কীভাবে একটি পুরু-উচ্চ চাপ প্রয়োগের জন্য ওয়াল শীট সহ একটি PTFE হিটার নির্বাচন করবেন?

0.8 মিমি প্রাচীর সহ একটি মৌলিক PTFE নিমজ্জন হিটার খোলা ট্যাঙ্ক এবং কম চাপের সিল করা জাহাজের জন্য সম্পূর্ণরূপে যথেষ্ট। কিন্তু একটি উচ্চ চাপ রাসায়নিক চুল্লির জন্য 10 বার এবং তার উপরে কাজ করে, হিটার হল একটি চাপের সীমানা উপাদান। ক্ষুদ্র পলিমার প্রাচীরটি টেকসই শক্তিকে প্রতিরোধ করার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী নয়। উত্তর হল একটি উদ্দেশ্য ডিজাইন করা উচ্চ চাপের হিটার - পিটিএফই বা পিএফএ শিথ অনেক বেশি মোটা। এই ঘন প্রাচীরটি চাপকে নিরাপদে ধরে রাখার জন্য প্রয়োজনীয় যান্ত্রিক হুপ শক্তি সরবরাহ করে, তবে একটি ভালভাবে সংজ্ঞায়িত তাপীয় শাস্তির সাথে যা ডিজাইনারকে মেনে নিতে হবে।

PTFE হিটার চাপ-উচ্চ চাপের সিস্টেমে সীমানা ভূমিকা
একটি খোলা (বায়ুমণ্ডলীয় চাপ) ট্যাঙ্কের PTFE খাপ শুধুমাত্র ক্ষয়কারী তরল থেকে গরম করার উপাদানকে আলাদা করার জন্য। খাপ জুড়ে একমাত্র চাপের পার্থক্য হল তরলের হাইড্রোস্ট্যাটিক মাথা (সাধারণত 0.5 বার)। এটি 0,5-0,8 মিমি একটি সাধারণ প্রাচীর বেধ ব্যবহার করার জন্য যথেষ্ট। যাইহোক, একটি সিল করা চাপযুক্ত পাত্রে, সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ চাপ একটি হিটার খাপের বাহ্যিক পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা হয় (ধরে নেওয়া হয় যে হিটারটি সম্পূর্ণরূপে নিমজ্জিত এবং চাপটি তরল জুড়ে সমানভাবে সঞ্চারিত হয়)। অথবা, যখন হিটারটি চাপের সীমানা ফিটিং অতিক্রম করে, তখন খাপটি অবশ্যই প্রক্রিয়ার দিক এবং গরম করার উপাদানের মধ্যে পার্থক্যগত চাপ সহ্য করতে সক্ষম হতে হবে (যা টার্মিনাল বাক্সের মাধ্যমে বায়ুমণ্ডলীয় চাপে থাকে)। উভয় ক্ষেত্রেই PTFE খাপ একটি চাপ ধারণকারী উপাদান এবং সঠিকভাবে তৈরি করা আবশ্যক।

PTFE হিটার পুরু প্রাচীর খাপ একটি উচ্চ শক্তি উপাদান নয় এবং উচ্চ চাপ ব্যবহার করে অ্যাপ্লিকেশন সতর্ক প্রকৌশল প্রয়োজন. পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় প্রসার্য শক্তি প্রায় 20-30 MPa, কিন্তু উচ্চ তাপমাত্রায় তীব্রভাবে হ্রাস পায়। PTFE ক্রীপ (ঠান্ডা প্রবাহ) প্রদর্শন করে ক্রমাগত যান্ত্রিক চাপে-এটি সময়ের সাথে ধীরে ধীরে বিকৃত হবে। একটি পুরু প্রাচীর এটির জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়, হুপ স্ট্রেসকে একটি বিস্তৃত ক্রস-বিভাগে ছড়িয়ে দেয় এবং তাই প্রতি ইউনিট এলাকায় চাপ এবং ব্যর্থতার সময় হ্রাস করে।

