Hoe kan ik een bestaande PFA-verwarmer achteraf uitrusten met een verwijderbare PTFE-slijthuls zonder de tank leeg te laten lopen als de verwarmer langer dan 30 minuten niet- kan worden uitgeschakeld?

Een afneembare PTFE-slijthuls kan achteraf worden gemonteerd zonder de tank leeg te laten lopen en met weinig stilstand (minder dan 30 minuten) in continue processen wanneer een PFA-verwarmer erosie-indicatoren vertoont (zoals verdunning door schurende slurry) maar niet meteen kan worden verwijderd. De mof heeft een mechanisch klemsysteem (veer-belast of met schroeven-geklemd), overlappende randen en een gespleten-buisontwerp (twee halve-schalen) samengesteld uit PTFE van 1-2 mm dik. Om de temperatuur onder de 50 graden te brengen, wordt de verwarming een kwartiertje uitgeschakeld. Met behulp van een stuk gereedschap dat door het mangat van de tank steekt of via een toegangspoort van 10 cm wordt de hoes rond de blootgestelde verwarmer geplaatst. De verwarmer wordt opnieuw bekrachtigd en de huls wordt op zijn plaats geklemd. De originele PFA-mantel wordt beschermd tegen extra degradatie door de PTFE-huls. Elke zes tot twaalf maanden wordt tijdens gepland onderhoud de hoes vervangen. Zonder de tank ooit leeg te maken, verlengt deze upgrade de levensduur van de verwarming met 6 tot 9 meter.

Ontwerpvereisten voor gespleten mouwen
Afmetingen, functie en materiaaldikte van componenten (mm)
Twee delen van de binnenhelft-schaalPTFE (ongevuld, nieuw) 1,5–2,0 Lengte=verwarmde lengte plus 100 mmEen laag aanbrengen
Externe klemmen (2–4)PTFE-band 0,5 of roestvrij staal 316 (metaal)Omtrek=buisbuitendiameter + mouwdikte + overlap; breedte: 20 mmBevestig de twee delen aan elkaar.
Rand afdichten (optioneel) RTV-siliconen bij hoge temperaturen Een kraal van 3 mm ter plaatse aangebracht voorkomt dat deeltjes tussen de verwarmer en de hoes terechtkomen.
Roestvrijstalen staaf met plakvingers of zuignappen om in te brengen Positioneer de huls onder water; lengte=tankdiepte + 500 mm; diameter: 6 mm
Gedetailleerd retrofitproces (verwarming uitgeschakeld-, tank vol)
Stap 1: Zet de verwarming uit en laat afkoelen. Schakel de elektriciteit uit. Geef de verwarming 15 minuten de tijd om af te koelen tot minder dan 50 graden, zoals blijkt uit een thermokoppel dat aan het koude uiteinde is bevestigd. Als het nog steeds warm is, ga dan niet verder.

Stap 2: Ga naar de verwarming. Verwijder een poort met schroefdraad van 4- inch of open het mangat van de tank. Als de verwarmer tijdelijk wordt verwijderd, kan de mof door het montageflensgat van de verwarmer worden geplaatst als er geen grote toegang tot de tank is. Maar moet de verwarming eerst worden afgetapt en spanningsloos worden gemaakt voordat deze kan worden verwijderd? Het proces is gebaseerd op het feit dat de verwarmer op zijn plaats blijft.

Reinig het oppervlak van de verwarmer in stap drie. Schrob de verwarmde lengte met een zachte borstel met een lange- steel (nylon borstelharen) om eventuele afzettingen, biofilms of losse kalkaanslag te verwijderen. Gebruik voor het spoelen een waterstraal (lage druk, 5–10 bar). Schuurmiddelen die krassen op de PFA kunnen veroorzaken, mogen niet worden gebruikt.

Plaats de mouwhelften in de vierde stap. Pak één halve PTFE--schaal op met behulp van het inbrenggereedschap (zuignappen). Plaats hem na het onderdompelen tegen de verwarming, zodanig dat de rand in lijn ligt met de bovenkant van de verwarmde zone (net onder het koude uiteinde). Het gehele geërodeerde gebied en 50 mm voorbij beide uiteinden moeten bedekt worden door de halve- schaal.

