Nádrž s utěsněným, přišroubovaným víkem se často používá k uložení těkavých nebo korozivních procesních kapalin za kontrolovaných podmínek. Nad hladinou kapaliny však není prostředí inertní. Horní prostor je obvykle vyplněn teplou, nasycenou párou, která může být chemicky agresivní, vodivá a schopná napadnout elektrické součástky v průběhu času. Ponorný ohřívač z PTFE instalovaný přes víko nádrže proto musí před dosažením bezpečného vnějšího prostředí překonat nejen podmínky ponoření do kapaliny, ale také tuto korozní parní zónu. Standardní studená zóna navržená pro otevřené-instalace může být nedostatečná, což může způsobit, že sestava terminálu bude vystavena neustálému chemickému útoku.
Správnýdélka studené zóny Nádrž na páry krytá ohřívačem PTFEvýběr je proto nezbytný pro zajištění bezpečného oddělení mezi procesní chemií a elektrickým ukončovacím hardwarem.
Funkce studené zóny v designu PTFE ohřívače
Princip tepelné a elektrické izolace
Studená zóna PTFE ohřívače slouží jako -nevyhřívané konstrukční prodloužení mezi aktivním topným článkem a svorkovnicí. Jeho primární funkcí je zabránit působení tepla a chemikálií na citlivé elektrické spoje.
V systémech krytých nádrží se tato funkce stává složitější, protože parní prostor není neutrální vzduch, ale aktivní chemické prostředí. V závislosti na procesu může pára obsahovat:
Kyselé výpary
Páry organických rozpouštědel
Kondenzáty-zatížené vlhkostí
Žíravé aerosoly
V důsledku toho musí chladná zóna působit jako tepelná bariéra i jako fyzikální separační kolona.
Chladná zóna musí být dlouhý, bezpečný krk, který vyčnívá hlavu ohřívače nad korozivní parní moře.
Požadavky na geometrii v krytých parních nádržích
Rozšíření za zóny kapaliny a páry
Správné dimenzování studené zóny musí zohledňovat více vertikálních oblastí v sestavě nádrže:
Oblast ponořená do kapaliny
Oblast horního prostoru páry
Tloušťka víka nádrže a struktura příruby
Oblast vnějšího okolního vzduchu nad nádrží
Studená zóna musí procházet všemi vnitřními zónami vystavení chemikáliím a končit pouze v čistém okolním vzduchu.
Tím je zajištěno, že svorkovnice není vystavena korozivnímu hromadění par nebo cyklům kondenzace.
Význam umístění svorkovnice
Skříň terminálu musí být vždy umístěna mimo prostředí nádrže. V praxi to znamená:
Žádné vystavení výparům
Žádný kontakt s kondenzačními zónami v blízkosti povrchů víka
Žádné tepelné vedení z vnitřku nádrže
Plné umístění v okolních atmosférických podmínkách
Hodnocení krytí se proto vybírá spíše na základě podmínek vnější instalace než na chemii vnitřní nádrže.
Úvahy o parním prostoru
Charakteristika teploty par
V mnoha krytých nádržích je teplota parního prostoru blízká teplotě kapaliny. To vytváří trvalou chemickou atmosféru s vysokou-teplotou, která může:
Urychlit korozi exponovaných kovů
Degradovat izolační materiály
Podporujte cykly kondenzace na chladnějších površích
Zvyšte chemickou difúzi do těsnění a spojů
Z tohoto důvodu nelze parní zónu považovat za oblast s nízkým{0}}rizikem.
Migrace par podél povrchu ohřívače
Další riziko vzniká v důsledku proudění páry podél vnějšího povrchu pláště ohřívače. Bez dostatečné separační vzdálenosti může pára:
Pohybujte se nahoru podél topné tyče
Kondenzujte v blízkosti oblasti příruby
Proniknout do rozhraní těsnění
Dosáhněte koncových křižovatkových zón
Správně navržená délka studené zóny zabraňuje této migraci směrem nahoru v dosažení oblasti elektrického zakončení.