মোটা-ওয়াল PTFE হাতা জন্য গুরুত্বপূর্ণ নির্বাচন পরামিতি
1. চাপ গ্রেড এবং প্রাচীর বেধ
একটি PTFE টিউবের জন্য সর্বাধিক অনুমোদিত কাজের চাপ (MAWP) বার্লো সূত্র (পাতলা-প্রাচীরযুক্ত টিউবের জন্য) বা লেম সমীকরণ (মোটা-দেয়ালের টিউবের জন্য) দ্বারা নির্ধারিত হয়। একটি নির্দিষ্ট ভিতরের ব্যাসের জন্য (হিটিং উপাদান গহ্বরের ব্যাস), প্রাচীর যত ঘন হবে, চাপের রেটিং তত বেশি হবে। উচ্চ চাপের PTFE বা PFA শীথগুলির সাধারণ বেধগুলি হল:

প্রাচীরের বেধ (মিমি) সাধারণ সর্বোচ্চ চাপ (বার) 20 ডিগ্রি সাধারণ সর্বোচ্চ চাপ (বার) 100 ডিগ্রি 0.8 (মান) 3-5 1-2 1.2 8-10 3-5 1.5 12-15 5-7 2.0 18-22 8-10
দ্রষ্টব্য: এই উদাহরণ মান. প্রকৃত রেটিং নির্ভর করে সুনির্দিষ্ট পলিমার গ্রেড (PTFE বনাম PFA), উৎপাদন প্রক্রিয়া (এক্সট্রুড বনাম মোল্ডেড) এবং ব্যবহৃত নিরাপত্তা ফ্যাক্টর (সাধারণত 3 থেকে 5 বার)।

1.5 মিমি বা তার বেশি প্রাচীরের পুরুত্ব সাধারণত 80 ডিগ্রিতে 10 বারের চাপ রেটিং অর্জন করতে হয়। ছোট ব্যাসের হিটারের জন্য, যেমন. 10 মিমি ব্যাসের বাইরে, 2.0 মিমি প্রাচীর সহ গরম করার উপাদানটির জন্য খুব বেশি জায়গা নেই এবং অভ্যন্তরীণ গহ্বরটি কমিয়ে আনতে হতে পারে। স্ট্রেস অধ্যয়ন হিটার প্রস্তুতকারকের দ্বারা প্রকৃত মাত্রা এবং পরিষেবার অবস্থার উপর সঞ্চালিত হবে।

2. একটি উপাদান নির্বাচন করা: PTFE বা PFA?
PTFE এবং PFA উভয়ই তুলনীয় রাসায়নিক প্রতিরোধের সাথে ফ্লুরোপলিমার। উচ্চ চাপ প্রয়োগের জন্য PFA প্রচলিত পিটিএফই-এর চেয়ে পছন্দনীয় কারণ:

শক্তিশালী প্রসার্য শক্তি: গরম তাপমাত্রায় PFA এর কিছুটা শক্তিশালী যান্ত্রিক শক্তি রয়েছে।

নিম্ন ক্রীপ রেট: পিএফএ স্থির চাপে দীর্ঘ-মেয়াদী বিকৃতির জন্য কম সংবেদনশীল।

উন্নত গলিত প্রক্রিয়াযোগ্যতা: পিএফএ শীথগুলি দেয়ালের পুরুত্বের কঠোর নিয়ন্ত্রণের সাথে ইনজেকশন ঢালাই বা এক্সট্রুড করা যেতে পারে।

কম্প্রেশন ছাঁচনির্মাণ এবং সিন্টারিং মাইক্রো-শূন্যতা বা বেধের ভিন্নতা প্রবর্তন করতে পারে যা PTFE-এর চাপের রেটিং কমিয়ে দিতে পারে। 10 বারের বেশি চাপে পছন্দের উপাদান হল PFA। যাইহোক, খুব পুরু প্রাচীর PTFE (কঠিন স্টক থেকে মেশিন) এছাড়াও নিযুক্ত করা যেতে পারে.

