L-LMTD Li Jiddefinixxi d-Dazju tat-Tkessiħ
Linja ta 'anodizzar iebes tat-Tip III li topera f'2 gradi teħtieġ skambjatur tas-sħana biex tneħħi 50 kW ta' sħana ta 'reazzjoni. Il-provvista tal-ilma mkessaħ hija f'-2 gradi, u r-ritorn huwa f'2 gradi. Il-fluwidu tal-proċess jidħol fl-iskambjatur tas-sħana f'4 gradi u jitlaq f'2 gradi.
Għal arranġament ta' kontro-fluss, id-differenzi fit-temperatura fiż-żewġt itruf huma: tarf sħun (daħla tal-proċess 4 gradi − ħruġ tal-ilma mkessaħ 2 gradi )=2 grad , u tarf kiesaħ (ħruġ tal-proċess 2 grad − daħla tal-ilma mkessaħ −2 grad )=4 grad . L-LMTD huwa kkalkulat minn dawn iż-żewġ valuri u huwa bejn wieħed u ieħor 2.9 gradi.
L-LMTD ta '2.9 grad huwa żgħir ħafna. Għal skambjatur tas-sħana b'koeffiċjent ġenerali ta' 200 W/m²·K u tagħbija tas-sħana ta' 50 kW, l-erja tal-wiċċ meħtieġa hija 86 m². Dan huwa skambjatur tas-sħana kbir ħafna, u l-ispiża kapitali hija sostanzjali.
L-LMTD żgħir huwa r-restrizzjoni li tiddefinixxi t-tkessiħ ta 'l-anodizing iebes. L-iskambjatur tas-sħana għandu jkun kbir biżżejjed biex jittrasferixxi s-sħana fid-differenza żgħira fit-temperatura, u r-rekwiżit tal-erja tal-wiċċ imexxi l-ispiża kapitali u l-footprint.
Għaliex l-LMTD Huwa Żgħir fis-Servizz ta 'Anodizing
L-LMTD huwa żgħir fis-servizz ta 'anodizzar għal tliet raġunijiet.
L-ewwel, it-temperatura tal-proċess hija baxxa. L-anodizzazzjoni iebsa tat-Tip III topera f'0-5 gradi, u l-anodizzazzjoni tal-kubrit tat-Tip II topera f'20-22 grad. It-temperatura baxxa tal-proċess tillimita d-differenza fit-temperatura bejn il-proċess u l-ilma mkessaħ.
It-tieni, it-temperatura tal-provvista tal-ilma mkessaħ hija limitata mis-sistema ta 'refriġerazzjoni. Provvista ta 'ilma mkessaħ tipiku hija f'5-7 gradi għall-anodizzazzjoni tat-Tip II u f'-5 sa 0 grad għall-anodizzar iebes tat-Tip III. It-temperatura tal-provvista ma tistax titnaqqas b'mod indefinit minħabba li l-effiċjenza tas-sistema ta 'refriġerazzjoni tonqos u r-riskju tal-iffriżar jiżdied.
It-tielet, it-tolleranza tat-temperatura tal-proċess hija stretta. Ir-rata ta 'reazzjoni anodizzanti u l-proprjetajiet tal-kisi jiddependu fuq it-temperatura, u t-tolleranza hija tipikament ± 1 grad. It-tolleranza stretta tillimita ż-żieda fit-temperatura tal-fluwidu tal-proċess madwar l-iskambjatur tas-sħana, li tnaqqas l-LMTD.
L-LMTD fl-anodizzazzjoni tal-aċidu sulfuriku tat-Tip II
L-anodizzazzjoni tal-aċidu sulfuriku tat-Tip II topera f'20-22 grad b'tolleranza ta '±1 grad. Il-provvista ta 'ilma mkessaħ hija tipikament ta' 10-12 grad, u r-ritorn huwa ta '15-17 grad. Il-fluwidu tal-proċess jidħol fl-iskambjatur tas-sħana fi 22 grad u jħalli fi 20 grad.
Għal arranġament tal-fluss kontro-, id-differenzi fit-temperatura fiż-żewġt itruf huma: tarf sħun (daħla tal-proċess 22 grad - żbokk tal-ilma mkessaħ 17 grad )=5 grad , u tarf kiesaħ (iżbokk tal-proċess 20 grad - daħla tal-ilma mkessaħ 10 grad )=10 grad. L-LMTD huwa madwar 7.2 gradi.
