Mitä hyötyä on käyttää moni{0}}lämpötilamallia PTFE-vaihtimessa, jossa lämpötila on tiukka?

Yksi vaikeimmista lämpötöistä on tiukka lämpötilalähestymistapa, jossa kylmän ulostulon tulee olla melkein yhtä kuuma kuin kuuman sisääntulon. Yksivaiheisella PTFE-vaihtimella tulisi olla suuri lämmönsiirtoalue alhaisen nopeuden ja huonon LMTD-korjauksen vuoksi. Virtauksen jakaminen useisiin ajoihin johtaa perusteelliseen muutoksen hydrauliseen ja lämpötasapainoon.

Thermal Challenge for Proximity{0}}Approach Applications
Tiukan lämpötilan lähestymistavan monivaiheisessa PTFE-vaihdintyössä rajoittava tekijä ei ole vain lämpökuorma, vaan myös käytettävissä oleva pieni lämpötilaero lämmönsiirron edistämiseksi. Lähestymislämpötilan laskeessa tarvittavan lämmönsiirtopinnan määrä kasvaa nopeasti.

Yksittäisen läpimenon{0}}asetuksissa nopeus putken puolella on usein hitaampi, koska virtaus jaetaan kaikkien käytettävissä olevien putkien kesken kerralla. Tämä johtaa alhaisempiin Reynolds-lukuihin, heikompaan turbulenssiin ja alhaisempaan lämmönsiirtokertoimeen. Samaan aikaan LMTD-säätökerroin voi olla epäedullisempi johtuen huonosta lämpötilaristikäyttäytymisestä pitkissä, yksivaiheisissa konfiguraatioissa.

Tuloksena on suuri vaihtimen jalanjälki, josta tulee kohtuuton monissa asennuksissa.

Multi-Pass-suunnittelu parantaa lämpötehokkuutta
Suurempi nopeus putken puolella
Usean{0}}passin järjestelyssä kullekin läpikulkulle käytettävissä olevien putkien kokonaismäärää pienennetään. Näin ollen sama virtausnopeus ajetaan pienemmän virtausalueen läpi jokaisessa kierrossa.

Tämä lisää putken sivunopeutta, mikä lisää välittömästi Reynoldsin lukua. Konvektiiviseen lämmönsiirtoon saadaan suuri parannus, koska sisäisen virtauksen lämmönsiirtokertoimet ovat voimakkaasti riippuvaisia ​​Reynoldsin luvusta.

Käytännössä turbulenssin intensiteetti kasvaa, rajakerroksen paksuus pienenee ja lämmönkestävyys putken puolella pienenee.

Parempi tehokkaan lämmönsiirron käyttö
LMTD-korjauskertoimen alentamisesta seuraa rangaistus moni{0}}päästöjärjestelmässä. Tiukissa lähestymisolosuhteissa tämä rangaistus yleensä kuitenkin korvataan. Tämä johtuu siitä, että lämmönsiirtokerroin hallitsee, kun lämpötilan muutokset ovat minimaalisia.

Nopeuden kasvaessa lämmönsiirtosuorituskyvyn paraneminen yleensä painaa LMTD-korjauksesta johtuvan menetyksen. Tämä johtaa vaihtimen tehokkuuden yleiseen parantumiseen ja samaan lämpötehoon, joka saavutetaan pienemmällä pinta-alalla.

Tämä monivaiheinen PTFE-vaihtimen tiukka lämpötilan lähestymistapa mahdollistaa tiukemmat lämpötilaristikot ilman vakavaa laitteiston likaantumista.

Mekaaniset näkökohdat ja{0}}myynnit
Monivaiheiset mallit tuovat esiin hydraulisen ja mekaanisen monimutkaisuuden. Putken puolen painehäviö kasvaa virtaussuunnan muutosten määrän ja tehollisen virtausreitin pituuden myötä. Kuoren puolen jakelun on myös kyettävä käsittelemään yhä monimutkaisempia imu- ja poistojärjestelyjä.

Tämä lisää otsikon suunnittelun merkitystä, koska virtauksen on oltava tasaisesti jakautunut kulkujen välillä, jotta vältetään huonojako ja paikallinen alitoiminta.

Myös lämpörasitustekijät tulee ottaa huomioon. Useat läpimenot aiheuttavat lämpötilaeroja putken pituudella, mikä voi aiheuttaa laajenemiseroja. Todellisuudessa PTFE on melko joustava ja kestää paljon lämpölaajenemista, joten mekaaninen rasitus on paljon vähemmän huolestuttava kuin metallisten vaihtimien kanssa.

Kokoojan rakenteen on oltava asianmukainen, jotta lämpökehitys ja liike tapahtuvat putken eheyttä rajoittamatta.

Suunnittelukehys ja standardit
Monikanavaiset asetukset ovat laajalti vakiintuneita lämmönvaihtimien suunnittelustandardeissa, kuten TEMA, joissa LMTD:n korjauskertoimet annetaan kulkujärjestelyn ja virtauskonfiguraation mukaan. Nämä parametrit ovat tärkeitä lämpösuorituskyvyn oikealle ennustamiselle ei--ihanteellisissa virtausgeometrioissa.

Suunnittelun validointiin liittyy usein iteratiivisia lämpö- ja hydraulilaskelmia painehäviön ja lämmönsiirtovaatimusten täyttämiseksi samanaikaisesti.

Suunnittelutasapaino toimintarajoitteissa
Suunnittelun päätavoitteena on saavuttaa hyväksyttävä painehäviö ja mekaaninen monimutkaisuus, samalla kun säilytetään parannettu lämmönsiirtokyky. Valittavana on usein 2- tai 4-vaiheinen konfiguraatio tasapainona nopeuden lisäämisen ja järjestelmän yksinkertaisuuden välillä.

Tätä kompensoi parannettu lämmönsiirtokerroin ja pienempi pinta-alan tarve painehäviön noususta huolimatta, etenkin tiiviisti kytketyissä järjestelmissä tai rajoitetun tilan järjestelmissä.

Yhteenvetona
PTFE-lämmönvaihtimissa monipäästötopologiat ovat tehokas ja yleisesti käytetty ratkaisu, kun lämpökäyttö vaatii tiukkaa lämpötilalähestymistapaa.

Tämä pakottaa nesteen kulkemaan pidemmän, säädellymmän reitin, jolloin vaihdin voi toimia tehokkaammin pienemmällä jalanjäljillä. Tämä tekee monikerroksisesta suunnittelusta tärkeän menetelmän tehokkaan-lämmönvaihdon aikaansaamiseksi tiukoissa lämpötilarajoituksissa.