Kaip pasirinkti tinkamą pertvarų skaičių PTFE keitiklyje su mažu apvalkalu{0}}šoninis srautas?

Karšto korozinio produkto srautą galima atvėsinti tik nedideliu aušinimo vandens lašeliu. Įprastame korpuso ir vamzdžio šilumokaityje šis mažas korpuso šoninis srautas tingiai plūduriuotų per plačiai išdėstytas pertvaras, sukeldamas sustingusias zonas ir prastą šilumos perdavimą. Todėl pertvaros konstrukcija turi būti tiksliai sureguliuota, kad iš šio riboto srauto būtų gautas visas turimas šiluminės galios vienetas.

Inžinerinė problema, susijusi su mažo srauto PTFE šilumokaičio pertvarų skaičiumi, yra ypač tikslus slėgio kritimo ir šilumos perdavimo balansas. Per daug pertvarų gali užgniaužti srautą ir perkrauti nedidelį cirkuliacinį siurblį. Per mažai šilumokaičio gali būti hidrauliškai tylus, bet termiškai neveiksmingas.

Kodėl pertvaros yra svarbios PTFE šilumokaičiuose
Reflektoriai atlieka daugybę svarbių užduočių korpuso ir vamzdžių šilumokaityje:

Srauto nukreipimas per vamzdžių pluoštą korpuso pusėje

Patobulinta turbulencija ir šilumos perdavimas

Lankstus PTFE vamzdžių atrama

Negyvos srovės regionų mažinimas

Vamzdžio vibracijos išvengimas

PTFE šilumokaičiuose pertvarų konstrukcija yra daug svarbesnė, nes PTFE vamzdžiai yra mechaniškai lankstūs, o ne metaliniai vamzdžiai. Tinkamas atramos atstumas padeda išlaikyti pluošto geometriją ir kontroliuoti skysčio tekėjimą.

Mažo srauto sąlygomis šilumokaičio efektyvumas yra gana jautrus pertvarų atstumui ir išdėstymui.

Tradicinis segmentinis kompromisas
Daugumoje tradicinių korpuso ir vamzdžių keitiklių naudojami segmentiniai pertvaros. Šios supjaustytos plokštelės iš dalies priverčia korpuso šoninį skystį dažnai zigzago būdu pereiti per vamzdžių pluoštą.

Ši konstrukcija užtikrina didelį kryžminį{0}}tekėjimo greitį ir padidina turbulenciją.

Tvirtinimo elementai išdėstyti glaudžiai
Kai kelios pertvaros nustatomos nedideliu atstumu:

Korpuso šoninio greičio padidėjimas

Šilumos perdavimo koeficientas didėja

Šiluminės charakteristikos patobulinimai

Gali pagerinti atsparumą užsiteršimui

Skystis pagreitinamas ir pakartotinai sukamas per ryšulį, todėl aplink vamzdelius intensyviau maišosi.

Bet tai už savo kainą.

Slėgio kritimas greitai pakyla
Korpuso pusėje, naudojant glaudžiai išdėstytas pertvaras, padidėja hidraulinis pasipriešinimas esant mažam bendram srautui.

Rezultate gali būti:

Didelis slėgio kritimas.

Mažesnė bendra apyvarta

Siurblio perkrova

Srauto badas

Nestabilios operacijos

Esant sunkioms aplinkybėms, tiekiamos siurblio galvutės gali nepakakti, kad būtų išlaikyta prasminga apvalkalo{0}}pusė cirkuliacija.

Problema, kai nėra pakankamai trikdžių
Su mažiau pertvarų yra mažesnis pasipriešinimas ir skystis lengviau teka per korpusą.

Šis metodas sumažina:

Slėgio praradimas

Reikalavimai siurbimui

Srauto apribojimas

Deja, šiluminis našumas paprastai pablogėja tuo pačiu metu.

Laminarinis srautas su mažu greičiu
Jei pertvaros yra plačiai išdėstytos, greitis korpuso pusėje gali būti labai mažas. Tokiu atveju srautas gali būti daugiausia laminarinis, o ne turbulentinis kryžminiame sraute.

Dabar kas atsitinka:

Maži šilumos perdavimo koeficientai

Terminis stratifikacija

Negyvos zonos

Kietųjų dalelių nusėdimas

Užteršimo susidarymas-

Vietoj to, skystis gali lėtai vingiuoti per atviras sritis, mažai maišydamasis, o ne efektyviai išplauti per visą pluoštą.

Šios stacionarios zonos gali būti ypač varginančios korozinių ar kietųjų medžiagų{0}}gabenimo paslaugose.

Kodėl mažo srauto{0}}PTFE šilumokaičius reikia tvarkyti kitaip
Kadangi PTFE vamzdeliai yra lankstūs, pertvarų išdėstymas gali būti labiau pritaikytas nei naudojant kietų metalinių vamzdžių ryšulius.

PTFE ryšulius galima surinkti:

CustomSpacer geometrijos

Reguliuojamas atstumas tarp pertvarų

Nestandartinės pagalbos{0}} susitarimai

Srauto kelių spiralė

Dėl šio universalumo skirtingos pertvarų koncepcijos labai įdomios naudojant mažo srauto įrenginius.

Sraigtinės pertvaros – šiuolaikiškas sprendimas
Sraigtinės pertvaros dizainas yra nauja alternatyva tipinėms segmentinėms pertvaroms.

Užuot varę skystį aštriais zigzaginiais kryžminiais{0}}tekėjimo modeliais, spiralinės pertvaros nukreipia apvalkalo-šoninį srautą ištisiniu spiralės keliu per šilumokaitį.

Sraigtinės pertvaros paima silpną, vingiuotą srovę ir paverčia ją malonia, koncentruota spirale.

