The Covered Vessel Challenge
Et kjemisk prosessanlegg driver forseglede tanker for -løsningsmiddelbaserte reaksjoner. Tankene har boltede eller fastklemte lokk som gir både dampdemping og tilgang for rengjøring og vedlikehold. El-varmeren må varme opp tankinnholdet til 120 grader mens den passerer gjennom lokket. Når tanken krever innvendig tilgang for rengjøring mellom produktkampanjer, må varmeren tas av sammen med lokket.
En konvensjonell el-varmer installert gjennom en separat tankdyse kompliserer denne operasjonen. Varmeren må kobles fra verktøyene og løsnes fra munnstykket uavhengig av lokket. Hvis varmeren strekker seg dypt inn i tanken, må den løftes fri før lokket kan fjernes-og krever tilgang til overheadkranen og betydelig takhøyde over tanken.
Integrering av PTFE-varmeveksleren i tanklokket forenkler operasjonen. Varmeren er permanent montert på undersiden av lokket. Fjerning av lokket fjerner også varmeren i et enkelt løft. Verktøyene-damp og kondensat-kobles til lokket via fleksible slanger eller leddrør som tilpasser bevegelsen til å fjerne lokket.
Lokket-montert designkonsept
PTFE-varmeveksleren er laget som et plant spiralgitter festet til en støtteramme som boltes til undersiden av tanklokket. Rørgitteret henger nedover fra lokket og inn i tanken, nedsenket i prosessvæsken når lokket er lukket. Damptilførselen og kondensatreturrørene er montert på oversiden av lokket, med rørgjennomføringer gjennom lokket forseglet med PTFE kompresjonsfittings.
Selve lokket er typisk rustfritt stål eller foret stål, designet for tankens trykkklassifisering. PTFE-vekslerstøtterammen er festet til lokkets underside ved hjelp av PTFE-belagte eller rustfrie festemidler med PTFE-isolerende skiver for å forhindre galvanisk korrosjon.
Når vedlikeholdstilgang er nødvendig, kobles de fleksible damp- og kondensatforbindelsene fra ved hurtig-frakoblingsbeslag på lokkets overside. Lokkfestene fjernes. Lokket, med PTFE-veksleren festet, løftes som en enkelt enhet ved hjelp av anleggets traverskran eller talje. Tanken er åpen for rengjøring. Veksleren er tilgjengelig for inspeksjon mens den er opphengt med lokket.
| Design parameter | Spesifikasjon | Teknisk begrunnelse |
|---|---|---|
| Metode for å feste lokk | Boltet ramme til lokk underside | Sikker under drift; avtakbar som enhet |
| Orientering av rørnett | Horisontalt, opphengt i lokket | Uniform oppvarming; selv-tømmende ved fjerning av lokket |
| Rørgitterdybde under lokket | Per tankdybde; typisk 60-80 % av væskedybden | Maksimerer nedsenking uten å forstyrre tankbunnen |
| Inntrengningsforsegling fra rør-til-lokk | PTFE kompresjonstilpasning med reserve O-ring | Dobbel forsegling; tilgjengelig fra oversiden av lokket |
| Tilkoblingstype for damp/kondensat | Fleksibel PTFE-foret flettet slange med rask-frakobling | Tillater bevegelse av lokkfjerning uten rørdemontering |
| Hurtig-frakoblingstype | Tørr-bryte kam-lås eller flensforbindelse | Minimerer væskesøl under frakobling |
| Løfteklaring på lokket kreves | Lokktykkelse + rørgitterdybde + 300mm | Standard klaring i kjemiske bygninger |
| Monteringsvekt (lokk + veksler) | Per design; typisk 80-150 kg for en tank med en diameter på 2 m | Innenfor standard løftekapasitet |
| Termisk ekspansjonsovernatting | Fleksible slangekoblinger absorberer lokk-til-tankens relative bevegelse | Forhindrer stress ved faste rørforbindelser |
Det fleksible verktøyets tilkoblingsdesign
Damp- og kondensatforbindelsene til den lokkmonterte varmeveksleren må tilpasses bevegelsen til å fjerne lokket uten å kreve demontering av stive rør. Fleksible PTFE-flettede fletteslanger i rustfritt stål, vurdert for damptrykk og temperatur, gir denne fleksibiliteten.
Slangene kobles til lokkets-topsidehoder via tørr-hurtigkoplingskoblinger-. Når de er frakoblet, forsegler koblingene både slangeenden og koblingen, og forhindrer søl av damp eller kondensat. Slangene er lange nok til at lokket kan løftes ut av tanken og settes til side på et vedlikeholdsstativ uten å koble fra slangene fra anleggets verktøy.
For tanker med begrenset klaring over hodet, gir en leddet rørarm-en utsving-sammenstilling av stive rørseksjoner med svingbare ledd-et alternativ til fleksible slanger. Armen svinger bort fra lokket etter frakobling, og frigjør løftebanen uten at slangene trenger å bøye seg gjennom en liten radius.
Hensynet til termisk ytelse
En -montert PTFE-veksler på lokk dekker vanligvis 60-80 % av tankens tverrsnittsareal, opphengt i den øvre delen av væskevolumet. Denne konfigurasjonen gir utmerket oppvarming av den øvre sonen, men kan skape termisk lagdeling-varmere væske på toppen, kjøligere i bunnen.
For tanker med røreverk er lagdelingen minimal fordi omrøringen blander tankinnholdet kontinuerlig. For tanker uten omrøring kan PTFE-gitteret konfigureres med forlengede-lengderør som når dypere inn i tanken, eller et andre, lavere gitter kan henges opp fra lokkgitteret på PTFE-støttestenger for å gi oppvarming på flere dybder.
Den naturlige konveksjonsskyen fra de oppvarmede rørene fremmer også blanding. Varm væske stiger opp fra røroverflatene, og kjøligere væske faller ned langs tankveggene. Dette sirkulasjonsmønsteret er generelt tilstrekkelig for moderate tankdybder.
Sammendrag
En PTFE-varmeveksler integrert i et avtakbart tanklokk forenkler fartøyets tilgang for rengjøring og vedlikehold ved å kombinere lokket og varmeren til en enkelt avtagbar enhet. Fleksible verktøyforbindelser med tørre-bruddbeslag gjør at lokket kan løftes uten rørdemontering. Den -monterte designen på lokket eliminerer behovet for separate varmedyser og reduserer tiden og utstyret som kreves for tankåpning.
Termisk lagdeling administreres gjennom agitatordrift eller utvidede-dybderørkonfigurasjoner. Designet er egnet for forseglede kjemiske prosessbeholdere, løsningsmiddeltanker og alle bruksområder der både dampbegrensning og periodisk full tanktilgang er nødvendig.
Teknisk støtte for -montert PTFE-varmevekslerdesign er tilgjengelig ved innsending av tankdimensjoner, lokkkonfigurasjon, tilgjengelig klaring, oppvarmingsplikt og omrøringsspesifikasjoner.
