuos elementus:
| Parametras | Aprašymas |
|---|---|
| Bendras šildomas ilgis (Lh) | PTFE apvalkalo ilgis, kuris bus panardintas į skystį |
| Bendras šaltos zonos ilgis (Lc) | Atstumas nuo skysčio paviršiaus iki gnybtų dėžutės flanšo (įskaitant visus lenkimus) |
| Šaltosios zonos vamzdžio medžiaga | Gofruotas PTFE, pintas PTFE arba PTFE dumplės |
| Minimalus lenkimo spindulys | Pateikė gamintojas; reikia atsižvelgti kuriant maršrutą |
| Gnybtų dėžutės tipas | NEMA 4X (IP66) arba standartinis, su termostatu, saugikliu arba kontroline lempute arba be jo |
| Maitinimo laido ilgis gnybtų dėžutės viduje | Paprastai prijungimui papildomai 300 mm |
| Galia ir įtampa | Standartinės vertės (pvz., 2 kW, 240 V vienfazis) |
| Sertifikavimas | CE, UL arba kiti reikalingi patvirtinimai |
Gamintojas turi pateikti matmenų brėžinį, kuriame parodytas šildomas ilgis, šaltos zonos ilgis ir rekomenduojamas lenkimo spindulys. Montavimo instrukcijose turi būti įspėjimas neviršyti minimalaus lenkimo spindulio ir nespausti gnybtų dėžutės.
Išvada: vietos atsiejimas nuo ryšio
Ilga, lanksti šalta zona yra sumanus, pritaikytas sprendimas, kuris atskiria fizinę šildytuvo vietą nuo elektros jungties, taip išsprendžiant pačias nepatogias prieigos prie bako problemas. Karštas elementas dedamas tiksliai ten, kur jo reikia,{1}}giliai bake. Elektrinės smegenys (gnybtų dėžutė) yra saugioje, prieinamoje vietoje, toli nuo korozinių dūmų, kliūčių ir ankštų erdvių. Lankstus PTFE kaklelis užtikrina cheminį atsparumą ir mechaninį atitikimą. Geriausias inžinerinis sprendimas dažnai yra tas, kuris padaro įrengimą paprastesnį ir saugesnį. Techninės priežiūros brigadoms, sunkiai įspaudžiantiems veržliaraktį į ankštą kampą, kad pasiektų gnybtų dėžę, šildytuvas su ilga lanksčia šalčio zona nėra prabanga,{6}}tai būtinybė, kuri pavojingą, sunkų darbą paverčia įprasta, saugia ir efektyvia užduotimi.
