Sut Mae Cyfnewidwyr Gwres Arddull PTFE Bayonet yn Wahanol i Ddyluniadau Tiwblenni Sefydlog confensiynol?

Mae gan y rhan fwyaf o gyfnewidwyr cregyn a thiwbiau tiwbiau ynghlwm wrth y ddau ben. Mae cyfnewidydd bidog yn troi hwn ar ei ben: mae tiwbiau wedi'u gosod ar un pen yn unig, mae'r pen arall yn rhydd i lithro o fewn gwain allanol wedi'i selio. Mae'r dyluniad syml hwn yn goresgyn dau bryder hir, straen gwres a mynediad cynnal a chadw. Mae'r trefniant bidog yn ddewis arall demtasiwn ar gyfer ceisiadau gorffeniad wyneb a phroses gemegol heriol sy'n cynnwys cyfnewidwyr gwres PTFE lle mae cyfernod ehangu thermol uchel (CTE) y deunydd yn gwneud datrysiadau tiwbiau sefydlog yn drafferthus.

Y Bayonet Construction (Eglurwyd)
Mae enw cyfnewidydd gwres PTFE arddull bidog yn deillio o ymddangosiad bwlb golau arddull bidog neu gyplydd pibell, lle mae un rhan yn cael ei fewnosod i mewn i un arall a'i ddiogelu ar un pwynt. Mae'r tiwb bidog yn cynnwys dau diwb consentrig, y tiwb mewnol a'r tiwb allanol, wedi'u selio ar y pen pellaf mewn terminoleg cyfnewidydd gwres. Mae'r cydosod yn cael ei osod o fewn cragen (neu yn syth i mewn i danc) a dim ond yn cael ei ddiogelu ar ben y fewnfa/allfa-yn nodweddiadol ar tiwblen neu fflans. Mae pen arall y gwialen yn rhydd i ehangu a chontractio'n thermol.

Gyda chyfluniad bidog mae'r llwybr hylif fel arfer wedi'i strwythuro fel:

Mae'r hylif gwasanaeth (stêm, dŵr poeth neu oerydd) yn cael ei gyflenwi trwy'r tiwb mewnol ac yn llifo i'r pen wedi'i selio.

Mae'r hylif yn cael ei droi o gwmpas yn y pen wedi'i selio ac yn llifo'n ôl yn yr ardal annular rhwng y tiwbiau mewnol ac allanol.

Mae'r gwres yn cael ei ddanfon i'r hylif proses ar ochr y gragen (neu ochr y tanc) trwy wal y tiwb allanol.

Yna mae'r hylif yn gadael trwy'r gofod annular, allan yr un pen ag y daeth i mewn.

Mae'r sianel llif "i mewn-ac-allan" yn nodi bod y cysylltwyr mewnlif ac all-lif ar yr un pen i'r cyfnewidydd. Mae pen rhydd y tiwb bidog yn rhad ac am ddim ac eithrio wrth y sêl ac mae'n rhydd i symud yn echelinol.

Gwahaniaethau mawr gyda chynlluniau tiwbiau sefydlog traddodiadol
Mewn cyfnewidydd gwres PTFE tubesheet sefydlog traddodiadol, mae'r tiwbiau wedi'u gosod ar y ddau ben, gyda dalen tiwb ar ddiwedd y fewnfa a'r llall ar y pen allanfa. Mae'r bwndel tiwb yn rhan annatod o'r gragen ac mae'r ffroenellau ochr - yn cael eu weldio i'r gragen. Mae ymddygiad mecanyddol a rhwyddineb cynnal a chadw yn dra gwahanol.

Llety straen thermol
Yn ogystal, mae ehangu PTFE 10 i 20 gwaith yn fwy na dur (120 i 150 × 10−6 / gradd yn erbyn 11 × 10-6 / gradd). Mewn dyluniad tiwblen sefydlog, mae tiwb PTFE o hyd 2 m wedi'i gynhesu o 20 gradd i 100 gradd yn ehangu tua 12-15 mm. Mae'r ddau ben yn sefydlog, ac felly mae'r ehangiad hwn yn cynhyrchu grymoedd cywasgol a all fwcelu'r tiwb PTFE neu niweidio cymalau'r tiwbiau. Er mwyn osgoi hyn, bydd angen i gyfnewidydd tiwb PTFE sefydlog naill ai:

Pen arnofio (sy'n galluogi un tubesheet i symud), neu

Mae cymal ehangu yn y gragen; fel arall,

Hyd tiwbiau byr iawn (gan gyfyngu ar gynhwysedd y cyfnewidydd)

Mae pob un o'r opsiynau hyn yn ychwanegu cost, cymhlethdod a safleoedd gollwng posibl.

