L-Assoċjazzjoni tal-Manifatturi tal-Iskambjatur Tubulari (TEMA) u l-Istitut tal-Iskambju tas-Sħana (HEI) jippubblikaw standards użati ħafna li jinkludu rakkomandazzjonijiet għal fatturi ta 'fouling u marġini tad-disinn. Il-fehim x'jipprovdu dawn l-istandards-u l-limitazzjonijiet tagħhom rigward il-PTFE-huwa essenzjali għad-disinn tal-ħoss. Dawn il-linji gwida, żviluppati primarjament għall-iskambjaturi tal-metall, joffru linja bażi li teħtieġ adattament bir-reqqa meta tiġi applikata għal unitajiet PTFE.
L-Approċċ TEMA għall-Marġini taż-Żona
TEMA jipprovdi l-aktar qafas komprensiv għad-disinn tal-iskambjatur tas-sħana tal-qoxra-u-tubu. Il-Linji gwida tal-marġini taż-żona tal-iskambjatur tas-sħana TEMA HEIjvarjaw fundamentalment fil-metodoloġija tagħhom. TEMA espliċitament jagħti mandats għall-marġini taż-żona permezz ta' żewġ mekkaniżmi: fatturi ta' fouling u r-"Regola 10/13".
Tabelli tal-Fatturi ta' Fouling
TEMA tippubblika tabelli tal-valuri tal-Prattika Tajba Rakkomandata (RGP) tar-reżistenzi tal-fouling għal diversi fluwidi, inklużi l-ilma, il-kimiċi, iż-żjut u l-gassijiet-20. Fattur ta' fouling huwa r-reżistenza termali taż-żona ta' l-unità kkawżata minn saff depożitat, tipikament espress f'm²·K/W [2†L17-L20]. Dawn il-valuri jżidu reżistenza termali li ġġiegħel erja tal-wiċċ addizzjonali waqt il-kalkoli tad-daqs, u b'mod effettiv jibnu marġni kontra degradazzjoni tal-prestazzjoni futura.
Għal disinjatur, dawn il-valuri TEMA iservu bħala punt tat-tluq. Madankollu, il-kritiċi jinnotaw li ħafna fatturi ta 'fouling TEMA ġew stabbiliti fl-1940s bi ftit dejta ta' appoġġ u ftit li xejn inbidlu mill-20-25. Fil-prattika, il-fatturi TEMA spiss jitqiesu għoljin wisq għal ħafna servizzi nodfa iżda potenzjalment insuffiċjenti għal kundizzjonijiet severi ta’ fouling-25.
Ir-Regola TEMA 10/13
Il-paragrafu TEMA R-4.22 (edizzjoni 2019) jgħid li skambjatur tas-sħana għandu jiġi pprovdut bi10% fuq-wiċċlil hinn mir-rekwiżit ta' tniġġis nadif-plus-, u d-disinn ta'-overd m'għandux jaqbeż13%tad-dazju speċifikat-1. L-10% fuq il--wiċċ jiggarantixxi żona konduttiva żejda wara li l-fouling ikun ġie kkunsidrat, filwaqt li l-għatu tad-disinn żejjed ta '13% jipprevjeni d-daqs żejjed gross li jista' joħloq veloċitajiet baxxi u fil-fatt jaċċellera l-fouling.
Ir-regola hija obbligatorja meta l-klassi TEMA R-(servizz taż-żejt/raffinerija) tkun speċifikata u l-iskambjatur ikun proċess-fuq-proċess jew proċess-fuq-utilità-1. Il-konformità tinvolvi l-kalkolu taż-żona mniġġsa meħtieġa (Adirty), immultiplikata b'1.10 biex tikseb il-minimu ta' 10% fuq-wiċċ, imbagħad jiġi żgurat li d-disinn żejjed li jirriżulta (dazju termali żejjed) ma jaqbiżx 13%-1.
Il-Metodu HEI għall-Kondensaturi tal-wiċċ tal-fwar
L-HEI jipprovdi approċċ differenti permezz tiegħuStandards għall-Kondensaturi tal-wiċċ tal-fwar, issa fit-12-il edizzjoni tagħha-. HEI juża afattur tal-indafaaktar milli reżistenza espliċita għall-fouling-. Il-fattur tal-indafa huwa multiplikatur bla dimensjoni applikat għall-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana nadif (Uclean). Fattur ta '0.85 ifisser li l-valur U tad-disinn jittieħed bħala 0.85 × Uclean, li effettivament jeħtieġ madwar 18% aktar erja tal-wiċċ minn unità perfettament nadifa.
Il-fattur tal-indafa tal-HEI jgħodd mhux biss għall-fouling tad-depożiti iżda wkoll għal fatturi bħall-akkumulazzjoni ta' gass mhux-kondensabbli u prestazzjoni mnaqqsa mill-irbit tal-arja-17. Għal materjali ta 'tubi differenti, fatturi ta' ndafa tipiċi tad-disinn ivarjaw: tubi tar-ram isfar huwa komunement iddisinjat f'0.85, filwaqt li l-istainless steel u l-ligi super-ferritiċi jistgħu jiġu ddisinjati f'0.90 għall-istess servizz tal-ilma-17.
Fil-prattika, il-fatturi tal-indafa mkejla għandhom tendenza li jkunu aktar baxxi. Għal kondensatur tal-fwar tal-wiċċ, ġew irrappurtati valuri ta' qabel-tindif ta' 0.540–0.575 u ta' wara-tindif ta' 0.692–0.737-, għalkemm il-valuri tad-disinn jibqgħu ogħla biex jiżguraw tħaddim affidabbli.
