Изискването за двоен-режим
Реакторът за химически процес редува фаза на нагряване (ендотермична реакция при 95 градуса) и фаза на охлаждане (бързо охлаждане до 25 градуса за стабилизиране на продукта). Преходът между фазите трябва да се извърши в рамките на 15 минути, за да се предотвратят странични реакции. Един-обслужващ топлообменник-само пара или само охлаждаща вода-не може да постигне това. Два отделни топлообменника биха препълнили реактора и биха усложнили контрола.
PTFE топлообменник с двойни вериги-два независими тръбни снопа, интегрирани в една опорна рамка-решава проблема. Една верига се свързва към захранването с пара за отопление. Другият се свързва към захранването с охладена вода за охлаждане. И двете вериги споделят една и съща пътека на потока-от страната на процеса, заемайки един и същ обем на реактора, но са хидравлично независими от страна на електрическата мрежа.
Когато е необходимо отопление, парата преминава през верига A, докато верига B е изолирана. Когато е необходимо охлаждане, охладената вода протича през верига B, докато верига A се източва и изолира. Преходът включва затваряне на вентили на една верига и отваряне на вентили на друга, плюс кратко продухване за отстраняване на остатъчната среда за отопление или охлаждане преди въвеждане на противоположната среда.
Дизайнът на двойната{0}} верига
Двете вериги са преплетени в тръбния сноп: тръбите от верига A и верига B се редуват във всеки ред. Тази подредба с преплитане гарантира, че преносът на топлина е еднакъв в напречното-сечение на снопа, независимо коя верига е активна. Ако тръбите на верига A бяха групирани от едната страна, а верига B от другата, технологичният флуид ще има неравномерна температура по време на работа в един-верига.
Всяка верига има свои собствени входни и изходящи колектори, уловител за пара (за отоплителния кръг) и дренаж за кондензат. Заглавките са цветно-кодирани или етикетирани за недвусмислена идентификация по време на инсталиране и поддръжка. Веригите са -тествани независимо преди доставката.
Материалите на тръбите са идентични-и двете вериги използват еднакъв клас PTFE и дебелина на стената-така че и двете имат еднакъв експлоатационен живот и химическа устойчивост. Единствената разлика са електрическите връзки: колекторите на верига А са оразмерени за потока на парата; Колекторите на верига B са оразмерени за поток на охладена вода при по-висока обемна скорост.
Таблица 1: Спецификация на топлообменник с двоен-кръг PTFE (50 kW отопление / 40 kW охлаждане)
| Параметър на спецификацията | Верига A (отопление) | Верига B (охлаждане) |
|---|---|---|
| Сервизна течност | Наситена пара, 3 barg | Охладена вода, захранване 7 градуса |
| Проектна топлинна мощност (kW) | 50 | 40 (охлаждане) |
| Брой тръби | 32 | 32 |
| Тръба OD × стена (mm) | 10 × 1.0 | 10 × 1.0 |
| Подреждане на тръби | Редуващ се с верига B | Редуващ се с верига А |
| Заглавен материал | PTFE | PTFE |
| Заглавни връзки | DN25 с фланец, пара-номинална | DN32 с фланец, вода-номинален |
| Тип парен уловител | Поплавък и термостат | N/A |
| Цедка за охладена вода | N/A | 40 меша, PTFE тяло |
| Дренажни/вентилационни вентили | PTFE сферичен кран на колектора за конденз | PTFE сферичен кран във висока точка за вентилационен отвор |
| Тип контролен клапан | Модулиращ пневматичен, парно обслужване | Модулиращ пневматичен, воден сервиз |
| Прочистване на прехода | Продухване с пара преди охлаждане | Продухване на въздуха преди нагряване |
Последователността на прехода и контролите
Преходът от отопление към охлаждане изисква продухване на пара и кондензат от верига А преди въвеждането на охладена вода. Последователността на продухване, управлявана от PLC или DCS на реактора, следва следните стъпки: затворете вентила за подаване на пара, отворете вентила за изпускане на кондензата, оставете веригата да се намали налягането и да се източи за 60 секунди, затворете изпускателния клапан, отворете клапаните за подаване и връщане на охладена вода.
Преходът от охлаждане към отопление е подобен: затворете вентилите за охладена вода, отворете дренажния вентил, за да изпразните веригата, оставете дренажа за 60 секунди, затворете дренажа и отворете бавно клапаните за пара, за да предотвратите термичен удар.
Стъпките на продухване предотвратяват навлизането на пара в системата за охладена вода (което може да причини воден удар) и предотвратяват навлизането на охладена вода в системата за пара (което може да причини замърсяване с кондензат). Възвратните клапани и на двете вериги осигуряват допълнителна защита срещу кръстосано-замърсяване по време на изтичане на клапана.
Пространството и ефективността на разходите
Дизайнът с двойна{0}} верига заема приблизително 60% от обема на реактора, който биха изисквали два отделни топлообменника. Споделената опорна рамка, споделеният монтажен труд и единичният набор от технологични връзки намаляват общата инсталирана цена с приблизително 30-40% в сравнение с инсталирането на два независими обменника.
Разположението на преплитащите се тръби осигурява допълнителното предимство на равномерната температура-от страната на процеса по време на-работа в единичен кръг. Няма горещи или студени точки, съответстващи на физическото местоположение на една верига в пакета.
Резюме
PTFE топлообменник с възможност за двойна -верига интегрира два независими тръбни снопа в една рамка с подреждане на тръбите, позволяващи бърз преход между режимите на отопление и охлаждане. Всяка верига се свързва към съответната си мрежа с независими колектори, клапани и контроли. Автоматизираните последователности на прочистване осигуряват безопасен преход между режимите без кръстосано-замърсяване на комуналните услуги.
Двуконтурният-дизайн спестява място в реактора и намалява инсталираните разходи в сравнение с отделните топлообменници, като същевременно осигурява равномерна температура на-страни на процеса по време на-работа в единичен кръг.
Инженерна поддръжка за спецификация на топлообменник с двоен-вериг PTFE е налична при подаване на задължения за отопление и охлаждане, изисквания за температура на процеса, цели за преходно време и налични спецификации за комунални услуги.
