Il-Ġeometrija Vertikali Li Tmexxi d-Disinn
Linja tal-kisi vertikali tħaddem tank li huwa wiesa '0.8 m, fond 0.6 m, u għoli 2.5 m. Il-biċċiet tax-xogħol jivvjaġġaw vertikalment mit-tank fuq bar tat-titjira, u l-ispazju disponibbli għall-iskambjatur tas-sħana huwa limitat għaż-żewġ ħitan tal-ġenb dojoq. Il-footprint disponibbli għall-iskambjatur tas-sħana hija 0.4 m b'0.4 m, u l-għoli disponibbli huwa 2.0 m.
Mazz standard ta 'coil orizzontali jeħtieġ footprint ta' 1.2 m b'0.3 m, li ma jidħolx fit-tank vertikali. Disinn mhux-standard huwa meħtieġ.
Id-disinn mhux-standard juża mazz vertikali li huwa mmuntat mal-ħajt tal-ġenb wieħed. Il-qatta għandha footprint ta '0.35 m b'0.35 m u għoli ta' 1.8 m. It-tubi jimxu vertikalment, u l-fluwidu tal-proċess jiċċirkola 'l fuq mill-gozz permezz ta' konvezzjoni naturali jew bil-fluss ta 'aġitazzjoni.
Il-Konfigurazzjoni tal-Budle Vertikali
Il-konfigurazzjoni tal-gozz vertikali għandha bosta vantaġġi għal-linji vertikali tal-kisi. L-orjentazzjoni vertikali tippermetti li l-gozz toqgħod fl-ispazju dejjaq tal-ħajt tal-ġenb. Il-ġirjiet vertikali tat-tubu jippermettu li l-fluwidu msaħħna jitla 'tul it-tubi, li jippromwovi l-konvezzjoni naturali u jtejjeb it-trasferiment tas-sħana. L-orjentazzjoni vertikali tippermetti wkoll li l-kondensat jitbattal liberament min-naħa tas-servizz, li jipprevjeni l-martell tal-ilma li jista 'jseħħ f'koljaturi orizzontali tal-fwar.
Il-qatta vertikali għandha xi żvantaġġi. Il-ġirjiet tat-tubu vertikali jeħtieġu bundle ogħla għall-istess żona tal-wiċċ, li jista 'ma joqgħodx fl-għoli disponibbli. L-orjentazzjoni vertikali tesponi wkoll it-tubi ta 'fuq għal veloċità aktar baxxa tal-fluwidu tal-proċess, li tnaqqas il-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana f'dak ir-reġjun.
L-Erja tal-wiċċ u l-għadd tat-tubi
L-erja tal-wiċċ għal skambjatur tas-sħana tal-linja tal-kisi vertikali hija determinata mit-tagħbija tas-sħana u l-limitu tal-fluss tas-sħana. Għal tank b'tagħbija tas-sħana ta '5 kW u limitu tal-fluss tas-sħana ta' 0.8 W/cm², l-erja tal-wiċċ meħtieġa hija 6.3 m².
Għal tubu b'dijametru ta 'barra ta' 6.35 mm u ħxuna tal-ħajt ta '0.6 mm, l-erja tal-wiċċ għal kull metru ta' tubu hija 0.0199 m²/m. Għal 6.3 m² ta 'erja tal-wiċċ, it-tul totali tat-tubu huwa madwar 317 m.
Għal għoli tal-qatta ta '1.8 m, it-tul tat-tubu għal kull pass huwa 1.8 m. In-numru ta 'passes tat-tubi huwa 317 / 1.8=176. L-għadd tat-tubi fil-mazz huwa determinat mill-footprint u l-ispazjar tat-tubi. Għal footprint ta '0.35 m b'0.35 m u spazjar tat-tubi ta' 12 mm, l-għadd ta 'tubi għal kull ringiela huwa bejn wieħed u ieħor 29, u n-numru ta' ringieli huwa bejn wieħed u ieħor 29. L-għadd totali ta 'tubi huwa ta' madwar 840 tubu.
L-għadd għoli tat-tubi u d-dijametru żgħir tat-tubu huma karatteristiċi ta 'skambjaturi tas-sħana tal-linja tal-kisi vertikali. Id-dijametru żgħir huwa meħtieġ biex tinkiseb l-erja tal-wiċċ fil-footprint limitat.
Il-Materjal tat-Tubu u l-Ħxuna tal-Ħitan
Il-materjal tat-tubu għal skambjatur tas-sħana tal-linja tal-kisi vertikali għandu jintgħażel ibbażat fuq il-kimika tal-proċess. Għal banjijiet tal-kisi tal-aċidu, PTFE huwa l-materjal standard. Għal banjijiet alkalini, jistgħu jintużaw PTFE jew PVDF.
Il-ħxuna tal-ħajt għandha tkun 0.5-0.7 mm. Ħajt irqaq inaqqas ir-reżistenza termali u t-temperatura tal-ħajt, iżda jnaqqas ukoll is-saħħa mekkanika u r-reżistenza għall-immaniġġjar tal-ħsara. Ħajt ta '0.6 mm jipprovdi bilanċ bejn il-prestazzjoni termali u d-durabilità mekkanika.
