Un impianto chimico ha ordinato un riscaldatore a immersione in PTFE personalizzato per una vasca di decapaggio rettangolare. Il riscaldatore è stato progettato correttamente per il servizio termico-bassa densità di watt, superficie adeguata e profondità di immersione adeguata. Ma la flangia era una piastra piatta standard con una semplice guarnizione, e il deflettore è stato omesso perché il serbatoio aveva "abbastanza portata". Nel giro di tre mesi il riscaldatore ha subito perdite dalla flangia e ha sviluppato punti caldi sul lato opposto all'ingresso di circolazione. La flangia e il deflettore non sono stati ripensamenti. Erano parte integrante delle prestazioni del riscaldatore.
Le opzioni di flangia e deflettore determinano il modo in cui il riscaldatore viene montato, come sigilla e come il flusso viene diretto attraverso la guaina. La flangia sbagliata perde. Il deflettore sbagliato crea zone morte. Insieme, determinano se un riscaldatore personalizzato garantisce la durata utile prevista o si guasta prematuramente.
Opzioni flangia per riscaldatori ad immersione in PTFE
La flangia è l'interfaccia tra il riscaldatore e il serbatoio. Deve fornire una tenuta-senza perdite, consentire l'espansione termica e resistere agli agenti chimici del processo. Sono comuni quattro tipi di flangia.
Una flangia a piastra piatta con guarnizione a compressione è la più semplice e la meno costosa. Il riscaldatore in PTFE passa attraverso un foro nella piastra e una guarnizione è compressa tra la piastra e l'ugello del serbatoio. Questo design è soggetto a flusso freddo e perdite nel servizio PTFE.
Una flangia in acciaio rivestita in PTFE- utilizza una piastra di supporto in acciaio con un rivestimento in PTFE che si estende sulla superficie di tenuta. Il rivestimento protegge l'acciaio dagli attacchi chimici e l'acciaio fornisce la resistenza meccanica. Il legame tra PTFE-e-acciaio è il punto debole se il rivestimento è danneggiato.
Una flangia interbloccata meccanicamente cattura la guaina in PTFE in una scanalatura lavorata o in un sottosquadro nella flangia metallica. Il polimero non può scorrere-a freddo dal sigillo perché è fisicamente trattenuto. Questo design fornisce la migliore combinazione di resistenza chimica e affidabilità di tenuta.
Una solida flangia in PTFE è ricavata da una piastra in PTFE e imbullonata direttamente all'ugello del serbatoio. Elimina completamente l'interfaccia metallica-PTFE, ma richiede una flangia più spessa e una coppia di serraggio inferiore per evitare il flusso a freddo.
| Tipo di flangia | Affidabilità della tenuta | Resistenza chimica | Costo | Migliore applicazione |
|---|---|---|---|---|
| Piastra piana + guarnizione | Povero | Moderare | Il più basso | Non-critico, bassa-temperatura |
| Acciaio rivestito in PTFE- | Bene | Bene | Moderare | La maggior parte dei bagni galvanici |
| Interbloccato meccanicamente | Eccellente | Eccellente | Più alto | Chimica aggressiva |
| PTFE solido | Bene | Eccellente | Più alto | HF, elevata-purezza |
Opzioni di flangia per riscaldatori a immersione in PTFE personalizzati
Opzioni deflettore per il controllo del flusso
Un deflettore è una piastra o una copertura che dirige il flusso attraverso la guaina del riscaldatore. Viene utilizzato quando la circolazione naturale del serbatoio non garantisce un'adeguata velocità sulla superficie della guaina. Sono comuni tre tipi di deflettori.
Un deflettore perforato circonda il riscaldatore con una piastra perforata che distribuisce il flusso in modo uniforme lungo la lunghezza riscaldata. Le perforazioni creano una caduta di pressione che forza il flusso attraverso lo spazio tra il deflettore e la guaina.
Un deflettore direzionale è una piastra curva o angolata che dirige il flusso di ingresso della circolazione attraverso la guaina. È posizionato a monte del riscaldatore e sagomato per adattarsi allo schema del flusso.
Un deflettore del camino è una copertura verticale aperta nella parte inferiore e superiore. Il fluido riscaldato sale attraverso il camino, aspirando il fluido freddo dal fondo. Il flusso di convezione naturale attraverso il camino mantiene la velocità sulla guaina.
| Tipo di deflettore | Meccanismo di flusso | Velocità alla guaina | Migliore applicazione | Costo |
|---|---|---|---|---|
| Perforato | Spinto dalla pressione- | 0.2–0.4 m/s | Serbatoi con circolazione a pompa | Moderare |
| Direzionale | Ingresso-diretto | 0.3–0.5 m/s | Serbatoi con forte flusso in ingresso | Basso |
| Camino | Convezione naturale | 0.1–0.2 m/s | Serbatoi senza circolazione | Basso |
| Nessuno | Solo naturale | <0.05 m/s | Non raccomandato | Nessuno |
Opzioni di deflettore per riscaldatori a immersione in PTFE personalizzati
Flangia e deflettore adatti all'applicazione
La flangia e il deflettore devono essere selezionati insieme alla geometria del serbatoio, alla chimica e alle condizioni di flusso.
Un serbatoio con prodotti chimici aggressivi richiede una flangia in PTFE solida o bloccata meccanicamente. Un serbatoio con chimica delicata può utilizzare una flangia in acciaio rivestita in PTFE-. Un serbatoio con flusso elevato può utilizzare un deflettore direzionale. Un serbatoio con flusso basso necessita di un deflettore forato o del camino per mantenere la velocità sulla guaina.
| Condizione di applicazione | Flangia consigliata | Deflettore consigliato | Note |
|---|---|---|---|
| Chimica aggressiva, flusso elevato | Interbloccato meccanicamente | Direzionale | La migliore combinazione |
| Chimica aggressiva, flusso basso | Interbloccato meccanicamente | Forato o camino | Mantiene la velocità |
| Chimica delicata, flusso elevato | Acciaio rivestito in PTFE- | Direzionale | Conveniente- |
| Chimica delicata, flusso basso | Acciaio rivestito in PTFE- | Camino | Semplice, efficace |
| Elevata-purezza, servizio HF | PTFE solido | Perforato | Nessun contatto metallico |
Raccomandazioni su flange e deflettori in base alle condizioni di applicazione
Quando le opzioni di flangia e deflettore sono limitate dalla geometria del serbatoio
La dimensione dell'ugello del serbatoio e lo spazio disponibile attorno al riscaldatore possono limitare le opzioni di flangia e deflettore. Un ugello piccolo potrebbe non accogliere una flangia interbloccata meccanicamente. Un serbatoio stretto potrebbe non avere spazio per un deflettore forato.
In questi casi, il design del riscaldatore deve essere adattato allo spazio disponibile. Una configurazione personalizzata del riscaldatore a immersione in PTFE può utilizzare una flangia compatta interbloccata e un deflettore direzionale-a basso profilo per adattarsi ai vincoli. Il processo di specifica richiede le dimensioni dell'ugello del serbatoio, gli spazi interni, le condizioni del flusso e la chimica del bagno.
