Hver er munurinn á PTFE varmaskipti með kolefnisstálskel og einum með ryðfríu stáli?

Í skel og slönguvarmaskipti með PTFE sér vinnsluvökvinn aldrei skelina - bara PTFE slöngurnar og slöngublöðin. En val á skel efni, venjulega kolefni eða ryðfríu stáli, er mikilvægt fyrir kostnað, líftíma og samhæfni við uppsetningarumhverfið. Skilningur á þessum frávikum getur hjálpað varmaskiptinum í heild sinni, ekki bara blautu hlutanum, að veita áreiðanlega þjónustu allan fyrirhugaðan líftíma.

PTFE's Shell Rolle Shell and Tube Exchangers
Í PTFE skel- og rörvarmaskipti er skelin þrýstings-ílátið sem inniheldur þjónustuvökvann (kælivatn, gufu, hitunarmiðil) í kringum PTFE slöngubúntið. Skelin sér ekki ætandi vinnsluvökvann, það er allt meðhöndlað af PTFE slöngum, slönguplötum og hvers kyns flúorfjölliða fóðrum að innan. Í samræmi við það er skelefnið valið á grundvelli annarra sjónarmiða en innri tæringarþols:

Vélrænn styrkur til að standast þrýsting þjónustuvökvans.

Samhæfni við ytra umhverfi (andrúmsloft plantna, raki, efnagufur, skolunartækni).

Kostnaður og framboð

Hitaþensla og þyngdareiginleikar.

Tvö vinsælustu skel efnin fyrir PTFE varmaskipta eru kolefnisstál og ryðfrítt stál, venjulega gerðir 304 eða 316. Þeir hafa hver sína kosti og galla.

Kolefnisstálskel: Lægsti upphafskostnaður, krefst utanaðkomandi verndar
Kolefnisstál er mest notaða efnið í þrýstihylki í venjulegri iðnaðarþjónustu. Fyrir PTFE varmaskipti gefur kolefnisstálskel:

Lægsti fyrirframkostnaður - Kolefnisstál kostar töluvert minna en ryðfríu stáli, á hvert kíló. Fyrir skeljar með stórum þvermál (td . 300 mm til 1 m) gæti kostnaðarmunurinn verið mikill.

Hástyrkur - Kolefnisstál hefur góða vélræna eiginleika, þannig að þú getur notað þynnri veggi miðað við önnur önnur efni fyrir sömu þrýstingseinkunn.

Gott framboð - Pípa, plötur og flansar úr kolefnisstáli eru almennt á lager hjá flestum aðilum.

Raka loftið, rakinn eða efnagufan verkar á kolefnisstálið og veldur því að það tærist að utan. Varmaskiptirinn er með skelina að utan. Vinnsluvökvinn kemst ekki í snertingu við skelina en umhverfi plöntunnar gerir það. Andrúmsloftið í mörgum efnavinnslu- og yfirborðsvinnslustöðvum inniheldur:

Sýrar gufur (HCl, H₂SO4, HNO₃)

Klóríð eða klór

Raki og þétting

Þessi efni skemma óvarið kolefnisstál með tímanum og skapa ryð og gryfju. PTFE slöngubúnturinn og vinnsluvökvinn verða ekki fyrir ytri tæringu, en skelin getur verið skert í þrýstingsheilleika sínum, getur lekið þjónustuvökvanum (td kælivatni eða gufu) og getur verið öryggisvandamál.

Til að draga úr ytri tæringu eru skeljar úr kolefnisstáli venjulega húðaðar með hlífðarhúð eða málningarkerfi. Dæmigerðir kostir eru:

Epoxý eða pólýúretan málning (tveggja-þátta kerfi)

Húðun: Dufthúðuð

Heitgalvaniserun á örsmáum hlutum

Húðun krefst engu að síður tíðrar skoðunar og snertingar-, sérstaklega í fjandsamlegum aðstæðum. Ef húðin eyðileggst (td vegna höggs eða slits) getur stálið undir fljótlega farið að tærast.

Ryðfrítt stálskel: Dýrari, betri ytri tæringarþol
Skeljar úr ryðfríu stáli, oftast tegund 304 eða tegund 316, veita aukna viðnám gegn lofttæringu, efnagufum og þvottaskilyrðum. Krómstyrkurinn (að minnsta kosti 10,5% fyrir 304, og nikkel og mólýbden fyrir 316) skapar óvirka oxíðhúð sem kemur í veg fyrir að málmurinn ryðgi.

