Kif Qabbel it-Tubu tal-PTFE Iwweldjat vs Gasketed-għal-Ġonot tal-folji tat-tubi fl-affidabbiltà u s-servizz?

Kull konnessjoni ta' tubu PTFE-ma-tubesheet hija kanal ta' tnixxija potenzjali. Dan l-interface huwa ssiġillat b'żewġ modi differenti, gasketing mekkaniku bil-kompressjoni, jew iwweldjar termali tal-PTFE. Din l-għażla taffettwa l-issikkar inizjali tat-tnixxija u l-possibilitajiet ta’ manutenzjoni fit-tul. Fl-irfinar tal-wiċċ u applikazzjonijiet ta 'proċess kimiku fejn fluwidi korrużivi u ċikli termali huma komuni, huwa kritiku li wieħed jifhem il-kompromessi bejn tubu wweldjat u gasketed-għa-ġonot tal-folji tat-tubi għal skambjatur tas-sħana affidabbli.

L-Interface tal-Issiġillar Kruċjali
F'qoxra ta' PTFE-u-iskambjatur tas-sħana tat-tubu, kull tubu għandu jkun imwaħħal b'mod riġidu mat-tubusheet f'tarf wieħed jew fiż-żewġt itruf. Il-junction għandha tissaporti pressjoni differenzjali, espansjoni termali, attakk kimiku, u tinibixxi t-tnixxija bejn il-fluwidi tal-ġenb tat-tubu u l-fluwidi tal-ġenb tal-qoxra. Din il-kwistjoni tas-siġillar hija aggravata mill-enerġija tal-wiċċ baxxa u l-espansjoni termali sinifikanti ta 'PTFE, aktar diffiċli biex tissiġilla minn tubi tal-metall.

Ġew żviluppati żewġ approċċi essenzjalment differenti:

Ġonot bil-gasketed (kompressjoni mekkanika) - It-tarf tat-tubu huwa flared u siegla separata (PTFE, elastomer jew inkapsulat) hija kkompressata bejn il-flare tat-tubu u t-tubusheet permezz ta 'twaħħil bil-kamin jew ċirku ta' rinforz.

Ġonot iwweldjati (fużjoni termali). It-tarf tat-tubu huwa mdewweb termalment direttament ma 'tubesheet PTFE jew inforra PTFE li hija mwaħħla ma' tubusheet tal-metall, li jirriżulta fi struttura PTFE kontinwa u omoġenja.

Tubu PTFE bil-gasketed-għal-Joint tat-Tubesheet
F'disinn gasketed kull tubu ta 'PTFE huwa mgħoddi minn toqba fit-tubesheet. It-tubu jissaħħan fit-tarf u flared biex jifforma kullar. Siegla sekondarja (ġeneralment PTFE, PFA jew PTFE-elastomer inkapsulat) titqiegħed bejn il-flare tat-tubu u counterbore fit-tubusheet. Il-forza axjali ta 'ġewż bil-kamin, ċirku ta' rinforz jew pjanċa tal-kompressjoni tikkompressa s-siegla u toħloq siġill.

Benefiċċji tal-Ġonot Gasketed
Is-Servizzi tal-Qasam - Tubi individwali jistgħu jiġu sostitwiti fil-qasam mingħajr ma jinbidel il-pakkett sħiħ. Jekk tubu wieħed ikun inixxi jew bil-ħsara, il-ġewż tinħall, it-tubu l-antik jitneħħa, tubu ġdid imwaħħal u mwaħħal u s-siegla tinbidel. Dan huwa vantaġġ ewlieni fil-faċilitajiet fejn il-ħin ta 'waqfien għandu jiġi minimizzat u tubi żejda huma disponibbli.

Spejjeż bil-quddiem aktar baxxi tal-għodda - L-għodda tal-flaring u l-attrezzaturi tal-assemblaġġ huma affordabbli ħafna meta mqabbla ma 'tagħmir tal-iwweldjar speċjalizzat. Ġeneralment, il-konnessjonijiet bil-gasketed huma aktar kost-effettivi għall-kostruzzjoni ta' skambjatur tas-sħana fuq-skala żgħira jew apposta.

