Kokios strategijos užkerta kelią netinkamam srauto paskirstymui PTFE šilumokaityje, veikiančiame esant žemam{0}}šoniniam srautui?

PTFE šilumokaityje mažas korpuso-šoninis srautas gali tiesiog prasiskverbti pro didžiulius aplinkkelio tarpus aplink vamzdžių pluoštą, o tai mažiausio pasipriešinimo keliu ir mažai liestis su šilumos perdavimo paviršiumi. Norint pasiekti maksimalų šiluminį efektyvumą esant ribotam srautui, labai svarbu vengti šio aplinkkelio.

Shell Side Flow netinkamas pasiskirstymas
Mažo srauto PTFE šilumokaityje su korpuso pusės srauto paskirstymu korpuso pusės skystis turi kelis konkuruojančius srauto kanalus. Idealiu atveju skystis varomas per vamzdžių pluoštą, kuriame vyksta šilumos perdavimas. Tiesą sakant, yra ir kitų mažo pasipriešinimo būdų:

Srauto aplinkkelis tarp korpuso sienelės ir pluošto

Atsparumo nuotėkis-į-apvalkalą

Trumpasis jungimas vamzdeliu-sujungiant{1}}tarpelius

„Momentum“ padeda tolygiau paskirstyti skystį esant didesniam srautui. Tačiau esant žemam srauto lygiui, važiavimo slėgis yra nedidelis, o srautas yra linkęs sutelkti dėmesį į lengviausius įmanomus maršrutus. Todėl didelė skysčio dalis gali visiškai apeiti vamzdžių ryšulį, o tai gali sukelti blogą šilumos panaudojimą ir mažesnį šilumokaičio efektyvumą.

Mažo srauto netinkamas pasiskirstymas: kritiniai mechanizmai
Pagrindinė problema esant mažam korpuso{0}}šoniniam greičiui yra slėgio skirtumo trūkumas, siekiant įveikti atsparumą nuotėkiui. Skystis pirmiausia praeina per:

Apvalkalas iki atstumo

Periferinių vamzdžių pluoštų tarpai

Mažo srauto pasipriešinimo zonos šalia įsiurbimo zonų

Kai dominuoja aplinkkelio srautas, efektyvus šilumos perdavimo plotas labai sumažėja, net jei tikrasis šilumokaičio paviršiaus plotas išlieka panašus.

Shell{0}}Side Flow projektavimo strategijos
Deflektorių ir apvalkalo tarpas, reguliavimas
Paprasčiausias būdas kontroliuoti netinkamą paskirstymą yra sumažinti nuotėkio kelius sugriežtinant mechanines leistinas nuokrypas. Standartai, tokie kaip TEMA, nustato priimtinus atstumus tarp:

Išorinis skersmuo, pertvara, apvalkalas, sienelė vidinė

Vamzdžių pluošto ir korpuso sienelės išorinė riba

Vamzdžių skylės ir pertvaros plokštės

Sumažinus šiuos tarpus, sumažėja aplinkkelio srautas ir per vamzdžių pluoštą varoma daugiau skysčio. Tačiau, atsižvelgiant į gamybos leistinus nuokrypius ir šiluminį plėtimąsi, mechaninio surišimo reikia vengti.

Sandarinimo juostos naudojimas
Sandarinimo juostelės, dedamos išilgai vamzdžių pluošto periferijos, dažnai naudojamos blokuoti aplinkkelius tarp pluošto ir korpuso. Šios juostelės veikia kaip fizinės kliūtys, nukreipiančios korpuso šoninį srautą į vamzdžio pluošto sritį.

Projektuojant sandarinimo juostas PTFE šilumokaičiuose turi būti atsižvelgta į medžiagos lankstumą ir medžiagos šiluminio plėtimosi savybes, siekiant užtikrinti, kad sandarinimo savybės išliktų visose darbo temperatūrose.

Deflektorių geometrijos optimizavimas
Deflektorių konstrukcija yra labai svarbi srauto sklaidai. Mažesni pertvaros pjūviai padidina srauto dalį, spaudžiamą per vamzdžių pluoštą ir neleidžiama apeiti ašies kryptimi. Tačiau jei pertvaros pjūvis per daug sumažinamas, slėgio kritimas smarkiai padidės.

Galima naudoti visas pertvaras (mažai arba be pjūvio, su kontroliuojamais tarpais), kad pirmiausia būtų sukurtas kryžminis srautas{0}}, kai naudojamas labai mažas srautas.

Sraigtinės pertvaros išdėstymas
Sudėtingesni sprendimai yra spiralinės arba spiralinės pertvarų sistemos. Šios funkcijos nukreipia apvalkalo-pusę skystį ištisiniu spiraliniu būdu, pagerindamos kištuko-tekėjimo-elgseną ir sumažindamos stacionariąsias zonas.

Sraigtinės pertvaros yra brangesnės ir techniškai sudėtingesnės, tačiau jos labai sumažina nuotėkio ir netinkamo pasiskirstymo tikimybę. Dėl to jie ypač veiksmingi mažo srauto-PTFE sistemose, kur įprastinės segmentinės pertvaros turi sunkumų tolygiai paskirstyti.

Žemo apvalkalo{0}}Šoninio srauto veikimo projektavimo taisyklės
Galima apibendrinti kai kurias pagrindines dizaino idėjas, kad būtų veiksmingai sumažintos mažo srauto PTFE šilumokaičio korpuso šoninio srauto netinkamo paskirstymo problemos:

Sumažinkite pertvaros ir apvalkalo tarpus iki priimtinų ribų

Užsandarinkite periferinius aplinkkelio vamzdžius sandarinimo juostelėmis

Padidinkite skersinę{0}}tekėjimo dalį vamzdžio pluošte sumažindami pertvaros pjūvį

Sraigtinių pertvarų naudojimas srauto homogeniškumui padidinti esant labai mažam srautui

Įsitikinkite, kad įleidimo angos pasiskirstymas yra kiek įmanoma vienodesnis, kad išvengtumėte vietinės srovės