Il-Post tal-Konnessjoni u d-Disinn
Il-konnessjonijiet għal skambjatur tas-sħana tal-linja tal-kisi vertikali għandhom ikunu jinsabu fil-parti ta 'fuq tal-qatta biex jippermettu li jidħol il-fluwidu tas-servizz u l-kondensat jitbattal. Il-konnessjonijiet tal-fluwidu tal-proċess għandhom ikunu jinsabu fil-qiegħ u fil-parti ta 'fuq tal-gozz biex jippermettu li l-fluwidu tal-proċess jgħaddi 'l fuq mill-gozz.
Id-daqs tal-konnessjoni għandu jkun daqs għar-rata tal-fluss u l-waqgħa tal-pressjoni. Għal rata ta 'fluss ta' fluwidu tas-servizz ta '5 m³/h u limitu ta' tnaqqis fil-pressjoni ta '20 kPa, id-daqs tal-konnessjoni huwa 1 pulzier. Għal rata tal-fluss tal-fluwidu tal-proċess ta '10 m³/h u limitu ta' tnaqqis fil-pressjoni ta '15 kPa, id-daqs tal-konnessjoni huwa 1.5 pulzieri.
Il-konnessjonijiet għandhom ikunu flanġjati b'gaskits ta' -irkupru għoli biex jakkomodaw iċ-ċikli termali. Ir-rata tal-flanġ għandha tkun adegwata għall-pressjoni tal-fluwidu tas-servizz.
L-Appoġġ u d-Disinn tal-Immuntar
Id-disinn ta 'appoġġ għal skambjatur tas-sħana tal-linja tal-kisi vertikali għandu jippermetti li l-qatta tiġi mmuntata mal-ħajt tat-tank mingħajr ma tinterferixxi mal-ivvjaġġar tal-biċċa tax-xogħol. L-appoġġ għandu jkun aġġustabbli biex jippermetti li l-qatta titqiegħed fl-għoli u l-allinjament korretti.
L-appoġġ għandu jakkomoda l-espansjoni termali tal-gozz. Appoġġ li jiżżerżaq jew konnessjoni flessibbli fil-parti ta 'fuq tal-qatta tippermetti li l-qatta' tespandi u tikkuntratta mingħajr ma timponi stress fuq il-ħajt tat-tank jew il-konnessjonijiet.
L-immuntar għandu jkun iddisinjat biex jippermetti li l-qatta titneħħa għat-tindif jew is-sostituzzjoni mingħajr ma jiżżarma t-tank jew il-pajpijiet. Skonnettjar ta' malajr-fitting fil-konnessjonijiet u għajn ta' rfigħ fil-parti ta' fuq tal-qatta jiffaċilitaw it-tneħħija.
Id-Dispożizzjonijiet ta' Kontroll u Monitoraġġ
Id-dispożizzjonijiet ta 'kontroll għal skambjatur tas-sħana tal-linja vertikali tal-kisi għandhom jinkludu sensor tat-temperatura fl-iżbokk tal-proċess u sensor tat-temperatura fiż-żona tal-kisi. Id-differenza bejn iż-żewġ sensuri tipprovdi indikazzjoni tal-prestazzjoni tat-trasferiment tas-sħana u r-rata tal-fouling.
Senser tal-waqgħa tal-pressjoni fuq in-naħa tas-servizz jipprovdi indikazzjoni tad-drenaġġ tal-kondensat u l-akkumulazzjoni tal-gass mhux-kondensabbli. Senser tal-fluss fuq in-naħa tal-proċess jipprovdi indikazzjoni tar-rata tal-fluss u l-prestazzjoni tat-trasferiment tas-sħana.
Is-sistema ta' kontroll għandha tkun kapaċi li żżomm it-temperatura tal-banju f'±1 grad. Kontrollur PID b'azzjoni derivattiva huwa rakkomandat għall-kontroll strett tat-temperatura.
Il-Lista ta' Kontroll tal-Ispeċifikazzjoni
It-tabella li ġejja tiġbor fil-qosor il-parametri tal-ispeċifikazzjoni għal skambjatur tas-sħana PTFE mhux-standard għal linja ta' kisi vertikali.