L-LMTD ta '7.2 grad huwa akbar mill-każ ta' anodizzazzjoni iebes iżda għadu żgħir meta mqabbel ma 'applikazzjonijiet tipiċi ta' skambjatur tas-sħana. Għal skambjatur tas-sħana b'koeffiċjent ġenerali ta' 200 W/m²·K u tagħbija tas-sħana ta' 50 kW, l-erja tal-wiċċ meħtieġa hija 35 m².
L-LMTD fl-Anodizzar iebes tat-Tip III
L-anodizzar iebes tat-Tip III jaħdem f'0-5 gradi b'tolleranza ta '±0.5 gradi. Il-provvista tal-ilma mkessaħ hija tipikament ta '-5 sa 0 gradi, u r-ritorn huwa ta' 0-3 gradi. Il-fluwidu tal-proċess jidħol fl-iskambjatur tas-sħana f'4 gradi u jitlaq f'2 gradi.
Għal arranġament ta' kontro-fluss, id-differenzi fit-temperatura fiż-żewġt itruf huma: tarf sħun (daħla tal-proċess 4 grad − ħruġ tal-ilma mkessaħ 3 gradi )=1 grad , u tarf kiesaħ (ħruġ tal-proċess 2 grad − daħla tal-ilma mkessaħ −5 grad )=7 grad . L-LMTD huwa madwar 3.2 gradi.
L-LMTD ta '3.2 grad huwa żgħir ħafna. Għal skambjatur tas-sħana b'koeffiċjent ġenerali ta '200 W/m²·K u tagħbija tas-sħana ta' 50 kW, l-erja tal-wiċċ meħtieġa hija 78 m².
L-Effett tal-Arranġament tal-Fluss fuq LMTD
L-arranġament tal-fluss jaffettwa l-LMTD. Arranġament ta' kontro-fluss jipprovdi l-akbar LMTD għal sett partikolari ta' temperaturi tad-dħul u tal-ħruġ. Arranġament ta'-fluss parallel jipprovdi l-iżgħar LMTD. Arranġament cross-flow jipprovdi LMTD intermedju.
Għas-servizz tal-anodizzar, l-arranġament tal-kontro-fluss huwa preferut għaliex jimmassimizza l-LMTD u jimminimizza l-erja tal-wiċċ meħtieġa. L-arranġament tal-kontro-fluss huwa partikolarment importanti fis-servizz ta 'anodizzar iebes, fejn l-LMTD huwa żgħir ħafna u r-rekwiżit tal-erja tal-wiċċ huwa għoli.
Tqabbil ta' Valuri LMTD għal Kundizzjonijiet ta' Anodizzazzjoni differenti
It-tabella li ġejja tiġbor fil-qosor l-LMTD u l-erja tal-wiċċ meħtieġa għal kundizzjonijiet ta 'anodizzar differenti b'tagħbija tas-sħana ta' 50 kW u koeffiċjent ġenerali ta '200 W/m²·K.
| Tip ta 'anodizzanti | Temperatura tal-Proċess | Provvista ta' Ilma Imkessaħ | Ritorn tal-Ilma Imkessaħ | Proċess ΔT | LMTD | Żona tal-wiċċ Meħtieġa |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tip II, tagħbija baxxa | 22 grad | 12-il grad | 16-il grad | 1 grad | 8.5 grad | 29 m² |
| Tip II, tagħbija moderata | 22 grad | 10 gradi | 15-il grad | 2 gradi | 7.2 grad | 35 m² |
| Tip II, tagħbija għolja | 22 grad | 8 gradi | 14-il grad | 3 gradi | 6.1 grad | 41 m² |
| Tip III, tagħbija baxxa | 4 grad | 0 grad | 2 gradi | 1 grad | 3.5 grad | 71 m² |
| Tip III, tagħbija moderata | 4 grad | −2 grad | 2 gradi | 2 gradi | 2.9 grad | 86 m² |
| Tip III, tagħbija għolja | 4 grad | −5 grad | 2 gradi | 3 gradi | 2.4 grad | 104 m² |
| Tip III, tagħbija għolja ħafna | 4 grad | −8 grad | 2 gradi | 4 grad | 2.0 grad | 125 m² |
Il-valuri tal-erja tas-superfiċje meħtieġa jassumu arranġament ta' kontro-fluss u koeffiċjent ġenerali tat-trasferiment tas-sħana ta' 200 W/m²·K. L-erja tal-wiċċ attwali se tiddependi fuq il-materjal tat-tubu, il-ħxuna tal-ħajt, u l-veloċitajiet tal-fluss.
