既要保证流程设备的防腐耐磨,又要保证生产介质免受污染。在这种情况下,内部带有搪玻璃涂层的不锈钢管道系统仍是最佳的选择。本文从搪玻璃材料性能及设备构造设计两个方面介绍了Düker公司的搪玻璃流程设备。Düker公司搪玻璃技术致力于低维护和易清洁性产品的开发,以满足工厂对表面防护更大面积使用及更严格要求。Email800是Düker公司所研制出的应用最为广泛的搪玻璃材料,具有非常优秀的特殊表面保护能力。使用Email800所制造的流程设备,包括管道,阀门,出料底阀和塔节,可以有效降低维修保养方面的成本,充分体现产品的质量性能与经济性的全方位需求。
搪玻璃材料特性Düker公司的Email800搪玻璃材料是由石英、长石、硼砂、苏打、硝石和金属氧化物等物质1400℃高温下经过多个严格加工步骤熔融制成。其优异的防腐耐磨性能由德国和瑞士的独立检测机构和著名的化学实验室证实(见图1~3)。以下是其部分测试结果:■ 耐酸腐蚀:依据DIN ISO2743(HCl20%;108℃),依据DIN 51174 (HCl20%;140℃),腐蚀率0.18mm/年。■ 耐碱腐蚀:依据DIN ISO 2745(NaOH40%;80℃),腐蚀率0.4mm/年;依据DIN ISO 2745(修正版),腐蚀率0.3mm/年。■ 耐沸水腐蚀:依据DIN ISO 2744(软化水100℃),腐蚀率0.02mm/年。
图1在NaOH水溶液中的腐蚀速率
图2在HCI水溶液中的腐蚀速率
图3在H2SO4水溶液中的腐蚀速率高度耐磨防腐的性能意味着生产的安全和清洁性。Email800搪玻璃材料不含重金属,与生产介质接触时表现为惰性。即使是更长的生产周期也不会导致搪玻璃表面发生变化。Email800搪玻璃材料的易清洁性从表面粗糙度可以看出,其表面粗糙度Ra<0.3µm,粘合能力低,清洗非常容易,从而能避免交叉污染。
设备构造设计搪玻璃材料的应用使得流程设备更安全,易清洁及经久耐用,合理的设备构造则是充分发挥搪玻璃材料性能的保证。Düker公司的搪玻璃管件、出料底阀、阀门、塔节及整个管线系统均按照欧洲压力设备指令PED 97/23/EC来制造,尺寸大小可按DIN和ANSI两种标准提供。然而,标准的出台并不限制技术上的革新,Düker公司通过在细节上的专注,而获得显著的效果,在出料底阀及管线连接方面表现尤为明显。无缝设计的出料底阀
如何保证出料底阀的密封和易清洁性仍是设计制造商所要考虑的重要因素。目前存在的问题是:出料底阀与容器出料口连接因公差而存在空隙,由此而造成物料在这一区域或多或少的残留,Düker公司在这一方面作很大改进。新的出料底阀在阀座处加装密封帽(见图4,5),阀座为不锈钢芯,密封帽材质为PFA,配备不同直径的O型圈,在阀座与密封帽之间使用PTFE包复垫圈,通过密封帽伸入到容器出料口的方式与容器连接,这样设计的好处是密封帽可以自由从阀座上取下。这样在安装到容器上时可以先将密封帽从阀座上取下,将其深入到容器出料口,并通过调换不同O型圈最终达到与出料口完美结合,从而不仅消除了容器出料口与阀座间的缝隙,而且较大的公差也被消除(已经申请专利)。
图4无缝设计出料底阀
图5密封帽和波纹管波纹管和填料函已成为出料底阀传动装置密封的普遍做法,这符合Ta-Luft(德国大气清洁法)的要求。对于Düker的出料底阀,波纹管的旋节数减少至6节(见图5),这样可以减少生产介质进入或结晶的可能性,从而改进出料底阀的清洁性。在整体制造上采用标准组件设计,并符合PED和QHD要求。冲洗喷嘴为标准设计,亦可作为取样口。不锈钢材质气动执行器,带有紧急开关设计。在容积下方空间有限时气动执行器可为横向设计(见图6)。配备即插即用式温度探针PT100,限位开关和波纹管损坏检测器等。出料底阀的工作温度范围是-20~200℃,操作压力范围是-1~6bar。为方便出料底阀的装卸操作,还配备了升降设备(见图7),它可调节尺寸大小,以适合不同型号的出料底阀的装卸。
图6气动执行器横向设计出料底阀
图7升降设备法兰卷边半径
对于搪玻璃管线系统,保持一定的法兰卷边半径是基于安全考虑,更是因为此区域是最易受生产介质冲击和磨损之处(见图8)。法兰卷边半径越小,受到的冲击和磨损越强,这意味着对搪玻璃耐磨性能要求越高。另一方面,法兰卷边半径的存在将造成生产介质在输送过程中滞留在此区域形成了在法兰连接处的死角,法兰半径越大,死角空间也就越大。所以搪玻璃材料的好坏,决定了法兰卷边半径的大小。Düker公司凭借其搪玻璃材料优异的耐腐蚀、耐磨损性能,在旧型号的基础上将法兰卷边半径减少至一半时也能保证管道的使用安全性(见表1)。最终达到减少管内死角空间,保证管道清洁性的目的。
图8法兰卷边半径应用
Düker公司的搪玻璃流程设备能满足制药,食品,化学工业高品质生产之要求。一些世界知名的化工企业都选用了Düker公司的搪玻璃流程设备,而且他们将这种偏好带到中国,在国内的一些独资或合资的制药或化学产品生产装置中都有Düker公司的搪玻璃流程设备的身影。如上海巴斯夫聚氨酯有限公司 TDI工厂,德司达(DyStar)南京染料有限公司纺织染料生产装置,广州龙沙有限公司烟酰胺生产线等。
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