| Parametru | Speċifikazzjoni | Bażi |
|---|---|---|
| Dimensjonijiet tat-tank | 0.8 m × 0.6 m × 2.5 m | Ġeometrija tal-linja vertikali |
| Footprint disponibbli | 0.35 m × 0.35 m | Spazju tal-ħajt tal-ġenb |
| Għoli disponibbli | 1.8 m | L-għoli tat-tank nieqes it-tneħħija |
| Tagħbija tas-sħana | 5 kW | Ikkalkulat bil-marġni |
| Erja tal-wiċċ | 6.3 m² | Tagħbija tas-sħana diviża bil-fluss tas-sħana |
| Fluss tas-sħana | 0.8 W/ċm² | Limitu ta' stabbiltà tal-banju |
| Dijametru ta 'barra tat-tubu | 6.35 mm | Waħħal fil-footprint limitat |
| Ħxuna tal-ħajt tat-tubu | 0.6 mm | Bilanċ termali u mekkaniku |
| Materjal tat-tubu | PTFE | Kompatibilità kimika |
| Għadd ta' tubi | 840 | Erja tal-wiċċ u footprint |
| Għoli tal-gozz | 1.8 m | Għoli disponibbli |
| Spazjar tat-tubi | 12 mm | Penetrazzjoni tal-fluss ta 'aġitazzjoni |
| Daqs tal-konnessjoni (servizz) | 1 pulzier | Rata tal-fluss u tnaqqis fil-pressjoni |
| Daqs tal-konnessjoni (proċess) | 1.5 pulzieri | Rata tal-fluss u tnaqqis fil-pressjoni |
| Tip ta' konnessjoni | Flanġ | Akkomodazzjoni ċikliżmu termali |
| Materjal tal-gasket | PTFE estiż | Irkupru għoli |
| Tip ta 'appoġġ | Jiżżerżaq | Espansjoni termali |
| Immuntar | Immuntat-ħajt | Ġeometrija tat-tank |
| Sensuri tat-temperatura | Żbokk tal-proċess u żona tal-kisi | Monitoraġġ tal-prestazzjoni |
| Senser tal-waqgħa tal-pressjoni | In-naħa tas-servizz | Monitoraġġ tad-drenaġġ tal-kondensat |
| Senser tal-fluss | In-naħa tal-proċess | Monitoraġġ tar-rata tal-fluss |
| Sistema ta 'kontroll | PID b'derivattiv | Kontroll tat-temperatura ta '±1 grad |
L-Istima tal-Ispejjeż
L-ispiża ta 'skambjatur tas-sħana PTFE mhux-standard għal linja ta' kisi vertikali tiddependi fuq l-erja tal-wiċċ, il-materjal tat-tubu, u d-dispożizzjonijiet ta 'konnessjoni u kontroll. Għal unità ta '6.3 m² b'tubi PTFE, konnessjonijiet flanged, u sensuri tat-temperatura u l-pressjoni, l-ispiża kapitali hija ta' madwar $22,000–28,000.
L-ispiża tal-manutenzjoni annwali hija bejn wieħed u ieħor $1,500–2,500, inkluż it-tindif, is-sostituzzjoni tal-gasket, u l-kalibrazzjoni tas-sensorju. Il-ħajja tas-servizz hija mistennija li tkun 8-12-il sena b'manutenzjoni xierqa.
Tqabbil ta' Disinn Mhux-Standard ma' Rekwiżiti tal-Linja Vertikali
Skambjatur tas-sħana PTFE mhux-standard għal linja ta' kisi vertikali għandu jiġi speċifikat abbażi tad-dimensjonijiet attwali tat-tank, il-footprint disponibbli, u r-rekwiżiti tal-proċess. Il-konfigurazzjoni tal-gozz vertikali, id-dijametru tat-tubu żgħir, u l-għadd għoli ta 'tubi huma l-karatteristiċi li jiddefinixxu d-disinn mhux-standard.
Id-disinn mhux-standard jippermetti li l-iskambjatur tas-sħana jidħol fl-ispazju limitat ta' linja vertikali mingħajr ma jinterferixxi mal-vjaġġ tal-biċċa tax-xogħol. L-orjentazzjoni vertikali tippromwovi wkoll konvezzjoni naturali u drenaġġ tal-kondensat, li ttejjeb it-trasferiment tas-sħana u tnaqqas ir-riskju tal-martell tal-ilma.
Għal faċilitajiet tal-linja tal-kisi vertikali li jevalwaw l-għażliet tal-iskambjatur tas-sħana PTFE, id-disinn mhux-standard għandu jiġi speċifikat fid-dokumenti tal-akkwist u vverifikat waqt il-kummissjonar. Il-konfigurazzjoni awtomatika pprovduta mill-manifattur tista 'tkun unità orizzontali li ma taqbilx mat-tank vertikali, u l-installazzjoni li tirriżulta tista' teħtieġ modifika sinifikanti.
L-inġiniera tat-tagħmir u l-ispeċjalisti tal-akkwist li jevalwaw l-ispeċifikazzjonijiet tal-iskambjatur tas-sħana PTFE għal linji ta’ kisi vertikali jew servizz ieħor ta’ spazju-kostrett jistgħu jitolbu reviżjoni tad-disinn li tkopri dimensjonijiet tat-tank, footprint disponibbli, tagħbija tas-sħana, żona tal-wiċċ, ġeometrija tat-tubu, post tal-konnessjoni, u disinn ta’ appoġġ biex jikkonfermaw li l-unità hija mqabbla mar-rekwiżiti attwali tal-linja vertikali u l-istruttura tal-ispiża tal-faċilità.
