Zahteva za dvojno-funkcijo
Postopek jedkanja s pršenjem za tiskana vezja zahteva tako segrevanje jedkanika na 50 stopinj kot enakomerno porazdelitev segrete raztopine po površini obdelovanca. Tradicionalno te funkcije opravljata dva ločena sistema: toplotni izmenjevalnik v recirkulacijski zanki segreva jedkano sredstvo, razpršilna palica z več šobami pa ga porazdeli po obdelovancih.
Združevanje teh funkcij v en sam sklop PTFE zmanjša zapletenost posode, odpravi medsebojno povezovanje cevi in zagotovi, da se raztopina segreva čim bližje točki uporabe-na samih pršilnih šobah. Toplotni izmenjevalnik iz PTFE postane razpršilna palica: cevi,-ogrevane s paro, služijo kot razdelilni razdelilnik, s šobami za razprševanje raztopine, nameščenimi med prehodi cevi.
Ta integracija zahteva natančno določitev moči ogrevanja, vzorca pršenja, značilnosti pretoka šob in mehanskega vmesnika med PTFE cevjo in pršilnimi šobami.
Koncept integriranega oblikovanja
Del sklopa toplotnega izmenjevalnika iz PTFE je sestavljen iz več vzporednih cevnih prehodov, ki so razporejeni vodoravno po širini rezervoarja. Para vstopa skozi zgornji zbiralnik, teče skozi cevi, kondenzat pa izstopa skozi spodnji zbiralnik. Procesna raztopina se črpa skozi sklop: vstopi v dovodni razdelilnik raztopine, teče čez ogrevane PTFE cevi, absorbira toploto in se odvaja skozi razpršilne šobe, nameščene v prostorih med prehodi cevi.
Razpršilne šobe so nameščene na kratke priključke iz PTFE, ki se odcepijo od razdelilnika raztopine. Same šobe so iz trdnega PTFE ali PVDF, navojne v odcepne priključke. Število, velikost in kot šob so določeni za doseganje zahtevane pokritosti pršenja in porazdelitve pretoka po poti obdelovanca.
Ker se raztopina segreje tik preden izstopi iz šob, je padec temperature med izmenjevalnikom toplote in obdelovancem čim manjši. To tesno{1}}ogrevanje izboljša nadzor temperature in zmanjša izgubo energije zaradi vroče raztopine v neogrevanih distribucijskih cevovodih.
Tabela 1: Specifični parametri integriranega PTFE izmenjevalnika toplote/razpršilne palice
| Parameter specifikacije | Tipična vrednost/možnosti | Inženirski premislek |
|---|---|---|
| Moč ogrevanja (kW) | Po zahtevi postopka | Določa število cevi in tlak pare |
| Pretok raztopine (l/min) | Po zahtevi postopka | Določa število in velikost šob |
| Vrsta pršilne šobe | Poln stožec, ploska pahljača ali trden tok | Ujema se z geometrijo obdelovanca |
| Material šobe | Trden PTFE ali PVDF | Kemijska združljivost z jedkalom |
| Razmik šob (mm) | Tipično 50-100 mm | Določa prekrivanje in enakomernost pršenja |
| OD × stena cevi (mm) | 10 × 1,0 ali 8 × 0,8 | Standardne dimenzije PTFE toplotnega izmenjevalnika |
| Število prehodov cevi | Izračun toplotne dajatve | Urejen tako, da zagotavlja enakomerno območje pretoka |
| Priključek razdelilnika raztopine | PTFE s prirobnico ali navojem | Vmesniki z izpustom obtočne črpalke |
| Steam povezava | PTFE kompresijski priključek s prirobnico | Vmesniki z oskrbo naprave s paro |
| Priključek za kondenzat | PTFE kompresijski priključek s prirobnico | Vmesniki s sistemom vračanja kondenzata |
| Skupne dimenzije sklopa (D × Š × V) | Po dimenzijah rezervoarja | Mora se prilegati v rezervoar z razmikom |
| Način montaže | Nosilci za rob rezervoarja ali stenski nosilci | Zagotavlja trdno podporo; prilagaja toplotno raztezanje |
Detajl integracije šobe
Vmesnik med razdelilnikom raztopine PTFE in razpršilnimi šobami je mehansko najbolj kritična povezava v sklopu. Veja mora tesniti proti tlaku raztopine (običajno 1-3 barg) in prenesti mehansko obremenitev pretoka raztopine skozi šobo. Navojna PTFE povezava s PTFE kompresijskim tesnilom zagotavlja tesnjenje. Navoji so z velikim naklonom, da zagotovijo ustrezno trdnost v relativno mehkem PTFE materialu.
Šobe so zamenljive posamično. Če se šoba sčasoma zamaši z ostanki ali erodira, jo je mogoče odviti in zamenjati, ne da bi to vplivalo na preostali del sklopa. Ta možnost vzdrževanja je bistvenega pomena za proizvodno opremo, kjer je treba zmanjšati morebitne izpade zaradi čiščenja ali popravila.
Preverjanje toplotne učinkovitosti
Kombinirana funkcija ogrevanja in distribucije zahteva preverjanje, ali raztopina doseže ciljno temperaturo pri izpustu šobe. Tesno{1}}zasnova pomeni, da je med cevnim snopom in šobami zanemarljiva toplotna izguba-da se raztopina segreje v centimetrih od točke izpusta.
Preizkušanje toplotne učinkovitosti med zagonom meri temperaturo raztopine na reprezentativnih šobah po širini razpršilne palice. Enakomernost temperature znotraj ±1 stopinje v vseh šobah potrjuje, da integrirana zasnova deluje, kot je predvideno.
Povzetek
Toplotni izmenjevalnik iz PTFE po meri z integrirano razpršilno palico združuje ogrevanje in distribucijo raztopine v enem samem sklopu za razpršilno jedkanje in podobne aplikacije. PTFE cevi služijo kot razdelilnik raztopine, z razpršilnimi šobami, nameščenimi med prehodi cevi. Ta tesno{2}}zasnova zmanjša padec temperature, izboljša nadzor in zmanjša zapletenost rezervoarja.
Specifikacija zahteva usklajeno opredelitev moči ogrevanja, pretoka raztopine, vzorca pršenja in značilnosti šob. Posamezne zamenljive šobe zagotavljajo vzdrževanje.
Inženirska podpora za specifikacijo integriranega PTFE toplotnega izmenjevalnika/razpršilne palice je na voljo po predložitvi dimenzij posode, kemije raztopine, moči ogrevanja, zahtev glede pokritosti s pršenjem ter razpoložljivih specifikacij za paro in črpalko.