Tolleranza għall-allinjament ħażin tat-tubu - Il-ġonta tal-kompressjoni mekkanika tista 'taċċetta differenzi żgħar fit-tul u l-pożizzjoni tat-tubu, li jiffaċilita l-assemblaġġ.

Żarmar għall-ispezzjoni - Il-mazz tat-tubi jista 'jiġi żarmat parzjalment biex jispezzjona t-truf tat-tubi individwali, gaskits u l-folja tat-tubi mingħajr ma ssir ħsara lill-ebda komponenti.

Vantaġġi u Żvantaġġi tal-Ġonot Gasketed
Rilassament tal-gaskets u creep - Il-gaskits tal-PTFE u elastomeriċi għandhom it-tendenza li jirrilassaw maż-żmien, partikolarment waqt iċ-ċikli tat-temperatura. It-tagħbija kompressiva fuq is-siegla titnaqqas u tista 'sseħħ tnixxija. Il-ġewż tal-kompressjoni jeħtieġu re-torquing perjodiku li jista' jkun problematiku f'kanal ristrett tal-iskambjatur.

Mogħdijiet ta' tnixxija multipli - Kull junction ta' tubu għandha tliet interfaces ta' tnixxija possibbli: tubu-sa-siegla, siegla-għa-tubesheet, u l-ħjut jew is-siġill taċ-ċirku ta' rinforz. Statistikament jitkellem, b'mijiet ta 'tubi f'qatta, l-odds ta' tnixxija huma ogħla.

Riskju ta 'korrużjoni tal-xquq - PTFE għandu reżistenza tajba għall-korrużjoni, iżda ż-żona tal-kompressjoni tal-gasket tista' tiġġenera xquq fejn il-fluwidi tal-proċess korrużivi jistgħu jinqabdu u jattakkaw il-komponenti sottostanti tal-folji tat-tubi tal-metall jekk l-inforra PTFE tinkiser.

Ġestjoni tat-torque - Il-kontroll korrett tat-torque huwa kritiku għal assemblaġġ xieraq. Taħt it-torquing jipproduċi tnixxijiet, it-torquing żejjed jista 'jfarrku l-flare PTFE jew jagħmel ħsara lit-tubesheet.

Footprint akbar - L-irkaptu tal-kompressjoni (ġewż, ċrieki ta 'wara) jitlob spazju addizzjonali fit-tubusheet, li jillimita n-numru ta' tubi li jistgħu jiġu ppakkjati f'dijametru tal-qoxra partikolari.

Tubu PTFE iwweldjat għal ġonot ta 'Tubesheet
F'konfigurazzjoni wweldjata it-truf tat-tubi PTFE huma magħqudin termalment jew ma 'tubesheet PTFE jew ma' inforra PTFE li hija mwaħħla mekkanikament ma 'tubesheet tal-metall. Fil-proċedura tal-iwweldjar, it-tarf tat-tubu u l-wiċċ tal-folja tat-tubu jissaħħnu għal temperatura fuq il-punt tat-tidwib tal-PTFE (madwar 327 grad) billi tapplika pressjoni sabiex tinkiseb żona ta 'fużjoni omoġenja. It-tubu u l-folja tat-tubu jsiru biċċa waħda kontinwa ta 'PTFE wara t-tkessiħ.

Benefiċċji tal-Ġonot Iwweldjati
Integrità assoluta tat-tnixxija - Il-junction iwweldjata hija PTFE omoġenja, mingħajr interfaces, gaskits jew xquq. Jekk isir kif suppost, ikun issikkat-t-tnixxija għall-ħajja tal-iskambjatur. Ebda gaskits biex tinħall jew retorque.

Ebda manutenzjoni - Ġonta wweldjata ma teħtieġx manutenzjoni perjodika. Dan huwa vantaġġ kbir f'siti inaċċessibbli jew meta x-xogħol tal-manutenzjoni jiswa ħafna flus.

Żieda fid-densità tat-tubu - Mingħajr ħardwer tal-kompressjoni, it-tubi jistgħu jiġu ppakkjati aktar stretti, li jagħtu wiċċ akbar tat-trasferiment tas-sħana fl-istess dijametru tal-qoxra.

