L-Għażla tal-Konfigurazzjoni tal-Fluss
Qoxra ta' PTFE-u-iskambjatur tas-sħana ta' tubi f'ċirku ta' ċirkolazzjoni sfurzata jista' jiġi rranġat f'kontro-fluss (fluwidu tal-proċess u fluss tal-fwar f'direzzjonijiet opposti) jew fluss parallel- (it-tnejn jiċċirkolaw fl-istess direzzjoni). Il-konfigurazzjoni taffettwa d-differenza fit-temperatura logaritmika medja, il-profil tat-temperatura tul l-iskambjatur, u t-temperatura massima tal-ħajt tat-tubu.
Għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet tat-tisħin, kontro-fluss huwa preferut għaliex jipprovdi LMTD ogħla għall-istess temperaturi ta' dħul u ħruġ. Il-fluwidu tal-proċess joħroġ f'temperatura li toqrob it-temperatura tad-dħul tal-fwar, u timmassimizza l-irkupru tas-sħana. Madankollu, il-fluss parallel-għandu vantaġġi meta jkun hemm bżonn li tiġi limitata t-temperatura massima tal-ħajt tat-tubu-l-iktar fluwidu tal-proċess sħun jikkuntattja l-aktar fwar sħun fl-istess tarf, sabiex it-temperatura tal-ħajt tkun aktar uniformi tul it-tul tat-tubu.
Għall-iskambjaturi tal-PTFE, fejn it-temperatura massima tal-ħajt hija ta' tħassib għall-creep life, l-għażla bejn kontro-flow u parallel-flow tinvolvi kompromess-bejn il-prestazzjoni termali u l-lonġevità mekkanika.
Il-Paragun LMTD
L-LMTD għall-kontro-fluss huwa: LMTD_cf=(ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1/ΔT2), fejn ΔT1 hija d-differenza fit-temperatura f'tarf wieħed (daħla tal-fwar - ħruġ tal-proċess) u ΔT2 hija d-differenza fit-tarf l-ieħor (ħruġ tal-fwar) fil-proċess ta' {{10}).
Għal-fluss parallel: LMTD_pf=(ΔT1 - ΔT2) / ln(ΔT1/ΔT2), fejn ΔT1 hija d-differenza fit-tarf tad-dħul (daħla tal-fwar - daħla tal-proċess) u ΔT2 hija d-differenza fit-tarf tal-ħruġ (proċess tal-ħruġ tal-fwar} {10}).
Għal fluwidu tal-proċess imsaħħan minn 20 grad sa 60 grad bl-użu ta' fwar saturat ta' 3 barg f'143 grad, l-LMTD għall-kontro-fluss huwa bejn wieħed u ieħor 101 grad. Għal-fluss parallel, huwa bejn wieħed u ieħor 96 grad . Id-differenza ta' 5% tfisser counter-flow exchanger jeħtieġ 5% inqas erja tal-wiċċ għall-istess dmir-vantaġġ modest iżda reali.
| Parametru | Kontr-Fluss | Fluss-parallel |
|---|---|---|
| Temperatura tad-dħul tal-proċess | 20 grad | 20 grad |
| It-temperatura tal-ħruġ tal-proċess | 60 grad | 60 grad |
| Temperatura tal-fwar (kostanti) | 143 grad | 143 grad |
| LMTD | 101 grad | 96 grad |
| Erja tal-wiċċ relattiva għall-istess dmir | 0.95 (iżgħar) | 1.00 (linja bażi) |
| Temperatura massima tal-ħajt tat-tubu | 143 grad fit-tmiem tal-ħruġ tal-proċess | 143 grad fit-tarf tad-daħla tal-proċess |
| Uniformità tat-temperatura tal-ħajt | Tvarja tul it-tubu | Aktar uniformi |
Il-Konsiderazzjoni tat-Temperatura tal-Ħajt għal PTFE
Fi counter{0}}flow exchanger, il-ħajt tat-tubu huwa l-aktar sħun fit-tarf tal-ħruġ tal-proċess, fejn il-fwar ta '143 grad jikkuntattja l-fluwidu tal-proċess ta' 60 grad. It-temperatura tal-ħajt lokali toqrob 140 grad, issuq creep b'rata għolja f'dik is-sezzjoni tat-tubu.
