Realita akumulace kalu
Čištění odpadních vod, těžební kaly a některé chemické procesy srážení vytvářejí těžký kal, který se hromadí na všech ponořených površích. Dokonce ani PTFE, se svou nízkou povrchovou energií, nemůže zcela odolat hromadění kalu, když je zatížení pevnými látkami vysoké a proces probíhá nepřetržitě měsíce. Vrstva kalu nakonec izoluje teplosměnnou plochu a výměník je nutné vyčistit.
U standardního PTFE tepelného výměníku vyžaduje čištění vypuštění nádrže, odpojení všech potrubí, vyzdvižení celého výměníku a jeho tlakové{0}}mytí nebo výměnu částí trubek. Toto je vícedenní-operace. U procesů, kde dochází k hromadění kalu každých 4-6 týdnů, jsou prostoje nepřijatelné.
Konstrukce odnímatelných-sekcí umožňuje-čištění nádrže: jednotlivé sekce trubek jsou odpojeny, zvednuty ven otvorem nádrže za účelem čištění a znovu instalovány,-to vše, zatímco zbytek výměníku zůstává na svém místě a nádrž zůstává z velké části plná, což minimalizuje přerušení výroby.
Modulární návrh sekce
Výměník tepla je rozdělen na samostatně vyjímatelné sekce. Každá sekce se skládá z podmnožiny trubek (typicky 8-12 trubek) připojených ke společnému dílčímu-záhlaví na každém konci. Dílčí sběrače se připojují k hlavním sběračům páry a kondenzátu pomocí rychloodpojitelných přírubových spojů nebo svěrných spojů, které lze ovládat shora nad nádrží.
V případě potřeby čištění je přívod páry do sekce izolován a odtlakován. Rychlospojky-jsou uvolněny. Sekce se zvedá z nádrže pomocí lehkého kladkostroje nebo ručně, v závislosti na velikosti. Sekce je odvezena do čistícího prostoru, tlakově-myta nebo mechanicky vyčištěna, zkontrolována a vrácena do nádrže. Opětovné připojení je opakem odpojení. Sekce je tlakově- testována stlačeným vzduchem, aby se ověřila integrita spoje před obnovením páry.
Celý cyklus čištění-a{1}}pro jednu sekci je dokončen během 2–3 hodin. Během plánované směny údržby lze postupně vyčistit více sekcí. Nádrž zůstává v provozu, zbývající sekce se nadále ohřívají.
Tabulka 1: Odnímatelný-sekce Parametry konstrukce tepelného výměníku PTFE (celkové zatížení 50 kW, služba Heavy Sludge)
| Parametr návrhu | Standardní provedení | Odnímatelný-design sekcí | Provozní přínos |
|---|---|---|---|
| Počet nezávislých sekcí | 1 (celý balík) | 4-6 | Částečné čištění bez úplného vypnutí |
| Trubky na sekci | 60-80 | 10-15 | Ovladatelné závaží pro ruční zvedání |
| Suchá hmotnost sekce (kg) | 45-60 | 8-12 | Výtah pro jednu-osobu |
| Typ připojení záhlaví | Trvalé kompresní šroubení | Přírubové spoje pro rychlé{0}}odpojení | Odpojení-bezplatného nebo jednoho{1}}nástroje |
| Izolační ventily na sekci | Žádný (jeden okruh) | Vstup páry a odvod kondenzátu | Nezávislá izolace pro čištění |
| Doba odstranění sekce (minuty) | N/A (pouze úplné odstranění balíčku) | 15-20 | Rychlý obrat čištění |
| Doba čištění sekce (minuty) | N/A | 30-45 (tlakové mytí) | Dokončeno v období údržby |
| Reinstalace sekce a doba testování (minuty) | N/A | 30-40 | Celkový cyklus pod 2 hodiny |
| Nutné vypuštění nádrže | Ano (úplné odstranění balíčku) | Ne (sekce byly odstraněny shora) | Udržuje hladinu nádrže a chemii |
Návrh spoje rychlého-odpojení
Rychlo{0}}rozpojovací spoj mezi dílčím{1}}hlavičem sekce a hlavním sběračem musí spolehlivě těsnit proti tlaku páry a musí být snadno ovladatelný technikem sahajícím do nádrže shora. Tuto funkci zajišťuje přírubový spoj s PTFE těsněním a otočnými šrouby.
Poloviny příruby jsou vyrovnány pomocí vodícího průměru, což zajišťuje správné stlačení těsnění bez přesného polohování operátorem. Otočné šrouby jsou zachyceny na hlavní straně hlavy; když je sekce předložena hlavnímu záhlaví, šrouby se zasunou do drážek na přírubě sekce a jsou ručně-utaženy. Ve standardním provedení nejsou potřeba žádné nástroje; pro konečné utažení se používá klíč omezující moment-, aby bylo zajištěno konzistentní stlačení těsnění.
Spoj je navržen pro stovky cyklů přerušení-bez degradace. Těsnění PTFE je vyměnitelné a je kontrolováno při každém intervalu čištění. Těsnící plochy příruby jsou chráněny před mechanickým poškozením zapuštěným designem, který zabraňuje uvolnění těsnění při manipulaci se sekcemi.
Protokol izolace a čištění
Před odpojením sekce musí být izolována od páry a odtlakována. Každá sekce je vybavena samostatnými oddělovacími ventily na přípojkách vstupu páry a výstupu kondenzátu. Jedná se o malé kulové ventily z PTFE nebo PVDF, ručně ovládané z ráfku nádrže pomocí prodloužených stopek.
Po izolaci je sekce odvzdušněna do atmosféry přes odvzdušňovací ventil, aby se potvrdilo snížení tlaku. Větrací otvor slouží také jako přípojný bod pro test stlačeného vzduchu po opětovné instalaci. Izolační a odvzdušňovací ventily jsou integrovány do podzáhlaví sekce-, takže jsou spolu se sekcí odstraněny kvůli kontrole a údržbě.
Shrnutí
Konstrukce výměníku tepla z PTFE s odnímatelnou{0}}sekcí rozděluje svazek trubek na samostatně vyjímatelné moduly připojené k hlavním sběračům pomocí rychlo{1}}rozpojovacích přírubových spojů. Sekce lze izolovat, vyjmout pro čištění a znovu nainstalovat během 2-3 hodin bez vypouštění nádrže nebo demontáže celého výměníku.
Konstrukce umožňuje časté mechanické čištění v procesech-intenzivních na kal bez vícedenních prostojů, jako je demontáž konvenčního výměníku. Izolační ventily a ventilační přípojky na každé sekci zajišťují bezpečné odtlakování před odpojením.
Technická podpora pro konstrukci odnímatelného-oddílu PTFE výměníku tepla je k dispozici po předložení rozměrů nádrže, charakteristik a míry akumulace kalu, požadavků na četnost čištění a dostupného zvedacího přístupu nad nádrž.
