Kako optimizirati razmak pregrade da se postigne odgovarajuća-bočna brzina školjke pri smanjenoj propusnosti?

Ako postrojenje radi s pola projektirane propusnosti, protok na strani ljuske u PTFE izmjenjivaču se smanjuje. Ali ako je razmak pregrade optimiziran za maksimalni protok, smanjeni protok samo polako vijuga, eliminirajući performanse. Modifikacija rasporeda pregrada način je ponovnog -hidrauličkog podešavanja izmjenjivača. Za PTFE sustave niske propusnosti, prilagodba bočne brzine ljuske razmaka pregrade postaje kritična poluga za vraćanje toplinske učinkovitosti u uvjetima smanjenja.

Hidraulički temelj bočne-brzine školjke
U izmjenjivaču sa smetnjama brzina poprečnog-strujanja kroz snop cijevi glavni je doprinos prijenosu topline-na strani ljuske. Ova brzina ovisi o volumetrijskom protoku i raspoloživom području protoka između uzastopnih pregrada.

Ako se propusnost smanji, brzina protoka opada, a fizička geometrija ostaje fiksna. Posljedično, ta brzina opada, turbulencija se smanjuje i koeficijent prijenosa topline. Prijenos topline na strani ljuske proporcionalan je brzini na potenciju 0,5, stoga malo smanjenje brzine može dovesti do velikog smanjenja performansi izmjenjivača.

Preformulirajte rečenicu

Vrati na izvornu rečenicu

Kopiraj rečenicu

Sinonimi

0.5

0,5 stupnjeva

odgovarajući 0,5

0.5 %

prag od 0,5

0,5 stupnjeva

ekvivalent od 0,5

0,5 % od

0,5 posto

0.6

0.5%

0,5 mm

vrijednost 0,5

0,5 molara

0,5 okretaja u minuti

ekvivalent 0,5

0,5 metara od

standard 0,5

0,5 mm od

jednako 0,5

0,5 stupnjeva

0,5 litara

minimalno 0,5

0,5 vrijednost od

0.7

0,5 atoma

0,5 dB

0,5 sigma

vrijednost od

pedeset posto

pola

stopa od

0.50

pet posto

jedna polovica

0.55

1.5

rezultat od

0,5 za isto

vrijednost 0,5

jednu petinu

stopa od 0.

polovica od

nula

faktor od

onaj od 0,5

1/2

razina od

najniža vrijednost,

0,5 za a

jedna-polovica

pola

50

0.4

a 0.5

5

faktor pet

Kako bi se to kompenziralo, efektivno područje protoka mora se smanjiti tako da se brzina ponovno postigne nauštrb protoka.

Smanjenje razmaka pregrada za vraćanje brzine
Ograničenje protoka za veće ubrzanje
Najjednostavniji način za povećanje brzine-na strani ljuske pri nižoj brzini protoka je smanjenje razmaka pregrada. Približavanjem pregrada smanjuje se područje protoka-presjeka. Isti volumetrijski protok se stoga ubrzava kroz uže prolaze.

U izmjenjivaču temeljenom na PTFE-u ova prilagodba zapravo ponovno -pokreće protok na-strani ljuske. To poboljšava turbulenciju i poboljšava prijenos topline čak i pri niskim brzinama rada. Odnos je jednostavan: manja površina protoka znači veću lokalnu brzinu, što znači bolju učinkovitost izmjene topline.

Ova strategija se često koristi u situacijama smanjenja temperature kao metoda mehaničkog podešavanja za prilagodbu izmjenjivača fiksne geometrije za različite uvjete procesa. Promjena -razmaka pregrada čest je pristup naknadnoj ugradnji kada se radni profili mijenjaju u odnosu na početne pretpostavke dizajna.

Kompromis-: pad tlaka i brzina
Hidraulički trošak razmaka zatvorenih pregrada
Kako se razmak pregrade smanjuje, brzina se povećava, ali se povećava i pad tlaka preko strane ljuske. Kako prolazi protoka postaju sve manji, a promjene smjera protoka češće, gubici uslijed trenja se znatno povećavaju.

U klasičnim dizajnom školjke-i-cijevi, razmak pregrade obično se postavlja kao udio unutarnjeg promjera školjke, općenito u rasponu od oko 0,2 do 1,0 puta ID školjke, ovisno o potrebama procesa. Prelazak na donji kraj ovog raspona nudi bolju izvedbu pri niskom protoku, ali može doći sa značajnim gubitkom pumpanja.

Praktična granica je kada dodatni pad tlaka veće brzine premašuje toplinski dobitak. Od sada pa nadalje, veće smanjivanje razmaka nije korisno ili je čak štetno.

Razmatranje dizajna za promjenjive radne uvjete
Izvan optimizacije jedne točke
Možda neće biti prikladno optimizirati razmak pregrada za jedno radno stanje u sustavima za koje se očekuje da će propusnost uvelike varirati. U suprotnom, možete isprobati jedan od sljedećih pristupa:

Više ljuski izmjenjivača u seriji ili paralelno

Djelomično aktivna ljuska u segmentiranom radu

Koncepti varijabilne geometrije koji se koriste interno, a ne na razini sustava

Na primjer, za PTFE izmjenjivače mehanička izmjena unutarnjih struktura često je ograničena svojstvima materijala, tako da su rješenja na razini sustava izvediva od unutarnjih izmjena.

Praktična primjena PTFE opreme za{0}}prijenos topline
Bočne konstrukcije PTFE školjke obično se vide u korozivnim situacijama ili situacijama visoke čistoće gdje je pristup za održavanje ograničen. U ovim sustavima, PTFE optimizacija bočne brzine bočne ljuske, niske propusnosti, zahtijeva kompromis između toplinskih performansi i dugoročne -hidrauličke stabilnosti.

Ključni problemi za implementaciju uključuju:

Održavanje cjelovitosti pregrade kada je izložena temperaturnim ciklusima i izloženosti kemikalijama

Izbjegavanje prevelikog ograničenja protoka koje bi moglo uzrokovati kanaliziranje ili mrtve zone

Procjena učinka pada tlaka na trenutni kapacitet pumpe

Uzimajući u obzir izvedivost naknadne ugradnje u odnosu na kompletan redizajn sustava

Zaključak: izravna, ali uravnotežena hidraulička poluga
Najučinkovitiji način za vraćanje brzine na strani-ljuske u PTFE izmjenjivačima topline s-niskom propusnošću je smanjenje razmaka pregrada. Prolazi za protok su ograničeni kako bi se olakšalo ubrzanje tekućine, povećala turbulencija i poboljšao prijenos topline.

Ali ova metoda uvijek mora biti uravnotežena s odgovarajućim povećanjem pada tlaka. Često, rješenja na razini sustava mogu biti daleko fleksibilnija od optimizacije jednog oblika za pokrivanje svih radnih okolnosti.

Konačno, projektiranje izmjenjivača topline treba uzeti u obzir kompletan radni režim smanjivanja, a ne samo performanse u projektnoj točki, kako bi radili stabilno i učinkovito u cijelom rasponu procesa.