Hver eru hagnýt mörk fyrir aukningu varmaflutnings í PTFE skiptum áður en veðrun eða þrýstingsfall verður óviðunandi?

Kostnaður við að auka hraða vökvans eða við að bæta við þyrlum til að bæta varmaflutningsstuðulinn í PTFE skipti er . Umfram ákveðinn tíma koma bata á hitauppstreymi í jafnvægi með hækkandi þrýstingsfalli, dæluorku og hættu á vélrænni veðrun á mjúku PTFE slöngunum. Þessar hagnýtu mörk ættu að vera þekkt til að skipta á -afköstum og áreiðanleika til lengri-tíma.

Jafnvægi varmaflutnings og þrýstingsfalls
Tengingin milli varmaflutnings og flæðishraða er stjórnað af lögmálum vökvavirkni. Varmaflutningsstuðullinn eykst venjulega með hækkun Reynolds tölunnar. Reynolds talan er fall af vökvahraða. Þetta er vegna þess að eftir því sem hraðinn er meiri, því meiri ókyrrð verður í vökvanum, sem mun brjóta upp varmamarkalagið og auka varmaskipti. En þegar flæðiskerfið breytist frá lagskiptu yfir í ókyrrð, byrja kostir þess að auka hraða að hverfa.

Aftur á móti eykst þrýstingsfall með veldi hraðans. Hægt er að auka hraðann til að bæta varmaflutninginn, en það eykur talsvert orkuna sem þarf til að dæla vökvanum í gegnum skiptiskipti. Eftir því sem hraðinn eykst getur aukið þrýstingsfall unnið á ávinningi hvað varðar hitauppstreymi, sem leiðir til hækkunar á heildarrekstrarkostnaði.

Í reynd er ákjósanlegur hraði þar sem heildarkostnaður, þ.mt bæði fjármagnskostnaður og dæluorka, er í lágmarki. Hönnuðir þurfa að vera gaum að þessum viðskiptum-til að ná sem mestum heildarafköstum án óhóflegs kostnaðar.

Næmi PTFE fyrir veðrun
Pólýflúorað etýlen própýlen (PTFE) er einstaklega gagnlegt efni fyrir varmaskipti, vegna framúrskarandi efnaþols og -eiginleika sem ekki festast. PTFE er líka nokkuð mjúkt miðað við málma og hættara við vélrænni sliti. Háhraða flæðið, sérstaklega með meðfylgjandi agnir, getur skemmt veggi PTFE röranna með tímanum. Þessi veðrun fer eftir ýmsum þáttum eins og hraða vökva, kornastærð og styrk og högghorni.

Turbulent flæði, sem er notað til að auka varmaflutning, getur einnig valdið flæði-titringi. Þessi titringur getur þvingað PTFE slöngurnar og leitt til sprungna eða leka, sérstaklega við slönguplötusamskeytin þar sem mikið vélrænt álag er til staðar. Þetta leiðir til hönnunarvanda. Hærri hraði stuðlar að hitaflutningi, en þeir kynna einnig möguleika á skemmdum og bilun í efninu.

Hraðatakmörk fyrir PTFE skiptara - Hagnýt
Til að draga úr hættu á veðrun verða hönnuðirnir að virða hraðatakmarkanir til að vernda PTFE slöngurnar. Almennt er mælt með hreinum vökva með rör-hliðarhraða sem er minni en 2 til 3 metrar á sekúndu. Þetta er kallað öruggt vinnuhjúp þar sem hitaflutningur er bættur án alvarlegs rofs eða titringsskemmda. Fyrir lofttegundir eða tveggja-flæði eru hraðatakmarkanir verulega lægri, vegna viðbótar höggkrafta og möguleika á að agnaflutningar séu fluttir yfir.

Athugaðu að þessar takmarkanir gilda almennt en geta verið háðar tiltekinni notkun og vökvabreytum. Jafnvel lægri hraða gæti þurft til að koma í veg fyrir skemmdir á slöngum í óhreinindum eða óhreinum þjónustu við viðstadda.

Langtímaviðskiptin-milli hitaflutnings og áreiðanleika
Hagnýt takmörk fyrir aukningu varmaflutnings í PTFE skiptarum eru skilgreind af viðkvæmu skiptum- á milli aukins hitauppstreymis og efnisheildleika. Hönnuðir verða að taka tillit til kostnaðar við að dæla orku og hættu á vélrænni niðurbroti. Ef hönnunin er of árásargjarn og hraðinn eða ókyrrðin er ýtt of mikið getur rekstrarkostnaður verið umtalsverður og endingartími rörsins getur styttst vegna rofs og þreytu.

PTFE skiptar eru sérstaklega viðkvæmari fyrir veðrun en málmskiptir. Þess vegna er mælt með varkárri hönnunarnálgun með skynsamlegum hraðatakmörkunum fyrir langtímaáreiðanleika og til að forðast ótímabæra bilun.

Í samantekt
Hagnýtar skorður fyrir aukningu varmaflutnings í PTFE skiptum eru settar af hagfræði og efnisheilleika. Hægt er að bæta hitauppstreymi með því að auka vökvahraðann eða með því að setja upp ókyrrðahvata þó að þessir kostir ættu að vera í jafnvægi við möguleika á veðrun, of miklu þrýstingsfalli og tengdum dælukostnaði. Hins vegar, með nákvæmu jafnvægi milli frammistöðu og hættu á rýrnun efnis, gætu hönnuðir tryggt skilvirka virkni PTFE skipta með langtíma áreiðanleika. Þessi aðferð undirstrikar gildi vandaðrar verkfræði við hagræðingu á hönnun varmaskipta.