Fi skambjatur tal-fluss-parallel, il-fwar ta' 143 grad jikkuntattja l-fluwidu tal-proċess li jkun dieħel ta' 20 grad fit-tarf tad-dħul. Id-differenza kbira fit-temperatura tmexxi fluss għoli tas-sħana, iżda t-temperatura tal-ħajt fil-fatt hija aktar baxxa milli fil-każ tal-kontro-fluss minħabba li l-fluwidu tal-proċess kiesaħ ikessaħ il-ħajt tat-tubu b'mod aktar effettiv. It-temperatura tal-ħajt hija aktar uniformi tul it-tul tat-tubu-kemm il-fwar kif ukoll il-fluwidu tal-proċess jiksħu flimkien hekk kif jivvjaġġaw mill-iskambjatur.
Għal tubi PTFE li joperaw ħdejn il-limitu tat-temperatura tagħhom, fluss parallel- jista 'jipprovdi tnaqqis modest fit-temperatura massima tal-ħajt, li testendi l-ħajja tat-tkaxkir. Il-benefiċċju huwa żgħir għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet-5-10 gradi tnaqqis fit-temperatura tal-ħajt-iżda għall-iskambjaturi li joperaw fit-tarf ta 'fuq tal-firxa tat-temperatura PTFE (' l fuq minn 150 grad ), it-tnaqqis jista 'jkun sinifikanti għall-ħajja tas-servizz.
Ir-Rakkomandazzjoni
Għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet tal-iskambjatur tas-sħana PTFE, kontro-fluss huwa l-konfigurazzjoni rakkomandata. Il-vantaġġ tal-erja tal-wiċċ ta '5% inaqqas id-daqs u l-ispiża tal-iskambjatur. Id-differenza fit-temperatura tal-ħajt bejn iż-żewġ konfigurazzjonijiet hija żgħira f'temperaturi operattivi tipiċi (taħt il-150 grad).
Għal applikazzjonijiet b'temperaturi tal-fwar 'il fuq minn 150 grad, fejn il-ħajja tat-tkaxkir hija restrizzjoni primarja tad-disinn, għandu jiġi kkunsidrat fluss parallel-. It-temperatura tal-ħajt aktar uniformi tnaqqas l-ogħla rata ta 'creep fis-sezzjoni l-aktar sħuna tat-tubu, u testendi l-ħajja tas-servizz ġenerali. Iż-żieda modesta fl-erja tal-wiċċ meħtieġa hija ġġustifikata mill-ħin itwal bejn is-sostituzzjonijiet tat-tubi.
Sommarju
Il-konfigurazzjoni tal-kontro-fluss tipprovdi LMTD 5% ogħla u teħtieġ inqas erja tal-wiċċ minn fluss-parallel għall-istess dazju tat-tisħin. Hija l-għażla preferuta għall-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet tal-iskambjatur tas-sħana PTFE. Fluss-parallel joffri tnaqqis żgħir fit-temperatura massima tal-ħajt tat-tubu li jista 'jestendi l-ħajja tat-tkaxkir għall-iskambjaturi li joperaw 'il fuq minn temperatura tal-fwar ta' 150 grad. L-għażla tibbilanċja l-effiċjenza termali kontra l-lonġevità mekkanika.
L-appoġġ tal-inġinerija għall-għażla tal-konfigurazzjoni tal-fluss tal-iskambjatur tas-sħana PTFE huwa disponibbli fuq is-sottomissjoni tat-temperaturi tal-fluwidu tal-proċess, il-pressjoni tal-fwar, u l-ħajja tas-servizz meħtieġa.