3. শাস্তি: তাপ দক্ষতা বলিদান
একটি মোটা প্রাচীর খাপ জুড়ে পরিবাহী তাপ প্রতিরোধের বৃদ্ধি করে। গরম করার উপাদান থেকে প্রক্রিয়া তরল পর্যন্ত তাপ প্রবাহ (ওয়াট প্রতি বর্গ মিটার) ফুরিয়ার আইন দ্বারা দেওয়া হয়। গরম করার তার এবং প্রক্রিয়া তরল মধ্যে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা পার্থক্য জন্য, তাপ স্থানান্তর হার প্রাচীর বেধ বৃদ্ধি সঙ্গে হ্রাস. অথবা হিটিং উপাদান একই তাপ আউটপুট জন্য অভ্যন্তরীণভাবে গরম চালাতে হবে.

একটি সাধারণ 0.8 মিমি পিটিএফই শীথের জন্য, প্রাচীর জুড়ে তাপমাত্রা হ্রাস সাধারণত প্রচলিত ওয়াটের ঘনত্বে 10-20 ডিগ্রি হয় (3-5 W/cm 2 )। 1.5 মিমি বেধের একটি প্রাচীরের জন্য তাপমাত্রা হ্রাস প্রায় 90% বৃদ্ধি পায় (প্রতিরোধ বেধের সমানুপাতিক)। এর অর্থ হল অভ্যন্তরীণ গরম করার উপাদানটি খাপের পৃষ্ঠের চেয়ে 20-40 ডিগ্রি বেশি গরম হতে পারে। উচ্চতর অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা প্রতিরোধের তার এবং নিরোধকের জীবনকে ছোট করে। অতএব, মোটা-ওয়াল হিটারের জন্য ওয়াটের ঘনত্ব অবশ্যই প্রচলিত হিটারের 20-40% দ্বারা নির্ধারিত হতে হবে।

খাপটি ঘন-প্রাচীরযুক্ত, একটি ভারী, মজবুত, তাপগতভাবে অলস নালী, প্রচণ্ড চাপকে প্রতিরোধ করার জন্য, কিন্তু তাপের ধীর, আরও অনিচ্ছুক প্রবাহের খরচে।

4. দীর্ঘমেয়াদী চাপ ধারণ এবং হামাগুড়ি
PTFE এবং PFA হল ভিস্কো-ইলাস্টিক উপাদান। একটা স্থির হুপ টেনশনে তারা ধীরে ধীরে বিকৃত হয়ে যাবে ( হামাগুড়ি )। সময়ের সাথে সাথে দেয়ালের বেধ কিছুটা কমতে পারে এবং ভিতরের ব্যাস বাড়তে পারে। এই শিথিলকরণ গরম করার উপাদানের বাতা শক্তি হ্রাস করতে পারে এবং সম্ভাব্যভাবে টার্মিনাল সিলে একটি ফুটো চ্যানেল তৈরি করতে পারে। ক্রল কম করতে:

সাধারণত উপাদানটির স্বল্পমেয়াদী বিস্ফোরণ শক্তিতে 5× এর কম নয় এমন একটি নিরাপত্তা ফ্যাক্টর নেওয়া হয়।

হিটারটি এমনভাবে তৈরি করা উচিত যাতে অপারেটিং স্ট্রেসটি প্রজেক্টেড সার্ভিস লাইফের (যেমন. 10 বছর) জন্য উপাদানটির ক্রীপ ফেটে যাওয়ার শক্তির চেয়ে অনেক নিচে থাকে।

