Hiukkasongelma
Hydrometallurgiset uuttoliuokset, kaivosvesi ja teollisuusjätevesi sisältävät suspendoituneita kiintoaineita-hiekkaa, malmin hienojakoisia aineksia, hilsettä ja saostuneita suoloja-, jotka törmäävät lämmönvaihtimen pintoihin. Yli 0,5 m/s virtausnopeuksilla nämä hiukkaset syövyttävät putken seinämiä. Pienemmillä nopeuksilla ne laskeutuvat putken pinnoille muodostaen eristäviä lietekerroksia. Molemmat mekanismit vähentävät lämmönsiirtoa ja lyhentävät laitteiden käyttöikää.
Prosessiputkistoon asennetut ulkoiset siivilät suojaavat lämmönvaihdinta, mutta lisäävät pääomakustannuksia, vaativat erillistä huoltoa ja vievät lisätilaa. Integroitu siivilä-, joka on sisäänrakennettu PTFE-lämmönvaihtimen sisääntulo-osaan-, tarjoaa saman suojan vaihtimen jalanjäljen sisällä, mikä eliminoi erilliset siiviläastiat ja niihin liittyvät putkistot.
Siivilä on rei'itetty PTFE-levy tai verkkopaneeli, joka on asennettu putkinipun prosessinesteen sisääntuloaukkoon. Se vangitsee tietyn koon ylittävät hiukkaset ennen kuin ne saavuttavat putkien. Siivilä pääsee puhdistukseen samasta säiliön aukosta, jota käytetään vaihtimen huoltoon.
Integroitu siiviläsuunnittelu
Siiviläpaneeli on valmistettu PTFE-levystä, jossa on reiät, jotka on mitoitettu läpäisemään vierekkäisten putkien välistä vähimmäisväliä pienemmät hiukkaset. Putkinipussa, jossa on 20 mm:n putkiväli, siiviläreiän halkaisija on tyypillisesti 10-12 mm riittävän suuri johtamaan nestettä ilman liiallista painehäviötä, riittävän pieni estämään hiukkaset, jotka voivat juuttua putkien väliin.
Siivilä on asennettu putkinipun tukikehyksen vastavirtaan. Nippuun tulevan prosessinesteen tulee kulkea siivilän läpi ennen kuin se koskettaa putkia. Siivilä on kiinnitetty PTFE-kiinnikkeillä tai liukuu tukikehyksen uriin, jolloin se voidaan irrottaa puhdistusta varten ilman putkinipun purkamista.
Sovelluksissa, joissa kiintoainekuormitus on erittäin suuri, käytetään kaksivaiheista siivilä{0}}: karkea ulkosiivilä (15-20 mm reikiä) kerää suuret roskat ja hienompi sisäsiivilä (8–10 mm reiät) sieppaa välihiukkaset. Kaksivaiheinen rakenne estää hienon siivilän nopean sokaistumisen suurten roskien takia.
| Suunnitteluparametri | Yksi{0}}vaiheinen siivilä | Kaksivaiheinen{0}}siivilä |
|---|---|---|
| Ulomman siivilän reiän koko | N/A | 15-20mm |
| Sisäinen siiviläreiän koko | 10-12mm | 8-10mm |
| Avoimen alueen suhde | 40-50% | 35-45 % (yhdistetty) |
| Painehäviö suunnitteluvirtauksessa | 50-150 Pa | 80-200 Pa |
| Suurin hiukkaskoko saavuttaa putket | 10-12mm | 8-10mm |
| Puhdistustiheys (kohtalainen kiintoaine) | Viikoittain | Bi{0}}viikoittain |
| Sopiva kiintoainelataus | Jopa 5 g/l | 5-20 g/L |
Paineenpudotus ja puhdistussykli
Siiviläpainehäviö kasvaa, kun roskia kerääntyy ylävirran pinnalle. Painehäviötä valvotaan paine-eromittarilla, joka on liitetty siiviläpaneelin molemmilla puolilla oleviin hanoihin. Kun painehäviö saavuttaa asetetun kynnysarvon, -tyypillisesti 2-3 kertaa puhtausarvo - siivilä on puhdistettava.
Puhdistus suoritetaan määrätyn huoltovälin aikana. Säiliön taso lasketaan siivilän alapuolelle, johon pääsee käsiksi vaihtimen yläosasta. Siiviläpaneeli nostetaan ulos, kertynyt roskat kaavitaan tai pestään pois ja paneeli asennetaan takaisin. Puhdistus kestää 30-60 minuuttia eikä vaadi putkinipun poistamista.
Siiviläpaneeli on kemiallisesti inertti{0}}se voidaan puhdistaa samoilla aggressiivisilla kemikaaleilla, joita käytettiin putkinipussa, tai yksinkertaisesti paineella-pestävä vedellä. Prosessissa ei ole korroosiota, vaurioita aiheuttavaa pinnoitetta eikä metallia, joka saastuttaisi prosessia.
Materiaali- ja valmistusnäkökohdat
Siiviläpaneeli on valmistettu samasta PTFE-laadusta kuin lämmönvaihdinputket, mikä varmistaa identtisen kemiallisen yhteensopivuuden ja lämpösuorituskyvyn. Rei'itysprosessi-poraus tai lävistys-luo puhtaat reiät, joiden reunat ovat sileät ja jotka estävät roskien tarttumista. Paneelin paksuus on 6-10 mm, mikä tarjoaa riittävän jäykkyyden kattaakseen putkinipun pinnan ilman liiallista taipumaa paine-eron kuormituksen alaisena.
Suuria nippuja varten siivilä on jaettu useisiin paneeleihin, joista jokainen on irrotettavissa erikseen. Tämä mahdollistaa osittaisen puhdistuksen, jos vain yksi osa on likainen, ja vähentää kunkin paneelin painoa. Paneelin liitokset ovat limittäin tai lukittuneet toisiinsa roskien ohituksen estämiseksi.
Yhteenveto
PTFE-lämmönvaihdin, jossa on integroidut siivilät, suojaa putken pintoja hiukkasten osumiselta ja tukkeutumiselta ilman ulkoisia siiviläastioita tai lisäputkia. Rei'itetyt PTFE-paneelit, jotka on asennettu putkinipun etupuolelle, keräävät tietyn kokokynnyksen ylittävät roskat. Paine-eron valvonta ilmoittaa puhdistusvaatimuksista.
Integroitu rakenne säästää tilaa, yksinkertaistaa huoltoa ja varmistaa, että kemiallisesti inertit, huoltoystävälliset-PTFE-komponentit tarjoavat sekä lämmön että hiukkassuojan.
Integroidun siivilä PTFE-lämmönvaihtimen tekniset tiedot ovat saatavilla, kun prosessinesteen koostumus, kiintoainekuormitus ja hiukkaskokojakautuma, virtausnopeus ja säiliön geometria on toimitettu.