Adattament tal-Linji Gwida TEMA u HEI għall-Iskambjaturi tas-Sħana PTFE
La l-istandards TEMA u lanqas HEI ma jindirizzaw direttament l-iskambjaturi kollha tal--PTFE shell-u-tube exchangers. L-inġinier għandu jeżerċita ġudizzju. Il-prinċipju ta 'gwida jibqa': applika l-marġni minimu meħtieġ biex tissodisfa l-garanzija tal-proċess bi frekwenza ta 'tindif raġonevoli.
Allowances ta' Fouling Mnaqqsa
Il-PTFE għandu proprjetajiet tal-wiċċ fundamentalment differenti meta mqabbel mal-metalli. Enerġija tal-wiċċ baxxa (bejn wieħed u ieħor 18.5 dynes/cm) u n-natura inerenti non-ta' PTFE tfisser li ħafna depożiti ma jaderixxux daqshekk faċilment-. Fatturi standard tal-fouling TEMA, li ġew derivati mill-esperjenza tal-iskambjatur tal-metall, huma konservattivi bla bżonn meta jiġu applikati għal PTFE. Reviżjoni sistematika tal-punti tal-linja TEMA għal servizz partikolari, segwita minn tnaqqis intenzjonat ibbażat fuq il-benefiċċju mistenni tal-wiċċ PTFE, huwa għalhekk pass kritiku tad-disinn.
RE-Evalwazzjoni tar-Regola 10/13
Għall-iskambjaturi tal-PTFE, ir-rekwiżit ta' 10% fuq-wiċċ jibqa' minimu sod. Madankollu, minħabba li l-wiċċ PTFE inaqqas l-akkumulazzjoni attwali tal-fouling, id-disinjatur jista 'ma jkollux bżonn iżid fattur kbir ta' foulingfuq nettl-10% fuq il--wiċċ. Approċċ lean juża fattur ta' fouling imnaqqas flimkien ma' 10% obbligatorju fuq-wiċċ biex jinkiseb marġni totali ta' forsi 15–25% għal ħafna servizzi, meta mqabbel ma' 30–40% għal skambjatur tal-metall f'dazju identiku.
Fatturi ta 'Indafa HEI għal PTFE
Għal dmirijiet ta 'kondensazzjoni, il-fattur tal-indafa HEI jista' jiġi aġġustat 'il fuq għal tubi PTFE. Kondensatur b'tubu tal-metall-jista' jkun iddisinjat b'fattur ta' ndafa ta' 0.85. Kondensatur b'tubu ta' PTFE-bl-istess ilma li jkessaħ jista' raġonevolment juża 0.90 jew ogħla, minħabba li l-iskala mnaqqsa u l-bijo-adeżjoni jżommu l-wiċċ aktar nadif għal perjodi itwal.
Rakkomandazzjonijiet Prattiċi
| Standard | Mekkaniżmu | Valur Tipiku | Adattament Rakkomandat għal PTFE |
|---|---|---|---|
| TEMA | Fattur tal-fouling (Rf) | Valuri tal-mejda dipendenti-fluwidu | Uża t-tarf t'isfel tal-medda TEMA jew naqqas bi 30-50% |
| TEMA | 10/13 Regola | 10% min fuq-wiċċ, 13% massimu fuq-disinn | Żomm 10%, uża fattur ta 'fouling imnaqqas |
| HEI | Fattur tal-indafa | 0.85 għar-ram, 0.90 għall-istainless steel | Żieda b'0.03–0.05 (eż., 0.88–0.95) |
Ir-responsabbiltà għad-determinazzjoni tal-konċessjonijiet xierqa tal-fouling fl-aħħar mill-aħħar hija tal-utent, mhux tal-bejjiegħ tat-tagħmir, minħabba li l-kumpanija operattiva għandha l-aktar esperjenza diretta bil-proċess speċifiku-20. Meta ma teżisti l-ebda dejta interna dwar il-fouling, li tibda bil-valuri TEMA jew HEI ppubblikati u mbagħad jiġi applikat fattur ta' tnaqqis speċifiku għall-PTFE huwa approċċ ġustifikabbli.
Konklużjoni
L-istandards tal-industrija bħal TEMA u HEI joffru linja bażi għall-marġini taż-żona tal-iskambjatur tas-sħana, iżda disinn ottimizzat tal-iskambjatur tal-PTFE jadatta dawn il-linji gwida bbażati fuq il-proprjetajiet uniċi tal-materjal u l-esperjenza tal-post. TEMA jipprovdi tabelli tal-fatturi tal-fouling u r-Regola 10/13, filwaqt li HEI juża fatturi tal-indafa għall-kondensaturi tal-wiċċ tal-fwar. Iż-żewġ settijiet ta 'valuri ġew żviluppati għal skambjaturi tal-metall u għandhom tendenza li jkunu konservattivi żżejjed meta applikati għal PTFE. Disinjatur għandu jikkunsidra fatturi mnaqqsa ta' fouling, iżomm il-minimu ta' 10% fuq il--superfiċje, u jaġġusta l-fatturi tal-indafa 'l fuq għal dmirijiet ta' kondensazzjoni. L-istandards huma qafas, mhux sostitut għall-analiżi tal-inġinerija. Skambjatur tas-sħana PTFE ta' daqs-tajjeb jibbilanċja l-ispiża ta 'żona żejda kontra r-riskju ta' prestazzjoni baxxa, billi juża linji gwida ppubblikati bħala punt tat-tluq aktar milli preskrizzjoni riġida.