খুব বেশি চাপের জন্য (যেমন > 15 বার) PTFE লাইনার সহ একটি ধাতু-শীথযুক্ত হিটার বা একটি PTFE প্রলিপ্ত মেটাল হিটার বিবেচনা করা যেতে পারে, তবে তারা সমস্ত-PTFE বিশুদ্ধতা সুবিধা হারায়৷

প্রস্তুতকারকের উচিত দীর্ঘ-মেয়াদী পরীক্ষা থেকে ক্রীপ ডেটা বা প্রত্যয়িত চাপ রেটিং দেওয়া।

5. ফ্ল্যাঞ্জ এবং গ্যাসকেট চাপ ক্লাস
হিটার মাউন্টিং ফ্ল্যাঞ্জ এবং গ্যাসকেট সিলও চাপের সীমানার অংশ। একটি মোটা-প্রাচীরের চাদর কোন কাজে আসে না যদি ফ্ল্যাঞ্জ ফুটো হয়ে যায়। উচ্চ চাপ সহ ব্যবহারের জন্য:

ফ্ল্যাঞ্জটি উচ্চ শক্তির উপাদান হতে হবে (যেমন. 316এল স্টেইনলেস স্টীল, হ্যাস্টেলয় বা ইনকোনেল), ডিজাইনের চাপের জন্য উপযুক্ত বেধ এবং বোল্ট প্যাটার্ন সহ।

গ্যাসকেটকে একই চাপ এবং তাপমাত্রায় রেট দেওয়া উচিত৷ PTFE হিটারগুলির জন্য উপযুক্ত গ্যাসকেট সামগ্রীগুলি হল PTFE (যেমন Viton বা সিলিকন সন্নিবেশ সহ PTFE খাম) বা PTFE ফিলার সহ ক্ষত-ক্ষত গ্যাসকেট৷

হিটারের কোল্ড জোন (তরলের উপরে গরম না হওয়া অংশ) চাপের পরিবর্তন সহ্য করার জন্য যথেষ্ট লম্বা এবং ঘন প্রাচীর- হতে হবে।

দ্রষ্টব্য: সম্পূর্ণ হিটার সমাবেশের চাপের রেটিং (খাপ, ফ্ল্যাঞ্জ, গ্যাসকেট, এবং সমাপ্তি সীল) প্রস্তুতকারকের দ্বারা নিশ্চিত করা আবশ্যক। পরীক্ষার শংসাপত্র প্রদান করা উচিত (যেমন হাইড্রোস্ট্যাটিক চাপ পরীক্ষা 1.5 x ডিজাইন চাপে)।

নির্বাচন কর্মপ্রবাহ: প্রস্তুতকারকের সাথে কাজ করা
উচ্চ চাপ পরিষেবার জন্য একটি PTFE হিটার স্টকে নেই৷ এটি প্রস্তুতকারকের সাথে অনেক কাজ জড়িত। এটি করার পরামর্শ দেওয়া হয়:

ধাপ 1: অপারেটিং শর্তগুলি সংজ্ঞায়িত করুন
নিম্নলিখিত পরামিতি সংজ্ঞায়িত করা হয়:

সর্বাধিক কাজের চাপ (বার বা পিএসআই)

সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রা (ডিগ্রী)

প্রসেস ফ্লুইড (PTFE/PFA এর সাথে রাসায়নিক সামঞ্জস্য যাচাইয়ের জন্য)

প্রয়োজনীয় তাপ আউটপুট (কিলোওয়াট)

ট্যাঙ্ক বা জাহাজের জ্যামিতি (স্থান সীমা, নিমজ্জন গভীরতা)

প্রয়োজনীয় নিরাপত্তা ফ্যাক্টর (প্রায়ই 3-5x)

ধাপ 2: একটি প্রাথমিক ডিজাইনের অনুরোধ করুন
নির্মাতা গোপনীয় প্রকৌশল ডেটা (বা সীমিত উপাদান বিশ্লেষণ) এর উপর ভিত্তি করে পরামর্শ দেয়:

