Srauto konfigūracijos pasirinkimas
PTFE apvalkalo{0}}ir Konfigūracija turi įtakos logaritminiam vidutiniam temperatūros skirtumui, temperatūros profiliui išilgai šilumokaičio ir maksimaliai vamzdžio sienelės temperatūrai.
Daugumoje šildymo sistemų pirmenybė teikiama priešpriešiniam srautui, Proceso skystis išeina, kai temperatūra artėja prie garo įleidimo temperatūros, maksimaliai padidindama šilumos atgavimą. Tačiau lygiagretus -tekėjimas turi pranašumų, kai reikia apriboti maksimalią vamzdžio sienelės temperatūrą-karščiausias proceso skystis tame pačiame gale susiliečia su karščiausiais garais, todėl sienelės temperatūra yra vienodesnė per visą vamzdžio ilgį.
PTFE šilumokaičiams, kur maksimali sienelės temperatūra yra susirūpinimą dėl šliaužimo trukmės, pasirinkimas tarp priešpriešinio-srauto ir lygiagrečiojo-srauto apima-kompensaciją tarp šiluminių savybių ir mechaninio ilgaamžiškumo.
LMTD palyginimas
Skaitiklio-srauto LMTD yra: LMTD_cf=(ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1/ΔT2), kur ΔT1 yra temperatūrų skirtumas viename gale (garų įleidimo anga - proceso išėjimo anga), o ΔT2 yra skirtumas kitame proceso gale {{1}garo išėjimas).
Lygiagrečiam- srautui: LMTD_pf=(ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1/ΔT2), kur ΔT1 yra skirtumas įėjimo gale (garo įleidimo anga - proceso įėjimas), o ΔT2 yra skirtumas išleidimo angos gale {{10}procesas).
Proceso skysčio, pašildyto nuo 20 laipsnių iki 60 laipsnių, naudojant 3 barg prisotintus garus 143 laipsnių temperatūroje, priešpriešinio srauto LMTD yra maždaug 101 laipsnis. Lygiagrečiame sraute jis yra maždaug 96 laipsniai. 5 % skirtumas reiškia, kad priešpriešinio srauto šilumokaičiui reikia 5 % mažesnio paviršiaus ploto, kad būtų galima atlikti tą patį darbą,{13}}tai nedidelis, bet tikras pranašumas.
| Parametras | Skaitiklis-Srautas | Lygiagretus{0}} srautas |
|---|---|---|
| Proceso įleidimo temperatūra | 20 laipsnių | 20 laipsnių |
| Proceso išėjimo temperatūra | 60 laipsnių | 60 laipsnių |
| Garų temperatūra (pastovi) | 143 laipsnių | 143 laipsnių |
| LMTD | 101 laipsnis | 96 laipsnių |
| Santykinis paviršiaus plotas tai pačiai pareigai | 0,95 (mažesnis) | 1,00 (pradinė) |
| Maksimali vamzdžio sienelės temperatūra | 143 laipsnių proceso išėjimo gale | 143 laipsniai proceso įleidimo gale |
| Sienų temperatūros vienodumas | Skiriasi išilgai vamzdžio | Vienodesnis |
Sienų temperatūros svarstymas naudojant PTFE
Prieš-srauto šilumokaityje vamzdžio sienelė karščiausia proceso išleidimo angos gale, kur 143 laipsnių garai liečiasi su 60 laipsnių proceso skysčiu. Vietinė sienelės temperatūra artėja prie 140 laipsnių, todėl toje vamzdžio dalyje smarkiai šliaužiama.
Lygiagrečiame-srauto šilumokaityje 143 laipsnių garai susiliečia su 20 laipsnių kampu įeinančiu proceso skysčiu įėjimo gale. Didelis temperatūrų skirtumas lemia didelį šilumos srautą, tačiau sienos temperatūra iš tikrųjų yra žemesnė nei priešpriešinio srauto atveju, nes šaltas proceso skystis efektyviau aušina vamzdžio sienelę. Sienelės temperatūra vienodesnė per vamzdžio ilgį,{6}}ir garai, ir proceso skystis kartu vėsta, kai keliauja per šilumokaitį.
PTFE vamzdeliuose, veikiančiuose netoli temperatūros ribos, lygiagretus srautas{0}}gali nežymiai sumažinti maksimalią sienelės temperatūrą ir prailginti valkšnumo tarnavimo laiką. Daugumos pritaikymų nauda yra nedidelė-5–10 laipsnių sienos temperatūros sumažinimas, tačiau šilumokaičiams, veikiančiems viršutiniame PTFE temperatūros diapazono gale (virš 150 laipsnių), sumažinimas gali būti reikšmingas eksploatavimo trukmei.
Rekomendacija
Daugumoje PTFE šilumokaičių rekomenduojama konfigūracija yra skaitiklis{0}}srautas. 5% paviršiaus ploto pranašumas sumažina šilumokaičio dydį ir kainą. Sienų temperatūrų skirtumas tarp dviejų konfigūracijų yra nedidelis, kai įprastos darbo temperatūros (žemiau 150 laipsnių).
Tais atvejais, kai garų temperatūra viršija 150 laipsnių, kai šliaužimo trukmė yra pagrindinis projektinis apribojimas, reikėtų atsižvelgti į lygiagretų srautą. Vienodesnė sienelės temperatūra sumažina didžiausią valkšnumo greitį karščiausioje vamzdžio dalyje ir prailgina bendrą tarnavimo laiką. Nedidelį reikiamo paviršiaus ploto padidėjimą pateisina ilgesnis laikas tarp vamzdžių keitimų.
Santrauka
Skaitiklio-srauto konfigūracija užtikrina 5 % didesnį LMTD ir reikalauja mažesnio paviršiaus ploto nei lygiagretus srautas, kad būtų galima šildyti. Tai yra tinkamiausias pasirinkimas daugeliui PTFE šilumokaičių. Lygiagretusis srautas leidžia šiek tiek sumažinti maksimalią vamzdžio sienelės temperatūrą, o tai gali pailginti šilumokaičių, veikiančių aukštesnėje nei 150 laipsnių garo temperatūroje, valkšnumo tarnavimo laiką. Pasirinkimas subalansuoja šiluminį efektyvumą ir mechaninį ilgaamžiškumą.
PTFE šilumokaičio srauto konfigūracijos pasirinkimo inžinerinis palaikymas pasiekiamas pateikus proceso skysčio temperatūrą, garų slėgį ir reikalingą tarnavimo laiką.