Metoda výběru délky studené zóny
Klíčové designové vstupy
Určení vhodnéhodélka studené zóny Nádrž na páry krytá ohřívačem PTFEkonfigurace je založena na:
Maximální výška hladiny kapaliny
Tloušťka víka nádrže
Výška a teplota parního prostoru
Výška montážní příruby
Požadavky na vnější světlost
Celková chladná zóna musí překročit kombinovanou výšku vnitřní expozice a poskytovat dodatečnou bezpečnostní rezervu nad povrchem nádrže.
Bezpečnostní okraj nad víkem nádrže
Zásadním konstrukčním pravidlem je, že svorkovnice musí být umístěna dostatečně nad víkem nádrže, aby se zabránilo:
Expozice kondenzaci par
Stříkání během míchání nebo plnění
Vedení tepla pomocí montážního materiálu
Nahromadění chemikálií kolem povrchů přírub
Tato rezerva zajišťuje dlouhodobou{0}}stabilitu i za proměnlivých podmínek procesu.
Strategie těsnění a zadržování par
Požadavky na sekundární těsnění
V krytých systémech se strategie těsnění stává zásadní pro zabránění úniku par podél mechanických rozhraní. Na montážní přírubě je často vyžadován sekundární těsnicí systém.
Mezi typické přístupy patří:
Parotěsná-těsnicí rozhraní
Kompresní-přírubové sestavy
Chemicky -odolné těsnicí hmoty
Montážní systémy se dvěma-závorami
Tato opatření zabraňují migraci par mimo zamýšlenou uzavřenou zónu.
Prevence cest vnější kondenzace
I když je zabráněno přímému úniku par, kondenzace se může stále tvořit podél chladnějších vnějších povrchů. Správná konstrukce studené zóny zajišťuje, že jakákoli kondenzační zóna zůstane hluboko pod elektrickým ukončovacím hardwarem.
Řízení teplotního gradientu
Zabránění přenosu tepla do svorkovnice
Studená zóna funguje také jako vyrovnávací teplotní gradient. Bez dostatečné délky může vedení tepla z procesu zvýšit teplotu krytu terminálu.
Nadměrné zahřívání terminálu může vést k:
Degradace izolace
Změkčení těsnění
Snížená elektrická vůle
Zrychlené stárnutí součástí
Správně rozšířená studená zóna zajišťuje, že se teplotní gradienty plně rozpadají ještě před dosažením elektrického rozhraní.
Úvahy o elektrické bezpečnosti
Výběr klasifikace krytu terminálu
Protože je svorkovnice umístěna v okolním vzduchu, její stupeň ochrany by měl odrážet vnější podmínky prostředí, jako jsou:
Expozice prachu
Okolní vlhkost
Klasifikace venkovní nebo vnitřní instalace
Nesmí být vybrán na základě vnitřních chemických podmínek nádrže, protože kryt je fyzicky izolován od tohoto prostředí, když je správně navržen.
Instalace a mechanická stabilita
Konstrukční podpora rozšířených studených zón
Delší studené zóny zavádějí mechanické aspekty, včetně:
Zvýšený ohybový moment na montážní přírubě
Citlivost na vibrace ve vysokých instalacích
Potřeba externích podpěrných držáků
Tepelná expanze ubytování
Správné mechanické vyztužení zajišťuje-dlouhodobou stabilitu a zarovnání.
Závěr
V zakryté nádrži-plněné párou je správný design studené zóny nezbytný pro zachování oddělení mezi agresivní procesní chemií a citlivými elektrickými součástmi. Thedélka studené zóny Nádrž na páry krytá ohřívačem PTFEmusí být dostatečně rozšířena, aby procházela celou oblastí kapaliny, prostorem pro korozivní páry a sestavou víka nádrže a končila pouze v čistém okolním vzduchu, kde může svorkovnice bezpečně fungovat.
Zajištěním, že chladná zóna funguje jako záměrně rozšířená strukturální a tepelná bariéra, jsou elektrické spoje chráněny jak před působením chemikálií, tak před přenosem tepla. Provozní životnost ohřívače v konečném důsledku závisí na tom, zda jeho nejcitlivější součásti-elektrické svorky- zůstanou mimo systém chemického počasí uvnitř nádrže.