PTFE বা PFA খাপ উপাদান

দেয়ালের বেধ (সাধারণত 1.2-2.5 মিমি)

বাইরের ব্যাস এবং গরম করার দৈর্ঘ্য

অভ্যন্তরীণ গরম উপাদান প্রতিরোধের তারের আকার

সর্বাধিক অনুমোদিত ওয়াট ঘনত্ব (মান থেকে নির্গত)

বোল্ট ডিজাইন এবং ফ্ল্যাঞ্জের আকার

ধাপ 3: তাপীয় কর্মক্ষমতা পরীক্ষা করুন
প্রস্তুতকারক খাপের মাধ্যমে প্রক্ষিপ্ত তাপমাত্রা হ্রাস এবং গণনাকৃত অভ্যন্তরীণ উপাদান তাপমাত্রা অফার করে। ডিজাইনার পরীক্ষা করেন যে তারের নিরোধকের জন্য অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা নিরাপদ সীমার নিচে (সাধারণত PTFE-অন্তরক লিডের জন্য <250 ডিগ্রি)। অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রা খুব বেশি হলে, ওয়াটের ঘনত্ব কমাতে হিটার পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল (দীর্ঘ বা বড় ব্যাস) প্রসারিত করে নকশা পরিবর্তন করা হয়।

ধাপ 4: টেস্টিং এবং সার্টিফিকেশন সংজ্ঞায়িত করুন
নিরাপত্তা সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নিম্নলিখিত পরীক্ষাগুলি সুপারিশ করা হয়:

হাইড্রোস্ট্যাটিক চাপ পরীক্ষা: হিটারটি একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য (যেমন, 15 মিনিট) ঘরের তাপমাত্রায় জলের সাথে 1.5 গুণ নকশা চাপের শিকার হয়। কোন ফুটো বা বিকৃতি অনুমোদিত.

অস্তরক শক্তি পরীক্ষা (হিপোট): চাপ পরীক্ষার পরে, হিটারটি বৈদ্যুতিকভাবে অখণ্ডতা পরীক্ষা করা হয় (যেমন. 1500 1 মিনিটের জন্য VAC)।

হিলিয়াম লিক পরীক্ষা (খুব উচ্চ বিশুদ্ধতার জন্য ঐচ্ছিক): হিটারটি একটি পরীক্ষার ফিক্সচারে স্থাপন করা হয় এবং খাপটি হিলিয়াম দিয়ে চাপ দেওয়া হয়। যে কোনো ফুটো একটি ভর স্পেকট্রোমিটার দ্বারা সনাক্ত করা হয়.

পরীক্ষার ফলাফলের সাথে সামঞ্জস্যের একটি শংসাপত্র সংযুক্ত করা হয়েছে।

ধাপ 5: সঠিক টর্ক এবং সমর্থন সহ ইনস্টল করুন
প্রস্তুতকারকের দ্বারা নির্দেশিত উচ্চ-চাপের ফ্ল্যাঞ্জ সঠিক বোল্ট টর্কের সাথে স্থাপন করতে হবে। গ্যাসকেট সঠিকভাবে বসতে হবে। হিটার সমর্থন করুন। ফ্ল্যাঞ্জ বা খাপের উপর কোন অতিরিক্ত নমন লোড প্রয়োগ করবেন না। হিটার টার্মিনাল বক্স এবং পাত্রের দিকে যাওয়া বৈদ্যুতিক নালীর মধ্যে একটি নমনীয় সংযোগ প্রদান করা হবে যাতে কোনও চলাচলের অনুমতি দেওয়া যায়।