Kompatibilità kimika aħjar - L-ebda elastomer jew gaskits magħluqa ma jfisser l-ebda inkwiet dwar attakk kimiku fuq materjali mhux-PTFE. PTFE pur fuq il-wiċċ kollu mxarrab.

Reżiljenza mtejba għaċ-ċikli tas-sħana - Il-junction kompletament fused tespandi u tikkuntratta b'mod konsistenti mat-tubu. L-ebda siegla li titlef il-kompressjoni bil-varjazzjonijiet ċikliċi tat-temperatura.

Żvantaġġi ta' Ġonot Iwweldjati
Mhux-servibbli - Jekk tubu wieħed joħroġ, ma jistax jinbidel individwalment. Il-proċedura ta 'tiswija konvenzjonali hija li twaħħal it-tubu li jnixxi (sewqan ta' plagg PTFE fit-tarf tat-tubu u wweldjar fih). Iż-żona attiva tat-trasferiment tas-sħana titnaqqas billi twaħħal. Jekk aktar minn tubu wieħed iqattar il-pakkett kollu għandu jiġi sostitwit.

Speċjalità tal-proċess tal-iwweldjar meħtieġa - L-iwweldjar PTFE mhuwiex kompetenza komuni li jkollok f'ħanut. Jeħtieġ kontroll preċiż tat-temperatura, uċuħ nodfa u tagħmir sofistikat (hot platens, applikaturi tal-pressjoni) Weldjaturi magħmula ħażin b'kavitajiet moħbija jew kontaminanti jistgħu jikkawżaw falliment bikri.

Spejjeż inizjali għoljin għal volumi żgħar - Għodod u żvilupp tal-proċess għall-ġonot iwweldjati huma aktar għaljin minn għodod bażiċi tal-flaring. Għal qatet żgħar (inqas minn 50 tubu), junctions bil-gasketed jistgħu jkunu aktar rħas.

Diffikultà fl-Ispezzjoni - Ġonot iwweldjati huma diffiċli biex jiġu spezzjonati b'mod mhux-distruttiv. Il-weldjaturi PTFE ġeneralment mhumiex spezzjonati bir-raġġi X jew ultrasoniku. Il-kwalità tinżamm permezz tal-kontroll tal-proċess u l-ittestjar distruttiv tal-kampjuni.

Mhux weldjabbli fuq il-post - L-iwweldjar tal-ġonot irid isir fil-fabbrika taħt kundizzjonijiet ikkontrollati. Tubu ma jistax jiġi sostitwit fil-qasam. Jekk tiżviluppa tnixxija fis-servizz, il-pakkett kollu jew jiġi mgħotti jew mibdul.

Konsiderazzjonijiet tal-Proċess tal-Iwweldjar tal-PTFE
Il-PTFE pur ma joħroġx malajr minħabba l-viskożità tat-tidwib għolja ħafna tiegħu u għalhekk mhuwiex iwweldjat faċilment. Għalhekk ħafna skambjaturi tas-sħana PTFE "iwweldjati" fil-fatt jużaw tubi u tubi PFA (perfluoroalkoxy). Il-PFA għandu karatteristiċi ta' reżistenza kimika u temperatura simili bħall-PTFE iżda jista' jiġi pproċessat-idwib u wweldjat bil-fużjoni bl-użu ta' proċessi ta' għodda-hot-jew imsaħħan-tradizzjonali. Meta tispeċifika junction iwweldjata huwa kruċjali li tindika jekk il-materjal huwiex PTFE jew PFA peress li l-affidabilità tal-iwweldjar hija differenti.

Teknika speċifika ta' sinterizzazzjoni jew-fużjoni tas-sħana hija użata għal applikazzjonijiet li jeħtieġu PTFE ġenwin. Kemm it-tarf tat-tubu kif ukoll it-tubusheet huma msaħħna sa kważi tidwib u mbuttati flimkien u mkessħa taħt kundizzjonijiet ikkontrollati. Dan il-metodu huwa aktar sensittiv għall-kontaminanti u jeħtieġ kundizzjonijiet ta 'kamra nadifa għall-aħjar riżultati.

