Hvernig á að velja rétta stútstærð fyrir PTFE skipti til að lágmarka þrýstingsfall?

Varmaskiptir er með skel-hliðarvökva sem fer inn og út um stúta sem eru almennt mun minni en aðalskiptaskelin. Þessir stútar eru vökvaþrengingar þar sem flæði er hraðað og ókyrrð myndast og hægt er að sprauta stórum hluta af heildarþrýstingstapi kerfisins í. Þessi áhrif eru miklu mikilvægari í PTFE-fóðruðum eða PTFE-röraskiptum þar sem of mikill inntakshraði getur stuðlað að titringi, slöngusliti og lélegum dæluafköstum.

Þegar um er að ræða stútstærð PTFE skiptis lágmarka þrýstingsfall Val á stútum er grundvallarvökvahagræðingarskref ekki síðari vélrænni smáatriði.

Hvers vegna stútahönnun veldur þrýstingsfallsflæðistakmörkunum og hraðahækkun
Ef stöðugt rúmmálsrennsli rennur í gegnum minnkað þversniðssvæði eykst vökvahraði hlutfallslega. Þessi aukning á hraða veldur ólínulegri aukningu á þrýstingsfalli, sérstaklega með aukningu á ókyrrð við innganginn og svæði sem eru til staðar.

Helstu áhrifin eru:

Hröðun vökvastrauma á staðnum

Óróastyrkur eykst

Meiri núningstap

Auknar kraftmiklar þrýstingssveiflur

Lítil minnkun á þvermál stúts getur leitt til óhóflega verulegra vökvaviðurlaga þar sem þrýstingstapið skalast mjög með hraðanum.

Áhrif á innri PTFE varmaskipti
Í samanburði við málmkerfi eru PTFE slöngubúnt vélrænt og varmaviðkvæmt. Ofstórir stútar geta leitt til þess að háhraða strókar komast inn og framleiða

Titringur í staðbundnu röri

Vélræn bilun í rörstuðningi.

flæðisdreifing í búntinu

Hraða niðurbrot í svifreiðum

Aukið hljóðstig í gasþjónustu

Það þýðir að hönnun stútsins hefur bein áhrif á líftíma skiptaanna.

Stútstærð Vökvakerfisrökfræði
Hraða-miðað hönnunarviðmið
Eitt mikilvægt hönnunarmarkmið er að takmarka stúthraðann við ákveðið gildi. Venjulegur iðnaður er almennt að nota samsetta færibreytu sem kallast rho-v-squared (ρv²) til að takmarka bæði skriðþungaáhrif og veðrunarmöguleika.

Færibreytan er skilgreind sem hér segir:

Hraði í öðru veldi x þéttleiki

Þetta gildi er kraftmikill orkustyrkur flæðisins sem fer í skiptiskipti.

Dæmigert hönnunartakmarkanir fyrir vökva sem eru ekki slípiefni og ekki ætandi eru:

~2232 kg/m*s^2

Jafngildir um það bil 15 fet/s fyrir vatnsþjónustu

Fyrir gasþjónustu er leyfilegur hraði lækkaður enn frekar vegna:

Hljóðræn hávaðaframleiðsla

Titringsörvun

Möguleg hröðun á veðrun- ætandi

Að starfa innan þessara marka hjálpar til við að tryggja stöðuga vökvavirkni.

Áhrif þess að auka þvermál stútsins
Stærri stútur, minni hraði fyrir tiltekið rúmmálsflæði. Og það gefur þér:

Minnkað þrýstingsfall

Minni óróaframleiðsla.

Minni hávaðaútblástur

Minnkað vélrænt álag á innra hluta

Hins vegar eru-viðskipti frá verkfræðilegu sjónarmiði:

Hærri framleiðslukostnaður

Stórar flanstengingarþarfir

Stærra búnaðarumslag stærð

Aukið vélrænt álag á skeljasamskeyti

Þess vegna er mikilvægt að skipta-á milli vélrænna takmarkana og vökvaafkasta.

Breyting á stútflæði og lögun
Snið fyrir Smooth Entry and Exit
Flæðistruflanir eru minni þegar flæðisskiptin milli leiðslukerfis og stúta skiptis eiga sér stað smám saman frekar en skyndilega. Stúturinn er handabandið á milli pípunnar og skiptis. Stöðugt breitt handaband veldur minna álagi á báðar hliðar kerfisins.