Ar y llaw arall mae cyfnewidydd gwres PTFE arddull bidog yn ei hanfod yn oddefgar i ehangu thermol. Mae pen rhydd y tiwb bidog yn llithro'n echelinol yn y gragen neu'r wain allanol wrth i'r PTFE ehangu a chrebachu. Mae'r angen am gymal ehangu, pen arnofio neu baru deunydd unigryw yn cael ei ddileu. Mae'r ffurf bidog yn arbennig o ddeniadol ar gyfer cymwysiadau sy'n cynnwys siglenni tymheredd mawr neu feicio thermol aml.

Cynnal a Chadw Mynediad a Symudiad Bwndeli
Mae gan ddyluniad y bidog fantais fecanyddol fawr gan y gellir tynnu'r bwndel tiwb cyfan o'r cyfnewidydd heb amharu ar bibellau ochr y gragen. Rhoddir y bwndel yn y gragen ar un pen a chaiff ei ddal yn ei le gan un fflans neu ddalen tiwb. I gael gwared ar y bwndel ar gyfer glanhau, archwilio neu amnewid:

Mae'r bibell fewnfa / allfa i ochr y tiwb wedi'i datgysylltu.

Tynnwch bolltau fflans y bwndel.

Mae'r bwndel yn cael ei dynnu o'r gragen i'r cyfeiriad echelinol.

Mae'r gragen yn ei lle ac mae'r holl bibellau ochr cragen (gan gynnwys nozzles, gasgedi a chysylltwyr) yn gyfan.

Mewn dyluniad tubesheet sefydlog, mae cael gwared ar y bwndel tiwb yn llawer mwy cymhleth. Rhaid agor dau ben y gragen, ac efallai y bydd angen datgysylltu ffroenellau ochr y gragen neu dynnu'r cyfnewidydd cyfan o'r llinell. Gallai hwn fod yn brosiect mawr i gyfnewidwyr mawr mewn lleoliadau prosesau prysur.

Ar gyfer gwasanaethau lle mae glanhau rheolaidd yn angenrheidiol (er enghraifft, baeddu-bathau pesgi arwynebau), mae rhwyddineb tynnu bwndeli mewn cyfnewidydd bidog yn fantais hollbwysig. Dim ond oriau y mae bwndel bidog yn ei gymryd i'w dynnu'n ôl, ei lanhau a'i roi yn ôl i mewn; gall bwndel tubesheet sefydlog olygu diwrnod llawn neu fwy o amser segur.

Materion Thermol gyda Pherfformiad
Mae gan ddyluniad y bidog fasnach perfformiad thermol i ffwrdd. Mae'r llwybr llif annular (hylif yn llifo yn y tiwb mewnol ac yn ôl drwy'r annulus) yn rhoi -effaith bibell ddwbl. Mae dau reswm pam mae'r cyfernod trosglwyddo gwres cyffredinol ychydig yn is na dyluniad taflen tiwb sefydlog gwrthlif tebyg:

Gwahaniaeth tymheredd effeithiol llai - Nid gwrthlif pur yw'r patrwm llif, ond cymysgedd o wrthlif a llif cyfochrog, sy'n lleihau'r gwahaniaeth tymheredd cymedrig log (LMTD).

Cyflymder is ar ochr annulus - Ar gyfer yr un gyfradd llif gyffredinol gall y bwlch annular fod â chyflymder is nag un tiwb ac mae hyn yn effeithio ar y cyfernod ffilm.

Fodd bynnag, mae'r gostyngiad hwn yn aml yn fach (10-20%) ac yn aml yn cael ei wrthbwyso gan y posibilrwydd o ddefnyddio tiwbiau hirach (gan nad yw ehangu thermol yn ffactor cyfyngu) ac i weithredu ar gyflymderau ochr cregyn uwch. Mewn llawer o gymwysiadau gorffeniad wyneb mae'r manteision defnyddioldeb yn gorbwyso'n fawr yr anfantais effeithlonrwydd fach.

Deunyddiau ac Adeiladwaith
Mae cyfnewidwyr bayonet yn boblogaidd ar gyfer adeiladu graffit a PTFE gan eu bod yn frau neu'n ymgripiad dan straen ac mae gan y deunyddiau hyn ehangiad thermol sylweddol. Mae dyluniad y bidog yn gweithio gyda rhinweddau'r deunydd, nid yn eu herbyn.

Mewn cyfnewidwyr bidog PTFE, mae'r tiwbiau mewnol ac allanol fel arfer yn cael eu cynhyrchu o PTFE neu PFA (perfluoroalkoxy). Gwneir y pen wedi'i selio trwy weldio neu wres yn asio'r ddau diwb gyda'i gilydd. Mae'r pen rhydd yn agored ac mae'r tiwb mewnol yn mynd trwy tubesheet neu ferrule. Mae'r tiwb allanol wedi'i selio yn erbyn y daflen tiwb gan gasged PTFE neu gylch O{- sy'n caniatáu llithro echelinol ac yn atal gollwng.

