כיצד לבחור מעטפת PTFE-ו-מחליף צינורות לעיבוי ואקום של אדים מאכלים?

זה כמו ללכת על חבל דק לעבות אדים מאכלים תחת ואקום; בצד המעטפת חייבת להיות ירידת לחץ נמוכה כדי לשמור על הוואקום, אבל הצינורות חייבים להיות עבים מספיק כדי לעמוד בפני קריסה בלחץ חיצוני. הבחירה של מחליף PTFE עבור פונקציה זו היא תרגיל באיזון הדרישות המנוגדות הללו. יציבות מכנית ויעילות הידראולית הם ההיבטים העיקריים בתהליך התכנון של יישומי אדים קורוזיביים של עיבוי ואקום מחליף PTFE.

עיבוי ואקום עבור שירות קורוזיבי -
עיבוי ואקום משמש בדרך כלל בעיבוד כימי כדי להוריד את נקודות הרתיחה ולאפשר התאוששות הדרגתית של כימיקלים רגישים לחום או נקודת רתיחה גבוהה-. בדרך כלל מעורבים אדים קורוזיביים, כגון חומרים אורגניים חומציים, כימיקלים הלוגנים או תוצרי ביניים תגובתיים.

צפיפות האדים נמוכה ודרגות הלחץ מינימליות בתנאי ואקום. כתוצאה מכך נוצרת מערכת רגישה מאוד שבה אפילו הפסדים קטנים בלחץ יכולים להפחית את יעילות העיבוי או לערער את יציבות מערכת הוואקום.

יחד עם זאת, תנאי הצד של הצינור- עשויים להפעיל לחץ חיצוני על צינורות ה-PTFE הגבוה מהלחץ הפנימי, ולהפוך את מצב הטעינה הרגיל הקשור לפעולה רגילה של מחליף חום.

אפשרות של קריסת צינור בתנאי ואקום
לחץ חיצוני כבקרת עומס מכני
בשירות ואקום, הלחץ בצד המעטפת נמוך בהרבה מזה שבצד הצינור. משמעות הדבר היא שדופן הצינור נמצא בלחץ חיצוני, מה שאומר שיש סיכוי גבוה יותר להתמוטט, להתאפס או להסתגר.

לחץ קריסת הצינור הוא פונקציה של קוטר הצינור, עובי הדופן ופגמים גיאומטריים כמו סגלגלות. קטרים ​​גדולים יותר מועדים לעיוותים בכוח חיצוני. קירות דקים יותר אינם מציעים התנגדות מספקת לחיקום.

כדי לנטרל זאת, צינורות PTFE לשירות הובר זקוקים לרוב לקירות עבים יותר. ככלל אצבע גס מאוד, עובי הדופן צריך להיות לפחות 0.8 מ"מ עבור צינורות מתחת לקוטר 12 מ"מ כאשר הם מופעלים בנסיבות ואקום. זה מספק מרווח בטיחות נגד קריסה ועיוות-זחילה ארוך טווח.

עם זאת, בעיצובים ספציפיים, ניתן להשתמש בתומכים פנימיים או בסידורי גובה צינור קרובים יותר, מה שמוסיף מורכבות ומגבלות ייצור.

אילוצים על מעטפת-ירידה בלחץ צד בפעולת ואקום
עיצוב הידראולי לשמירה על יציבות ואקום
מעבים ואקום רגישים מאוד לאובדן לחץ בצד המעטפת. שיפורים קטנים בהתנגדות יכולים לעשות הבדל גדול בביצועי המערכת.

במערכות אדים קורוזיביים של עיבוי ואקום מחליף PTFE, יש לשמור על ירידת הלחץ בצד-הצד בטווח המיליבר החד-ספרתי- כדי לא להפריע לשיווי המשקל בוואקום.

לשם כך, הגיאומטריה בצד המעטפת מותאמת כדי למזער את התנגדות הזרימה:

מהירות האדים מופחתת על ידי קוטרי קליפה גדולים

גודל הזרבובית גדל נמנע מהגבלת הכניסה

שימוש מועט או ללא שימוש בעיצובים צולבים- פתוחים

במידת הצורך, ניתן להשתמש בסרט נופל או בהגדרות זרם נגדי טהור

כל קצה קצה הוא מקור לאובדן לחץ, ובשירות ואקום אפילו מגבלות קטנות יכולות להגביל את הביצועים.

פשרות הידראוליות תרמיות במעבים ואקום
העברת חום מול שימור לחץ
במחליפי מעטפת וצינורות רגילים משתמשים בבלבול בדרך כלל כדי להגביר את המערבולת ומכאן את העברת החום. בוואקום מבולמי עיבוי מוגבלים בדרך כלל. הדגש משתנה ממקסום טורבולנס לתחזוקת ירידת לחץ נמוכה.

לכן, העיצוב של העברת חום תלוי יותר ב:

שטח פנים מוגדל לחילופי חום

הפצת קיטור משופרת

תהליכי עיבוי סרט מבוקרים

זה נותן פילוסופיה עיצובית שונה בתכלית מאטמוספרי או בלחץ.

הנחיות עיצוב של מעבים PTFE ואקום
שיטת בחירה מעשית
הבחירה של מעבה ואקום PTFE מתבצעת בדרך כלל בצורה מאורגנת:

עובי דופן הצינור משופר כדי לעמוד בפני קריסה חיצונית

קוטר הצינור נשמר מתון כדי להפחית את הסיכוי להתקפצות

נתיב זרימת צד מעטפת מותאם למינימום חסימה

ירידת הלחץ מושווה לגבולות מערכת הוואקום (למשל . 50 mbar פעולה מוחלטת).

הירידה המותרת בלחץ תלויה ישירות ברמת הוואקום התפעולית ודורשת שיתוף פעולה הדוק בין קבוצות תכנון תרמי ומכני.

מסקנה: יציבות מכנית קובעת את ביצועי ההובר
מעבה ואקום PTFE הוא מחליף חום מיוחד ביותר, כאשר העיצוב התרמי נשלט על ידי היבטים מכניים והידראוליים. האיזון בין ההתנגדות לקריסה של הצינור לבין ויסות ירידת הלחץ- בצד המעטפת נדרש עבור שלמות מבנית ויעילות ואקום.

הבסיס לעיבוד ואקום מוצלח הוא מעבה מהונדס נכון. עובי החומר, עיצוב תעלת הזרימה ודרישות הלחץ מתוכננים כולם כמערכת אחת ומסוגלים לפעול אמין בסביבה קורוזיבית ולחץ נמוך.