Kaip spiralinis srautas pagerina našumą
Šis spiralinis judėjimas turi daug pagrindinių privalumų:

Tolygesnis greitis korpuso pusėje

Mažiau statinių sričių

Lengvesnis hidraulinis srautas

Mažesnis slėgio praradimas

Geresnis šilumos paskirstymas

Skystis nepertraukiamai teka išilgai ryšulio kamščiu{0}}teka-negreitėdamas ir nelėtėdamas.

Tai lemia efektyvesnį riboto srauto energijos panaudojimą.

Sraigės kampas ir kodėl tai svarbu
Sraigtinio pertvaros keitiklio veikimas yra gana jautrus spiralės kampui.

Tipiški spiralės kampai yra tokie:

15 laipsnių

25 laipsniai

35 laipsnių

Net 45 laipsnių

Sumažinti spiralės kampai
Ilga{0}}žingsnio spiralė su mažesniu kampu sukuria:

Sklandesnis srauto valdymas

Sumažintas slėgio kritimas

Ilgesni srauto keliai

Vidutinio srauto greičio kryžminis

Šis išdėstymas paprastai yra tinkamas mažo srauto PTFE šilumokaičiams.

Didesni spiralės kampai
Didesni sraigtiniai kampai (statesni):

Kryžminio srauto intensyvumas

Vietinė turbulencija.

Šilumos perdavimo koeficientas

Tačiau slėgis mažėja proporcingai.

Taigi optimalus kampas yra kompromisas tarp šiluminio darbo krūvio ir turimo siurbimo pajėgumo.

Segmentinių ir sraigtinių pertvarų konstrukcijų palyginimas
Veikimo skirtumai yra labiau matomi, kai abu metodai yra lyginami tiesiogiai.

Funkcija Segmental Buffles Sraigtinės pertvaros
Srauto modelis Kryžminis-tekėjimo zigzagasSpiralinis, ištisinis
Slėgio kritimas Didesnis Mažesnis
Galimos negyvos zonos sumažintos
Mažas srauto našumas Geriau dažnai Silpnas
Užteršimo tendencija Vidutinis arba didelis Žemas
Greičio pasiskirstymas nevienodesnis Vienodesnis
Sraigtinis išdėstymas yra geresnis kompromisas tarp hidraulinių ir šiluminių savybių stabilumo požiūriu daugeliui mažo srauto paslaugų.

Dizaino svarstymai – praktiški
daug pertvarų mažo srauto PTFE šilumokaičio konfigūracija, nustatant, reikia atsižvelgti į daugybę dalykų.

Parduodama siurblio galvutė
Didžiausią priimtiną pertvaros pasipriešinimą riboja cirkuliacinės sistemos korpuso pusės slėgio galimybės.

Užteršimo galimybė
Kietoms medžiagoms{0}}turintiems arba kristalizuojantiems skysčiams pageidautina naudoti konstrukcijas, kurios sumažina nejudančias zonas.

Šiluminės apkrovos specifikacijos
Dėl didesnio reikiamo šilumos perdavimo greičio gali prireikti griežtesnio srauto nukreipimo.

PTFE vamzdžių laikiklis
Tačiau PTFE vamzdžiai yra lankstūs, o atstumas tarp atramos vis tiek turi būti pakankamai geras, kad būtų išvengta pernelyg didelio deformacijos ar vibracijos.

Prieiga prie priežiūros
Mažiau sudėtingos, atviresnės pertvaros konfigūracijos galėtų suteikti geresnę prieigą prie valymo{0}}užterštumo linkusiose programose.

Kai standartiniai dizainai neveikia
Standartiniai korpuso ir vamzdžių išdėstymai paprastai skirti vidutinio ir didelio korpuso{0}}šoninio srauto greičiui. Tos panašios geometrijos gali blogai veikti esant silpnai apyvartai.

Tipiški nesėkmės simptomai yra šie:

Nepakankamas aušinimo pajėgumas

Aukšta išleidimo temperatūra

Perteklinio slėgio mažinimas

Tvirtas indėlis

Srauto pasiskirstymo nehomogeniškumas

Optimizuoto vidinio srauto valdymo pranašumas yra daug didesnis mažo srauto{0}}PTFE sistemose.

Santrauka
Mažo korpuso šoninio srauto atveju tinkamas pertvarų pasirinkimas tampa vienu iš svarbiausių aspektų nustatant PTFE šilumokaičio veikimą. Įprastos segmentinės pertvaros yra griežtas kompromisas: sandariai išdėstytos pertvaros užtikrina gerą šilumos perdavimą, bet didelius slėgio nuostolius, o plačiai išdėstytos pertvaros sumažina pasipriešinimą, tačiau leidžia silpnai, prastai maišytiems srautams.

Sraigtinės pertvaros dizainas yra labiau subalansuotas pasirinkimas, nukreipiantis apvalkalo{0}}šoninį skystį švelniu spiralės keliu, kuris palaiko greitį, bet sumažina hidraulinius nuostolius ir sąstingio zonas. Daugelyje mažo- srauto programų ilgo-žingsnio spiralinis išdėstymas užtikrina geresnį bendrą našumą, palyginti su tradiciniu segmentiniu dizainu.

Lankstus atstumas tarp atramų ir PTFE vamzdžių pluoštų vidinė geometrija leidžia šiuos šilumokaičius pritaikyti sudėtingoms mažo srauto paslaugoms, kai tradicinės konstrukcijos nepavyksta.

Projektuojant šiluminę sistemą, ne visada efektyviausias variantas yra tas, kuris skystį stumia stipriausiai. Kartais geriausias pasirodymas yra švelniai ir nuolat stumti srautą ta kryptimi, kuria ji nori eiti.