Il-Limiti Prattiċi ta 'LMTD fis-Servizz ta' Anodizing
Il-limiti prattiċi ta 'LMTD fis-servizz ta' anodizzazzjoni huma determinati mill-kompromess-bejn id-daqs tal-iskambjatur tas-sħana u l-ispiża tar-refriġerazzjoni. LMTD iżgħar jeħtieġ skambjatur tas-sħana akbar iżda jippermetti temperatura ogħla tal-provvista tal-ilma mkessaħ, li tnaqqas l-ispiża tar-refriġerazzjoni. LMTD akbar jippermetti skambjatur tas-sħana iżgħar iżda jeħtieġ temperatura aktar baxxa tal-provvista tal-ilma mkessaħ, li żżid l-ispiża tar-refriġerazzjoni.
Għall-anodizzazzjoni tal-aċidu sulfuriku tat-Tip II, il-firxa prattika tal-LMTD hija 6-10 gradi. Taħt is-6 gradi, l-iskambjatur tas-sħana jsir mhux prattikament kbir. Aktar minn 10 gradi, it-temperatura tal-provvista tal-ilma mkessaħ issir għolja wisq biex tipprovdi tkessiħ adegwat.
Għall-anodizzar iebes tat-Tip III, il-firxa prattika LMTD hija 2-5 gradi. Taħt iż-2 gradi, l-iskambjatur tas-sħana jsir mhux prattikament kbir. Aktar minn 5 gradi, it-temperatura tal-provvista tal-ilma mkessaħ issir għolja wisq biex iżżomm it-temperatura tal-proċess.
Karatteristiċi tad-Disinn Li Jippermettu LMTD iżgħar
Diversi karatteristiċi tad-disinn jippermettu LMTD iżgħar mingħajr żieda eċċessiva fid-daqs tal-iskambjatur tas-sħana.
Materjal ta 'tubu ta' konduttività ogħla.Kompost PTFE mimli b'konduttività termali ta '0.5 W/m·K għandu nofs ir-reżistenza termali tal-ħajt ta' PTFE verġni, li jżid il-koeffiċjent ġenerali tat-trasferiment tas-sħana u jnaqqas l-erja tal-wiċċ meħtieġa.
Ħajt tat-tubu irqaq.Ħajt irqaq inaqqas ir-reżistenza termali u jżid il-koeffiċjent ġenerali. Ħajt ta '0.5 mm għandu nofs ir-reżistenza termali ta' ħajt ta '1.0 mm.
Veloċità tal-fluss ogħla.Veloċità tal-fluss ogħla żżid il-koeffiċjenti tal-film fuq iż-żewġ naħat tal-ħajt tat-tubu, li żżid il-koeffiċjent ġenerali u tnaqqas l-erja tal-wiċċ meħtieġa.
Superfiċje mtejba tat-tubu.Wiċċ ta 'tubu bi xewk jew skanalaturi jżid l-erja tal-wiċċ għal kull unità ta' tul u l-koeffiċjent tal-film, li jippermetti LMTD iżgħar.
Differenza akbar fit-temperatura matul il-proċess.Li tħalli l-fluwidu tal-proċess jitla 'jew jinżel b'ammont akbar madwar l-iskambjatur tas-sħana jżid l-LMTD. It-tolleranza tat-temperatura tal-proċess tillimita l-bidla fit-temperatura permissibbli.
Konfigurazzjoni tal-iskambjatur tas-sħana maqsuma.Id-diviżjoni tat-tagħbija tas-sħana bejn żewġ skambjaturi tas-sħana iżgħar tippermetti li kull unità topera f'LMTD iżgħar mingħajr il-penali spazjali ta 'unità kbira waħda.