Helstu eiginleikar ryðfríu stáli skelja eru:

Frábær ytri tæringarþol - Ryðfrítt stál má skilja eftir ómálað eða ómálað. Það þolir rakt, strand eða efnafræðilega krefjandi plöntuandrúmsloft án þess að þörf sé á reglulegu viðhaldi á húðun.

Hærri upphafskostnaður - Efnislega er ryðfrítt stál venjulega 3 til 5 sinnum dýrara en kolefnisstál. Framleiðslukostnaður er einnig meiri vegna kröfu um varkárar suðuaðferðir (til að forðast útfellingu krómkarbíðs) og mögulegrar eftir-suðumeðferð.

Styrkur ryðfríu stáli er svipaður eða aðeins lægri - Ryðfrítt stál hefur svipaðan togstyrk og kolefnisstál (td . 304 hefur flæðistyrk ~205MPa, kolefnisstál ~250MPa). Veggirnir gætu þurft að vera aðeins þykkari fyrir sama þrýstingsgildi, en munurinn er yfirleitt hverfandi.

Þyngd? – Ryðfrítt stál hefur þéttleika á sama bili og kolefnisstál (7,9–8,0 g/cm³) þannig að þyngd verður jafngild fyrir sömu stærðir.

Skeljar úr ryðfríu stáli eru almennt skildar eftir ómálaðar með súrsuðu og óvirku pólsku til að bæta óvirka lagið. Slétt, ó-gljúpt yfirborð ryðfríu stáli gerir það einnig auðvelt að þrífa og sótthreinsa í matvælum, lyfjafyrirtækjum eða hreinherbergjum.

Kolefnisstál á móti ryðfríu skel PTFE skipti: Engin áhrif á innri tæringarþol
Það er mikilvægt að hafa í huga að val á kolefnisstáli vs ryðfríu stáli skel fyrir PTFE skipti hefur ekki áhrif á tæringarþol blautu hlutanna. PTFE slöngurnar, slöngublöðin og hvers kyns flúorfjölliða fóður eru algerlega vernduð fyrir vinnsluvökvanum. Innri vökvinn sér aðeins PTFE hvort sem skelin er kolefnisstál eða ryðfrítt stál. Valið ræðst því algjörlega af ytra umhverfi og kostnaði.

Stundum er þessi aðgreining rugluð. Að velja ryðfríu stáli fyrir PTFE skipti eykur ekki innra efnaþol. Það eykur einfaldlega getu skelarinnar til að standast ytri tæringu. Hins vegar getur ágætis húðun á kolefnisstálskel gert frekar vel í góðkynja umhverfi innandyra.

Önnur atriði: Þyngd, hitauppstreymi og skoðun
Þyngd - Kolefnisstál og ryðfrítt stál eru næstum jafnþétt í eðli sínu. Fyrir skeljar af sömu þykkt og þvermál er munurinn á þyngd í lágmarki. En ef kolefnisstálskel þarf þykka ytri húðun (td þungt epoxý) getur heildarþyngdin verið aðeins meiri. Í raun er þyngd sjaldan vandamál í vali á milli tveggja efna.

Varmaþenslu - Kolefnisstál og ryðfrítt stál hafa svipaða varmaþenslustuðla (kolefnisstál ~12×10-6/ gráðu, ryðfrítt stál ~17×10-6/ gráðu). Breytingin er óveruleg miðað við stækkun innri PTFE hlutanna (sem er bætt upp með uppsetningartækni eins og lýst er í fyrri greinum). Efnisstækkun skeljar er ekki aðal hönnunarþáttur.

Skoðun og viðhald - Skeljar úr ryðfríu stáli er hægt að skoða með tilliti til tæringar án þess að fjarlægja málningu. Sprungur eða holur sjást auðveldlega á yfirborði málmsins. Erfiðara er að meta skeljar úr kolefnisstáli með ógegnsærri húðun með tilliti til ástands undirliggjandi málms. Ryðlitun gæti verið fyrsta vísbendingin um hnignun húðarinnar.