It-teknika wweldjata toffri qafas PTFE monolitiku mingħajr gaskits, mingħajr xquq u mingħajr manutenzjoni perjodika. Junctions iwweldjati: Loops kritiċi ta' purità għolja-bħal ilma mediċinali, produzzjoni ta' semikondutturi, u proċessi kimiċi ultrapuri jużaw junctions iwweldjati bħala n-norma.

Tabella 2 Tqabbil ta 'Tubu PTFE Iwweldjat u Gasketed ma' ġonot ta 'tubesheet
Karatteristika Konġunta Iwweldjata Siegla (Mekkanika) Konġunt
Integrità tat-tnixxija Eċċellenti - fużjoni omoġenja, l-ebda interfacesTajjeb - dipendenti fuq il-kompressjoni tal-gasket u t-torque
It-Tnixxija Possibbli PathsOne (falliment fil-ġog, mhux qsim ta' tubu biss)Tlieta jew aktar għal kull tubu (tubu-sa-siegla, siegla-għa-folja tat-tubi, ħardwer)
Rilassament tal-gasket/CreepMhux applikabbli Iva – re-torque f'intervalli
Tiswija fil-Qasam Xejn – tubi li jnixxu għandhom ikunu ssiġillati; sostituzzjoni tal-qatta għal bosta tnixxijietIva – tubi individwali jistgħu jinbidlu fuq il-post
Effett taċ-ċikliżmu termali .Eċċellenti - il-ġonta tiftaħ u tagħlaq b'mod uniformi Iċ-ċikliżmu ġust - jista' jnaqqas it-tagħbija fuq is-siegla
L-Ewwel Spiża (Mazz Żgħir, inqas minn 50 tubu) Ogħla (għodod speċjalizzati) Inferjuri (kompressjoni bażika u flaring)
Initial Cost (Large Bundle, >200 tubu) Inqas ħardwer (aktar tubi għal kull pulzier kwadru) Ogħla (ħafna ġewż u ċrieki ta' appoġġ)
Densità tal-Ippakkjar tat-Tubi Għolja (l-ebda ħardwer tal-kompressjoni) Inferjuri (spazju meħtieġ għall-ħardwer)
Frekwenza tal-manutenzjoni Xejn – twaħħil perjodiku biss jekk it-tubu jfalli Perjodika – bidla tal-gasket u torquing mill-ġdid
Riskju tal-Korrużjoni tal-XquqPTFE, Mhux-OmoġenjuBaxx għal moderat - Xquq tal-gasket preżenti
Materjal Tipiku PFA (preferut) PTFE (proċess speċjali) PTFE (tube flared) b'PTFE jew siegla FEP
Metodu ta 'spezzjoni Kontroll tal-proċess + test tal-kampjun tal-qerdaVisual, kontroll tat-torque, test tal-pressjoni
Gwida Speċifika għall-Applikazzjoni
Meta tuża Konnessjonijiet Gasketed
L-akkoppjar tat-tubi tal-PTFE-ma'-tubesheet huma indikati għal:

Dak li huwa importanti huwa l-faċilità tas-servizz fil-qasam. Is-sostituzzjoni ta 'tubi individwali tista' tkun ta 'benefiċċju f'faċilità b'kapaċità limitata ta' bundle żejda jew ħinijiet twal ta 'tmexxija għal qatet ta' sostituzzjoni.

L-iskambjatur tas-sħana huwa modest (żona inqas minn 1 m2) jew għandu ftit tubi (inqas minn 50). L-ispiża tal-għodda tal-iwweldjar mhix worth it.

Il-qatta hija mistennija li ssirilhom ħsara mekkanikament (eż. minħabba għodod ħarxa tat-tindif jew partiċelli solidi fil-fluwidu tal-proċess) u s-sostituzzjoni tat-tubu hija mistennija.

L-ekwipaġġ tal-manutenzjoni jaf kif jerġa-torque u għandu aċċess għat-truf tat-tubi għal eżami perjodiku.

L-użu huwa fi proċess kimiku industrijali standard fejn tnixxijiet żgħar jistgħu jiġu tollerati u rettifikati perjodikament.

Id-disinji ta' qasam-servibbli jużaw ġonot bil-gasketed bħala l-istandard ppruvat tal-industrija.