ক্রিপের প্রযুক্তিগত নির্ভুলতা দীর্ঘমেয়াদী চাপ রেটিং ভূমিকা
In the case of high pressure applications, the limitation of PTFE is not its short-term strength but its creep behaviour. A PTFE tube under constant internal pressure will slowly increase in diameter (diametral creep). If the expansion is limited by the heating element or the mounting framework, the stress may relax, but if not limited the wall may thin and eventually burst. The permissible operating pressure for long-term service (>1 বছর) সাধারণত স্বল্প-মেয়াদী বিস্ফোরণ চাপের 20-30%। উদাহরণস্বরূপ, যদি 1.5 মিমি পুরু একটি খাপ একটি স্বল্প মেয়াদী পরীক্ষায় 60 বারে ব্যর্থ হয়, তাহলে দীর্ঘমেয়াদে অনুমোদিত চাপ মাত্র 12-18 বার।

যাদের উচ্চ চাপের PTFE হিটারের অভিজ্ঞতা রয়েছে তাদের দীর্ঘমেয়াদী ক্রীপ পরীক্ষা থেকে অভ্যন্তরীণ ডেটা থাকবে। একটি হিটার নির্বাচন করার সময়, আপনাকে একটি নির্দিষ্ট পরিষেবা জীবন (যেমন, 5 বছর, 10 বছর) সহ পছন্দসই তাপমাত্রায় সর্বোচ্চ ক্রমাগত অপারেটিং চাপের অনুরোধ করা উচিত। একটি সতর্ক নকশা একটি নিম্ন চাপ রেটিং এবং একটি ঘন প্রাচীর হবে.

উপসংহার: একটি কাস্টম-পরিকল্পিত চাপ সুরক্ষা উপাদান
নির্দিষ্ট পরিষেবার প্রয়োজনীয়তাগুলি প্রস্তুতকারককে দেওয়া হয় যিনি একটি পুরু-প্রাচীরযুক্ত, চাপ-নিরাপদ, তাপীয়ভাবে সুষম উপাদান তৈরি করেন এবং একটি কাস্টম-ইঞ্জিনিয়ারযুক্ত উচ্চ চাপের PTFE হিটার নির্বাচন করা হয়৷ প্রচলিত 0.8 মিমি আবরণটি PTFE বা PFA, 1.5 মিমি বা 2.0 মিমি পুরু একটি প্রাচীর দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, যা 10 বার বা তার বেশি চাপ বজায় রাখার জন্য প্রয়োজনীয় হুপ শক্তি প্রদান করে। কিন্তু মোটা প্রাচীর তাপীয় দক্ষতা হ্রাস করে এবং ওয়াটের ঘনত্ব কমিয়ে দেয় এবং খাপ জুড়ে তাপমাত্রার একটি বড় হ্রাস গ্রহণ করে। সমস্ত মাউন্টিং ফ্ল্যাঞ্জ, গ্যাসকেট এবং টার্মিনেশন সিল একই চাপ রেটিং এর হতে হবে এবং সমাবেশ হাইড্রোস্ট্যাটিক পরীক্ষিত এবং অনুমোদিত হবে। Fluoropolymer দীর্ঘমেয়াদী ক্রীপ বিবেচনা করা আবশ্যক এবং একটি বড় নিরাপত্তা ফ্যাক্টর ব্যবহার করা আবশ্যক.

নিরাপত্তা হল চাপের সীমার প্রথম উদ্দেশ্য, অ{0}}আলোচনাযোগ্য, এমনকি তাপ দক্ষতার উপরেও। উচ্চ চাপ পরিষেবার জন্য একটি PTFE হিটার একটি বন্ধ-শেল্ফ ডিভাইস নয়। এটি একটি সুনির্দিষ্টভাবে নির্মিত চাপের জাহাজ যা তাপ উত্পাদন করে। সঠিক পছন্দের সাথে এবং একজন দক্ষ প্রস্তুতকারকের সাথে ঘনিষ্ঠ সহযোগিতার মাধ্যমে, আপনি নির্ভরযোগ্য গরম এবং নিরাপদ বন্দিত্ব সম্পর্কে নিশ্চিত হতে পারেন।