ヒーターの電源を 30 分以上遮断できない場合に、タンクの水を抜かずに、取り外し可能な PTFE ウェア スリーブを使用して既存の PFA ヒーターを改造するにはどうすればよいですか?{0}}

取り外し可能な PTFE 摩耗スリーブは、PFA ヒーターが浸食の兆候 (研磨スラリーによる薄化など) を示しているが、すぐに取り外すことができない場合、連続プロセスでタンクを空にすることなく、ほとんどダウンタイム (30 分未満) で取り付けることができます。スリーブには機械的クランプ システム (スプリング式またはネジ式)、オーバーラップ エッジ、および厚さ 1 ～ 2 mm の PTFE で構成される分割チューブ設計 (2 つのハーフシェル) が備わっています。-温度を 50 度以下に下げるために、ヒーターを 15 分間オフにします。タンクのマンウェイまたは 4 インチのアクセス ポートを通って伸びるツールを使用して、露出したヒーターの周囲にスリーブを配置します。ヒーターが再び通電され、スリーブが所定の位置に固定されます。オリジナルの PFA シースは、PTFE スリーブによってさらなる劣化から保護されています。 6 ～ 12 か月ごとの計画メンテナンス中にスリーブが交換されます。このアップグレードにより、タンクを空にすることなく、ヒーターの寿命が 2 ～ 3 フィート延長されます。

スプリットスリーブの設計要件
寸法・機能・構成材料厚さ（mm）
内側の半分の 2 つの部分-シェル PTFE（未充填、未使用） 1.5 ～ 2.0 長さ=加熱された長さに 100 mm を加えた層を重ねます
外部クランプ (2 ～ 4) PTFE ストラップ 0.5 またはステンレス鋼 316 (金属) 円周=チューブ外径 + スリーブの厚さ + オーバーラップ。幅：20mm 2つのパーツを一緒に固定します。
エッジをシールします (オプション) 高温で RTV シリコーンを使用します。フィールドに適用された 3 mm ビーズは、粒子がヒーターとスリーブの間に入るのを防ぎます。
挿入用の粘着性の指または吸盤が付いたステンレス鋼のロッド。スリーブを水中に置きます。長さ=タンクの深さ + 500 mm;直径: 6 mm
詳細な改造プロセス（ヒーターの電源がオフ、タンクが満杯）
ステップ1：暖房を止めて冷まします。電気を消してください。ヒーターが 50 度未満になるまで 15 分間放置します (低温端に取り付けられた熱電対が示すとおり)。まだ熱い場合は続行しないでください。

ステップ 2: ヒーターにアクセスします。 4- インチのネジ付きポートを取り外すか、タンクのマンウェイを開きます。ヒーターを一時的に取り外した場合、タンクへの大きなアクセスがない場合は、ヒーターの取り付けフランジ穴を通してスリーブを配置できます。しかし、ヒーターを取り外す前に、ヒーターを空にし、電源を切る必要がありますか?このプロセスは、ヒーターが所定の位置に留まることを前提としています。

手順 3 でヒーターの表面を掃除します。長い柄の柔らかいブラシ（ナイロン毛）を使用して加熱された部分をこすり、堆積物、バイオフィルム、またはゆるいスケールを取り除きます。-ウォーター ジェットを使用してすすぎます (低圧、5 ～ 10 bar)。 PFA を傷つける可能性のある研磨剤は使用しないでください。

4番目のステップで袖の半分を配置します。挿入ツール (吸盤) を使用して、PTFE ハーフシェルを 1 つ取り出します。-ヒーターを浸した後、端が加熱ゾーンの上部（冷たい端のすぐ下）と一致するようにヒーターに置きます。侵食された領域全体と両端から 50 mm 先をハーフシェルで覆う必要があります。-。

ステップ 5 で後半のシェルをインストールします。-端を 10 ～ 15 mm 重ねて、後半も繰り返します。剥離を防ぐために、重なり部分は流れの下流側にある必要があります。