Meta tuża Ġonot iwweldjati
Fejn il-ġonot iwweldjati huma preferibbli:

L-integrità tat-tnixxija għandha tkun assoluta. Loops ta 'purità għolja, sistemi tal-ilma farmaċewtiċi, bankijiet imxarrbin tas-semikondutturi u applikazzjonijiet nukleari ma jippermettu l-ebda kontaminazzjoni inkroċjata bejn in-naħa tat-tubu u l-fluwidi tal-ġenb tal-qoxra.

L-iskambjatur tas-sħana se jintuża f'pożizzjoni fejn ir-re{0}}torquing perjodiku ma jkunx possibbli (eż. mgħaddas f'tank, f'kontenitur taħt pressjoni, jew f'reġjun ta' radjazzjoni).

Iċ-ċikliżmu termali ħafna drabi huwa sever. Wieħed mill-vantaġġi ewlenin ta 'ġonta wweldjata hija l-kapaċità tagħha li tespandi b'mod uniformi mingħajr ma tinħall is-siegla.

Il-qatta hija enormi (mijiet ta 'tubi). Id-densità tat-tubu miżjuda u t-tneħħija tal-ħardwer tnaqqas id-daqs ġenerali u l-ispiża tal-iskambjatur.

Ħieles mill-manutenzjoni-, hija meħtieġa ħajja twila ta' servizz. Mazz PFA iwweldjat b'mod korrett jista 'jdum għal 10-15-il sena mingħajr ebda manutenzjoni tal-junction.

Fil-każ ta' loops kritiċi ta'-purità għolja, l-għażla wweldjata biss hija permissibbli.

Disinni Imħallta
Xi manifatturi jużaw disinn ibridu. Tubesheet waħda hija mwaħħla mat-tubi bl-iwweldjar u t-tubesheet l-oħra għandha jew junction bil-gasketed jew flared biex takkomoda l-espansjoni termali. Jew tubusheet jista 'jkollha inforra PTFE iwweldjata mat-tubi. L-inforra hija fiżikament assigurata ma 'tubesheet tal-metall. Dawn l-ibridi jfittxu li jgħaqqdu l-integrità tat-tnixxija tal-iwweldjar mas-servizz tal-ġonot mekkaniċi, iżda jżidu l-kumplessità u l-ispiża.

Konsiderazzjonijiet Prattiċi tal-Finishing tal-wiċċ
Fil-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet tal-irfinar tal-wiċċ (electroplating, anodising, pickling, eċċ.), id-deċiżjoni li jintużaw konnessjonijiet iwweldjati jew bil-gasketed hija funzjoni tal-kimika tal-banju u l-filosofija tal-manutenzjoni:

Kisi tan-nikil elettroless - Dawn il-banjijiet jistgħu jiddekomponu spontanjament jekk imniġġsa b'ċerti metalli. Jista 'jseħħ dump tal-banju jekk il-fluwidu tal-ġenb tal-qoxra (fwar jew ilma sħun) joħroġ fil-banju. Biex jiġi evitat dan, ġonot iwweldjati huma komunement provduti.

Kisi tal-kromju iebes - Il-banju huwa kemmxejn korrużiv, iżda mhux sensittiv ħafna għall-kontaminazzjoni. Ġonot bil-gasketed huma frekwenti minħabba li huwa mixtieq li jissostitwixxu tubi individwali meta sseħħ ħsara mekkanika waqt it-tagħbija tar-rack.

Banjijiet ta' anodizzazzjoni (aċidu sulfuriku) – Rekwiżiti ta' purità moderati Jintużaw iż-żewġ tipi ta' ġonot.

Banjijiet tal-pickling (aċidu idrokloriku jew nitriku/idrofluworiku) - Korrużivi ħafna.

Ukoll, għandu jiġi nnutat li l-ġonta tat-tubu għal tubu folja mhix l-unika mogħdija ta 'tnixxija possibbli. Ukoll, eżamina t-tubesheet għal siegla tal-qoxra, iż-żennuni tal-qoxra u l-ġonot ta 'espansjoni. Ġonta ta 'tubu wweldjat fuq skambjatur li kieku kien siegla xorta tiddependi fuq is-siegla tal-qoxra biex tipprovdi integrità ġenerali.

Konklużjonijiet.