Muutuva taseme väljakutse
Pindamisliini loputuspaak töötab tavatootmise ajal 80% võimsusega, kuid osade vahetamise ajal langeb see 40%ni. PTFE-soojusvaheti peab pakkuma täielikku kütmist madalal tasemel, ilma et see kahjustaks, kui paak on täidetud kõrge tasemeni. Sukeldussügavus -vertikaalne kaugus vedeliku pinnast soojusvaheti ülaosani-määrab nii termilise jõudluse kui ka mehaanilise ohutuse.
Seadke soojusvaheti liiga sügavale ja madalal paagitasemel paljanduvad ülemised torud. Aurutöötlemisel avatud torud kuumenevad õhu käes üle, kahjustades potentsiaalselt tugikonstruktsioone ja tekitades põletusohu. Seadke soojusvaheti liiga madalale ja paagi kõrgel tasemel koondub küttepind paagi põranda lähedale, soodustades termilist kihistumist ja mittetäielikku segunemist.
Optimaalne sukeldumissügavus on arvutatud protsent torukimbu kõrgusest, mis tagab vee alla vajumise kõigil normaalsetel töötasanditel, säilitades samal ajal piisava vaba ruumi soojuspaisumiseks ja vältides kokkupuudet paagi põrandal oleva mudaga.
Minimaalne vee all olemise nõue
PTFE soojusvaheti toru, mis kannab küllastunud auru rõhul 3 barg, on sisetemperatuuril 143 kraadi. Vedelikusse sukeldatuna on välisseina temperatuur olenevalt soojusülekandetegurist 10-30 kraadi madalam kui auru temperatuur. Õhuga kokkupuutel läheneb välisseina temperatuur aurutemperatuurile, sest õhkjahutus eemaldab ebaolulise soojuse.
Katmata torude probleem ei ole PTFE ise,{0}}mis on ette nähtud 260-kraadiseks pidevaks teenindamiseks-, vaid tugisüsteemis. PVDF-i tugiplaadid pehmenevad üle 150 kraadi. Metallist tugiklambrid laienevad erineva kiirusega kui PTFE, mis võib toru käepidet lõdvendada. Ohutu projekteerimispraktika tagab, et kõik auru kandvad torud jäävad vee alla minimaalsel töötasemel.
Minimaalne sukeldumissügavus arvutatakse kaugusena madalaimast eeldatavast vedeliku tasemest ülemise auru{0}}kandetoru rea ülaosani, millele lisandub ohutusvaru taseme mõõtmise ebakindluse ja segamisest põhjustatud lainetuse jaoks. Tüüpiline varu on 50-100 mm.
Tabel 1: Soovitatavad sukeldusparameetrid PTFE-soojusvahetite jaoks muudetava tasemega paakides
| Parameeter | Soovitatav väärtus | Alus |
|---|---|---|
| Minimaalne uputus ülemise torurea kohal | 75-100 mm | Arvestab tasemeanduri viga ja pinnalaineid |
| Toru maksimaalne kokkupuute tolerants | 0% (minimaalsel tasemel ei ole torusid kõrgemal kui vedelik) | PTFE torud taluvad lühiajalist kokkupuudet, kuid toed ei pruugi seda teha |
| Põhja kliirens paagi põrandast | 100-150 mm | Hoiab ära muda allaneelamise ja võimaldab ringlust |
| Soojuspaisumise kliirens üle maksimaalse taseme | Ei ole kohaldatav (laiendus on paigutatud horisontaalselt) | PTFE mähise konstruktsioon sisaldab laiendussilmuseid |
| Minimaalsel tasemel vee all oleva torukimbu protsent | 100% aktiivsetest küttetorudest | Kõik auru{0}}kandvad torud peavad olema vee all |
| Maksimaalsel tasemel vee all oleva torukimbu protsent | 100% + kliirens paagi servani ülevoolu jaoks | Hoiab ära mähise segamise paagi kaantega |
Termilise kihistumise tasakaal
Sukeldussügavus mõjutab rohkem kui{0}}kuival tuleohutust. See määrab soojussisendi vertikaaljaotuse. Täielikult paagi põranda lähedale paigutatud soojusvaheti soojendab tugevalt põhjatsooni, luues ujuva voo, mis tõuseb pinnale. Vertikaalne temperatuuriprofiil sõltub sellest, kui tõhusalt see vool paagi sisuga seguneb.
Muutuva tasemega sügavates mahutites kasutatakse optimaalses konfiguratsioonis sageli vertikaalset PTFE-võrku, mis ulatub minimaalse taseme tsoonist paagi põranda lähedale. Paagi kõrgel tasemel on kogu võrk aktiivne ja soojeneb ühtlaselt läbi sügavuse. Madalatel tasemetel on võrgu ülemine osa passiivne-aur juhitakse nendesse sektsioonidesse-, samal ajal kui alumine osa jätkab kuumutamist.
Teise võimalusena on kogu soojusvaheti mõõtudega töötama minimaalsel tasemel ja kõrgematel tasemetel katab küttevõimsus sama soojusvahetiga, mis töötab vähendatud aururõhu või vooluhulgaga. See lähenemisviis lihtsustab juhtimist, kuid nõuab, et soojusvaheti mahuks minimaalsel tasemel vähendatud sügavusele.
Mitme-taseme tuvastamine ja auru juhtimine
Suurte tasememuutustega paagid saavad kasu taseme{0}}kompenseeritud auru juhtimisest. Tasemeandur annab juhtimissüsteemile märku, kui vedeliku tase langeb alla läve. Juhtsüsteem kas vähendab aururõhku, et piirata toru seina temperatuuri osaliselt avatud sektsioonis, või eraldab auru ülemistesse toruridadesse mitmeahelaliste soojusvahetite eraldi juhtventiilide kaudu.
Lihtsam lähenemine-kasutatakse enamikus paigaldistes-on soojusvaheti suuruse määramine nii, et see töötaks minimaalsel tasemel täielikult vee all, ja nõustuda sellega, et kõrgematel tasemetel esindab soojusvaheti konservatiivse suurusega süsteemi, millel on varuvõimsus. Reservvõimsus pikendab soojusvaheti eluiga ja võimaldab tulevast protsessi intensiivistamist ilma seadmeid vahetamata.
Kokkuvõte
PTFE-soojusvaheti optimaalne sukeldumissügavus muutuva töötasemega paakides tagab, et kõik auru{0}}kandvad torud jäävad vee alla minimaalsel eeldataval tasemel, 75-100 mm ohutusvaruga. Muda töötlemiseks on soojusvaheti paigutatud 100-150 mm põhjakliirensiga. Suure taseme kõikumisega sügavates mahutites võimaldavad mitmeahelalised konstruktsioonid torude ülemiste osade eraldamist madalal tasemel.
Õige keelekümblussügavuse arvutamine hoiab ära tugede kuiva{0}}tulekahjustuse, välistab katmata kuumaveetorude põletusohu ja tagab usaldusväärse kuumutamise kõigil tavapärastel töötasemetel.
Tehnilised soovitused PTFE-soojusvaheti paigutamiseks muutuva{0}}tasemega mahutitesse on saadaval, kui esitate paagi mõõtmed, minimaalsed ja maksimaalsed töötasemed, tasemeanduri täpsus ja küttevõimsuse nõuded.