Installeer de tweede halve-shell in stap vijf. Laat de randen 10 tot 15 mm overlappen en herhaal dit voor de tweede helft. Om afbladderen te voorkomen, moet de overlap zich aan de stroomafwaartse zijde van de stroming bevinden.

Klem de huls vast in stap zes. Bedek de boven-, midden- en onderkant van de hoes met PTFE-banden of roestvrijstalen klemmen. Om de PTFE tegen de PFA te drukken zonder deze te verpletteren, draait u hem voorzichtig vast (koppel 2–3 N·m).

Stap 7: Zet de verwarming weer aan. Sluit de mangat af. Zet de verwarming aan. Houd de temperatuur in de gaten; de PTFE-huls verhoogt de thermische weerstand (R=t/k=0.0015/0.25=0.006 m²·K/W). De extra ΔT voor een verwarming die werkt op 3 W/cm² (30.000 W/m²) is 30.000 × 0.006=180 graad . Dit is belangrijk! Nadat een PTFE-huls is geïnstalleerd, moet de verwarmer daarom worden afgesteld. Om de kerntemperatuur stabiel te houden, moet u de stroom met 30-40% verlagen. Accepteer een verminderde warmteafgifte als alternatief.

Vereiste voor reductie van PTFE-hulzen
PTFE-dikte (mm) Extra ΔT bij 3 W/cm² (graad) Benodigde vermogensreductie (%) Warmtestroom die hieruit voortkomt (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
Het toevoegen van een PTFE-hoes zonder derating zal resulteren in oververhitting en snelle afbraak van PFA voor een verwarming die al dicht bij de kerntemperatuurlimiet werkt. Accepteer dat de verwarming na de renovatie koeler zal werken (met minder elektriciteit), omdat de hoes een opofferingslaag is.

Voorbeeld in het veld
Na achttien maanden nam de wanddikte van een PFA-verwarmer in een mijnbouwslurrylus af van 2,0 mm naar 1,2 mm als gevolg van erosie. Twee weken lang kon de fabriek de tank van 50.000 liter niet legen. Ze gebruikten de bovenstaande methode om een ​​gespleten PTFE-huls van 1,5 mm dik in te brengen. Er was een storing van 25-minuten. Ze hebben het verwarmingsvermogen met 33% verlaagd, van 6 kW naar 4 kW. Na tien maanden was de PTFE-hoes versleten en moest hij worden vervangen, wat nog eens vijfentwintig minuten stilstand vergde. Er was geen verdere erosie van de oorspronkelijke PFA-muur. Er werden nog drie jaar met de kachel doorgebracht. Het alternatief was een tankafvoer van $ 5.000 en een vervanging van de verwarming van $ 2.000; de mouw-retrofits kosten $ 200 per stuk.

Beperkingen en wanneer retrofitten niet passend is
PTFE weakens and crawls at high temperatures (>150 graden); gebruik in plaats daarvan PFA-hoezen, die duurder zijn maar een vergelijkbare thermische veerkracht hebben.

High-pressure (>3 bar): De hoes kan door klemmen naar buiten dringen of instorten. Het wordt niet geadviseerd.

Nauwe afstand: Om de hoes te kunnen plaatsen, moet de verwarmer minimaal 5 mm verwijderd zijn van tankwanden of andere verwarmers.

High watt density (>3 W/cm²): De kern zal oververhit raken door de extra ΔT. Derating is vereist; niet opnieuw monteren als derating niet acceptabel is.

Concluderend: geërodeerde PFA-verwarmers worden beschermd door retrofits met gesplitste PTFE-hulzen zonder tankdrainage
In slechts enkele minuten kan een bestaande PFA-verwarmer achteraf worden uitgerust met een gedeelde PTFE-huls (1,5–2,0 mm dik) zonder de tank te legen. Door verdere erosie te absorberen, verlengt de hoes de levensduur van de verwarming met twee tot drie graden. Om rekening te houden met de extra thermische weerstand, moet de verwarming met 30 tot 50% worden verlaagd. Voor de refit zijn slechts 15 minuten afkoelen en 10 minuten installatie nodig. Deze technologie is van onschatbare waarde voor continue procedures waarbij het legen van een tank niet haalbaar is. De hoes dient eerder als een opofferende slijtlaag dan als permanent. Vervang deze elke zes tot twaalf maanden. Het bespaart geld, het proces en de verwarming. Slimme engineering is een snelle oplossing die de levensduur jarenlang verlengt.