Leiðbeiningar um ákvarðanir: Skel úr kolefnisstáli eða ryðfríu stáli
Helstu munurinn er tekinn saman í töflunni hér að neðan:

Lögun kolefnisstálskel 304/316 ryðfríu stáli
Stofnkostnaður (hlutfallslegur) Grunnlína (neðst)Hærri (3–5× efniskostnaður)
Þolir ytri tæringu Óhúðað, eitt og sér er lélegt, þarf málningu eða aðra vörn. Gott. Má skilja eftir ómálað.
Húðun / viðhaldsþörf Reglubundin skoðun á málningu eða húðun nauðsynleg Lágmark. Einstaka þrif/aðgerðarleysi.
Fullkomið fyrir raka staði eða strandsvæði.Mjög léleg nema þau séu nægilega húðuð og stöðugt viðhaldið. Mjög gott
Hentar fyrir andrúmsloft efnaverksmiðja (súrar gufur) Ekki gott án góðs húðunarkerfis Gott til gott (316 mælt með fyrir klórun)
Inni, þurrt og stjórnað umhverfi.
Gott fyrir þvottasvæði eða útivistarsvæði Takmarkað (þarfnast þungrar húðunar og tíðrar skoðunar)Valið
Áhrif á tæringarþol innan Engar Engar
Dæmigert notkun Verndaðar rennistöðvar Innanhússvinnsluverksmiðjur með hreinu þurru lofti Útiuppsetningar, aðstöðu við sjávarsíðuna, efnaverksmiðjur með mikla gufu, matvæla-/hreinsunarrými
Tillögur um æfingar
Kolefnisstálskel, máluð með hefðbundinni iðnaðar epoxý- eða pólýúretanmálningu, býður upp á -hagkvæma lausn fyrir innandyra, stjórnaðar aðstæður þar sem skiptarinn er varinn fyrir rigningu, raka og efnagufum. Slíkar aðstæður eru til staðar í mörgum yfirborðsfrágangsfyrirtækjum og efnaiðnaði. Með góðu viðhaldi á húðun mun kolefnisstálskelin lifa í 15 til 20+ ár.

Skel úr ryðfríu stáli hentar þar sem uppsetningin er utandyra, við ströndina eða í aðstöðu þar sem andrúmsloftið inniheldur sýrugufur (svo sem súrsunarlínur, rafhúðununarverkstæði eða meðhöndlunarsvæði úrgangssýru). Aukakostnaður ryðfríu er skynsamlegur þegar valkosturinn væri reglubundin endurmálun, hætta á falinni tæringu eða hugsanlega niður í miðbæ til að skipta um skel.

Fyrir mjög erfiðar ytri aðstæður, eins og andrúmsloft sjávar eða svæði með háan klóríðstyrk (svo sem nálægt saltsýrugeymslu eða súrsunartankum), notaðu tegund 316 ryðfríu stáli í stað tegund 304. Gerð 316 inniheldur mólýbden, sem eykur viðnám þess gegn klóríð-völdum gryfjum og tæringu á rifum.

Minni dæmigerður valkostur er að tilgreina kolefnisstálskel með þunga-efnaþolnu-fóðri að utan (td tveggja-parta epoxý eða jafnvel PTFE-húð sem byggir á). Slík húðun er hins vegar dýr og getur verið nálægt kostnaði við ryðfría skel, en samt háð vélrænni skemmdum.

Niðurstaða: Ákvörðun byggð á ytra umhverfi
Eini munurinn á PTFE varmaskipti með kolefnisstálskel og einum með ryðfríu stáli ræðst af ytra uppsetningarumhverfi og fjárhagslegum takmörkunum. Efnafræði vinnsluvökva er ekki nauðsynleg fyrir þessa ákvörðun þar sem PTFE blautir hlutar veita fullkomna innri tæringarvörn óháð hlífðarefninu.

Kolefnisstálskeljar eru ódýrastar til að byrja með, en verður að húða að utan og viðhalda reglulega til að forðast að ryðga í rakt eða efnafræðilega árásargjarnt andrúmsloft. Ryðfrítt stálskeljar eru dýrari fyrirfram, en bjóða upp á betri ytri tæringarþol, sem venjulega fjarlægir þörfina fyrir áframhaldandi viðhald á húðun. Heildræn búnaðarforskrift tekur mið af innri og ytri þjónustuaðstæðum. Með því að velja rétta skeljarefnið fyrir PTFE varmaskipti tryggir það að öll samsetningin, ekki bara flúorfjölliðuíhlutirnir, geti náð fullum fyrirhugaðri endingu.