Parametri ta 'speċifikazzjoni għal Servizz ta' Anodizzazzjoni
L-inġiniera tat-tagħmir li jispeċifikaw skambjatur tas-sħana PTFE għal servizz ta 'anodizzar għandhom jikkonfermaw il-parametri li ġejjin mal-fornitur.
Tip ta 'anodizzanti.Speċifika l-anodizzar tat-Tip II jew tat-Tip III u t-temperatura tal-proċess.
Tolleranza tat-temperatura tal-proċess.Speċifika l-varjazzjoni tat-temperatura permissibbli fil-banju tal-proċess.
Temperatura tal-provvista tal-ilma mkessaħ.Speċifika t-temperatura tal-provvista tal-ilma mkessaħ u r-rata tal-fluss disponibbli.
Temperatura tar-ritorn tal-ilma mkessaħ.Speċifika t-temperatura massima permissibbli tar-ritorn tal-ilma mkessaħ.
Tagħbija tas-sħana.Speċifika t-tagħbija tas-sħana u l-firxa mistennija.
LMTD.Speċifika l-LMTD ibbażat fuq il-proċess u t-temperaturi tal-ilma mkessaħ.
Erja tal-wiċċ.Speċifika l-erja tal-wiċċ meħtieġa għat-tagħbija tas-sħana u l-LMTD.
Materjal tat-tubu.Speċifika l-materjal tat-tubu bbażat fuq il-koeffiċjent ġenerali meħtieġ u t-temperatura tal-ħajt.
Arranġament tal-fluss.Speċifika l-arranġament tal-fluss. Il-kontro-fluss huwa preferut għal LMTD massimu.
Tqabbil ta' LMTD mar-Rekwiżiti tal-Proċess ta' Anodizzazzjoni
L-LMTD jiddetermina l-erja tal-wiċċ meħtieġa u l-fattibilità tad-dazju tat-tkessiħ fi skambjatur tas-sħana PTFE għal servizz ta 'anodizzar. LMTD iżgħar jeħtieġ skambjatur tas-sħana akbar iżda jippermetti temperatura ogħla tal-provvista ta 'ilma mkessaħ u spiża ta' refriġerazzjoni aktar baxxa. LMTD akbar jippermetti skambjatur tas-sħana iżgħar iżda jeħtieġ temperatura aktar baxxa tal-provvista ta 'ilma mkessaħ u spiża ogħla ta' refriġerazzjoni.
L-LMTD għandu jintgħażel abbażi tat-temperatura tal-proċess, it-temperatura tal-provvista tal-ilma mkessaħ, it-tagħbija tas-sħana, u r-restrizzjonijiet tal-ispazju. Mudell sempliċi tal-ispreadsheet bil-kalkolu tat-trasferiment tas-sħana u d-dejta tal-ispiża jipprovdi l-informazzjoni meħtieġa biex tagħżel l-aħjar LMTD.
Għal linji ta 'anodizzar li jevalwaw l-għażliet tal-iskambjatur tas-sħana PTFE, l-LMTD għandu jiġi speċifikat fid-dokumenti tal-akkwist u vverifikat fil-kummissjonar. Il-konfigurazzjoni awtomatika pprovduta mill-manifattur tista 'tiġi ottimizzata għall-kumpattezza aktar milli għall-effiċjenza fl-enerġija, u l-LMTD li jirriżulta jista' ma jaqbilx mar-rekwiżiti attwali tal-proċess.
L-inġiniera tat-tagħmir u l-ispeċjalisti tal-akkwist li jevalwaw l-ispeċifikazzjonijiet tal-iskambjatur tas-sħana PTFE għall-anodizzar jew servizz ieħor ta’ tkessiħ b’-temperatura baxxa jistgħu jitolbu reviżjoni tad-disinn li tkopri t-tip ta’ anodizzazzjoni, it-temperatura tal-proċess, it-temperatura tal-provvista tal-ilma mkessaħ, it-tagħbija tas-sħana, l-LMTD, u l-erja tal-wiċċ biex jikkonfermaw li l-unità hija mqabbla mar-rekwiżiti attwali tal-proċess u l-istruttura tal-ispiża tal-faċilità.