ステップ 6 でスリーブをクランプします。スリーブの上部、中央、下部を PTFE ストラップまたはステンレス鋼のクランプで覆います。 PTFE を潰さずに PFA に押し付けるには、軽く締めます (トルク 2 ～ 3 N・m)。

ステップ 7: ヒーターを再びオンにします。人道を遮断してください。ヒーターをオンにします。温度に注意してください。 PTFE スリーブは熱抵抗を増加させます (R=t/k=0.0015/0.25=0.006 m²・K/W)。 3 W/cm² (30,000 W/m²) で動作するヒーターの追加ΔT は、30,000 × 0.006=180 度です。これは重要です！したがって、PTFE スリーブを取り付けた後は、ヒーターの定格を下げる必要があります。中心温度を安定に保つには、電力を 30 ～ 40% 削減します。代わりに、熱出力の低減を受け入れます。

PTFE スリーブのディレーティング要件
PTFE 厚さ (mm) 3 W/cm² での余分な ΔT (度) 必要な電力削減 (%) 結果として生じる熱流束 (W/cm²) 1.0 120 25 – 30% 2.1 – 2.3 1.5 180 35 – 40% 1.8 – 2.0 2.0 240 45 – 50% 1.5 – 1.6
ディレーティングを行わずに PTFE スリーブを追加すると、すでに中心温度の限界近くで動作しているヒーターが過熱し、PFA が急速に劣化します。スリーブは犠牲層であるため、改造後はヒーターがより低温で動作する (消費電力が少なくなる) ことを受け入れてください。

現場での例
18 か月後、採掘スラリー ループ内の PFA ヒーターの壁の厚さは、浸食により 2.0 mm から 1.2 mm に減少しました。 2週間にわたり、工場は50,000リットルのタンクを空にすることができなかった。彼らは上記の方法を使用して、厚さ 1.5 mm の分割 PTFE スリーブを挿入しました。 25-分間の停止が発生しました。ヒーターの電力を 6 kW から 4 kW に 33% 削減します。 10 か月後、PTFE スリーブが摩耗して交換する必要があり、さらに 25 分のダウンタイムが必要になりました。元の PFA 壁のさらなる浸食はありませんでした。さらに3年間、ヒーターを使い続けました。代替案は、5,000 ドルのタンクの排水と 2,000 ドルのヒーターの交換でした。スリーブの改造費用はそれぞれ 200 ドルです。

制限事項と後付けが適切でない場合
PTFE weakens and crawls at high temperatures (>150度);代わりに PFA スリーブを使用してください。これはより高価ですが、同等の熱弾性を備えています。

High-pressure (>3 bar): スリーブがクランプからはみ出したり、潰れたりする可能性があります。それはお勧めしません。

狭いクリアランス: スリーブを取り付けるには、ヒーターはタンクの壁または他のヒーターから少なくとも 5 mm 離す必要があります。

High watt density (>3 W/cm²): 余分な ΔT によりコアが過熱します。ディレーティングが必要です。ディレーティングが許容できない場合は、再取り付けしないでください。

結論として、腐食した PFA ヒーターは、タンクの排水を行わずに分割 PTFE スリーブを改造することで保護されます。
タンクを空にすることなく、わずか数分で既存の PFA ヒーターに分割 PTFE スリーブ (厚さ 1.5 ～ 2.0 mm) を取り付けることができます。スリーブはさらなる侵食を吸収することにより、ヒーターの寿命を 2 ～ 3 度延長します。追加の熱抵抗を考慮して、ヒーターの定格を 30 ～ 50% 下げる必要があります。再取り付けには、わずか 15 分間の冷却と 10 分間の取り付けが必要です。このテクノロジーは、タンクの排水が不可能な場合の継続的な手順に非常に役立ちます。スリーブは永久的なものではなく、犠牲的な摩耗層として機能します。 6 ～ 12 か月ごとに交換してください。お金、プロセス、ヒーターを節約できます。スマート エンジニアリングは、寿命を何年も延ばす簡単な修正です。