Stúthönnun inniheldur venjulega fyrir slétta vökvahegðun:

Mjókkandi minnkar eða stækkunartæki

Inntakssnið ávöl

Breytingar á hægum hraða

Einfölduð innri rúmfræði

Þessir eiginleikar hjálpa til við að lágmarka aðskilnaðarsvæði og draga úr staðbundnu orkutapi.

Áhrif á dreifingu í skel hlið
Ójöfn inntaksdreifing getur haft töluverð áhrif á varmaafköst skelja-og-röra PTFE skipta. Rétt stærð stútanna og rúmfræðiaðstoð tryggja að:

Samræmd skel-hliðarflæðisdreifing

Jafnvel hitaflutningur í rörum

Minnkað dauðasvæði eða hjáveituflæði

Stöðugt hitastig

Vandamál við gas- og vökvaþjónustu
Takmarkanir á vökvaþjónustu
Fyrir fljótandi kerfi er stútahönnun almennt knúin áfram af:

Hraðatakmarkanir (viðmiðun ρv2)

Hagræðing á dæluafli

Hætta á svifryki

Jafnvel fyrir hreina vökva getur hár stúthraði valdið verulegri þrýstingslækkun.

Takmarkanir á gasþjónustu
Fyrir starfrækslu í gasfasa eru nokkur atriði ríkjandi:

Þjöppunaráhrif.

Hætta á hljóðeinangrun

Svæði með háu Mach-töluflæði

Staðlar fyrir hávaða í plöntuumhverfi

Í gasþjónustu eru stórir stútar oft notaðir til að draga úr hraðanum og koma í veg fyrir hljóð eða nærri-hljóðaðstæður.

Raunveruleg hönnunaraðferð
Stepwise Stærðaraðferð
Dæmigerð kerfisbundin nálgun við stærð stúta er sem hér segir:

Hönnunarflæðisákvörðun

Útreikningur á leyfilegum hraða frá ρv² mörkum

Val um lágmarks innra þvermál

Framlag til sannprófunar á þrýstingslækkandi

Vélræn flans þvingunarbætur

Þetta tryggir að vökvaframmistöðu haldist án þess að skerða burðarvirki.

Samþætting við PTFE Tube Bundle Protection System
Í teflonskiptakerfum er stærð stúta óaðskiljanleg frá innri búntahönnun. Vegna þess að háhraða inntaksstrókarnir geta sloppið út frá dreifibúnaðinum og slegið beint á röraraðirnar, er val á íhaldssömum hraða mikilvæg verndarstefna.

Hönnunarviðskipti-algengt
Kostir stærri stúta:

Lágmarksfall á þrýstingi

Betri flæðidreifing.

Minni líkur á veðrun

Ókostir:

Aukinn kostnaður

Stærra fótspor búnaðar

Hærri burðarvirki hleðsla

Kostir lítilla stúta:

Lítil stærð

Minni efniskostnaður

Einfaldari samþætting í þéttum leiðslum

Gallar:

Hár mismunaþrýstingur

Aukin hætta á titringi

PTFE slöngur geta haft styttan líftíma

Niðurstaða
Helsta val á vökvahönnun fyrir PTFE varmaskiptakerfi er rétt stærð stútsins, sem hefur bein áhrif á þrýstingsfall, skilvirkni kerfisins og vélrænan áreiðanleika. Með því að halda hraðanum í stútnum innan ákveðinna takmarkana (svo sem rho-v-kvaðratviðmiðið) getur komið í veg fyrir of mikið orkutap og skaðleg flæðisskilyrði.

Í hönnun stútstærðar PTFE skiptis til að minnka þrýstingsfall, gefa stærri stútar alltaf sléttari flæðisinngang, minni ókyrrð og betri vörn á viðkvæmum PTFE slöngubúntum gegn miklum hraða veðrun og titringsáhrifum.

Vel-hannaður stútur tryggir að lokum að vökvinn komist inn í skiptiskipti á stjórnaðan og mjúkan hátt, sem gerir langan endingartíma og stöðugan hitauppstreymi. Sléttur, framsækinn vökvainngangur er ein besta aðferðin fyrir langlíft,-afkastamikið varmaskiptakerfi.