Dylid nodi bod yn rhaid dal pen rhydd y tiwb bidog er mwyn osgoi dirgryniad. Mewn tiwbiau bidog hir (ee . 3-5 m) defnyddir cylchoedd cynnal canolraddol neu bafflau y tu mewn i'r gragen i arwain y tiwb allanol heb atal symudiad echelinol. Heb y cymorth hwn, gall dirgryniadau a achosir gan lif achosi traul poenus a methiant cynamserol.

Tabl Cymharu: Bayonet vs Sefydlog Tubesheet Cyfnewidydd PTFE Nodwedd Arddull Bayonet PTFE Cyfnewidydd Tubesheet Sefydlog Cyfnewidydd PTFE Tiwb FixingOne diwedd sefydlog, pen arall yn rhydd i moveBoth yn dod i ben ynghlwm wrth daflenni tiwb
Llety Ehangu Thermol Cynhenid ​​– sleidiau pen rhydd; nid oes angen cymal ehangu Angen pen arnofio, cymal ehangu neu diwbiau hynod fyr
Symudedd Bwndel Bwndel hawdd ei dynnu o un pen heb amharu ar bibellau cragen Anghenion anodd dadosod y ddau ben Yn aml yn golygu tynnu'r cyfnewidydd o'r llinell
Mae'n rhaid datgysylltu neu symud ffroenellau yn ShellCan yn ystod tynnu bwndel Cyfnewidiwr
Cysylltiadau Ochr Tiwb Mewnfa ac allfa ar yr un pen Mewnfa ac allfa ar y pen arall (yn gyffredinol)
Llwybr Llif i mewn ac allan trwy diwbiau consentrig (effaith bibell ddwbl) Yn syth drwodd (un pasiad) neu sawl tocyn gyda boned dychwelyd
Effeithlonrwydd Thermol Wedi lleihau ychydig (ffactor cywiro LMTD 0.85-0.95) Uwch (efallai y caiff llif cownter go iawn)
Uchafswm cyfartalog. Hyd Tiwb Trin a dirgryniad straen thermol cyfyngedig Wedi'i gyfyngu gan ehangu thermol (fel arfer 1.5-2.5 m ar gyfer PTFE heb gymal ehangu)
Goddefgarwch Baeddu Da, bwndel yn ddatodadwy ar gyfer glanhau Ffair - glanhau yn cymryd amser ychwanegol allan o weithrediad
Pris am unedau bach. Cymedrol - Tubesheet sengl, dim cymal ehangu Is - Cydosod haws ar gyfer tiwbiau byr
Cost Unedau Mawr/Hir Is – dim angen cymalau ehangu costus Uwch – pen arnofiol neu gymal ehangu yn cynyddu cost
Defnyddiau Ymarferol ar gyfer Cyfnewidwyr Gwres Bayonet PTFE
Mewn prosesu cemegol a gorffeniad wyneb mae'r dyluniad bidog yn cael ei ffafrio ar gyfer nifer o achosion arbenigol:

Beicio Thermol Difrifol - Gweithdrefnau swp gyda sawl cylch gwresogi ac oeri y cyfnewidydd bob dydd. Mae'r tiwbiau bidog llithro rhad ac am ddim yn caniatáu'r beicio hwn heb gronni straen.

Gwasanaethau baeddu - Baddonau sy'n gadael graddfa, llaid, neu haenau organig ar yr arwyneb trosglwyddo gwres. Mae'n bwysig gallu tynnu'r bwndel ar gyfer glanhau mecanyddol neu gemegol yn rheolaidd.

Amgylcheddau asid ymosodol sydd angen PTFE - Mae PTFE yn anadweithiol yn gemegol ac wedi'i nodi ar gyfer asidau ymosodol (ee hydroclorig, sylffwrig, hydrofflworig). Mae dyluniad bayonet yn lleihau nifer y morloi a mannau gollwng posibl ar ochr y tiwb.

Gofod mynediad cyfyngedig - Pan fydd angen adeiladu'r cyfnewidydd mewn pwll, yn erbyn wal, neu mewn lleoliad lle na ellir cael mynediad i'r ddau ben. Mae cyfnewidydd bidog yn cael ei wasanaethu ar un pen yn unig.

Gosodiadau ôl-osod - Amnewid cyfnewidydd tiwblenni sefydlog presennol â phroblemau blinder thermol Mae'r dyluniad bidog yn dileu achos sylfaenol y methiannau hynny.

Mewn cyferbyniad, mae systemau tiwbiau sefydlog yn dal i gystadlu am:

Cyfnewidwyr bach, byr (hyd tiwb < 1.5 m) pan nad yw ehangu gwres yn broblem.

Ceisiadau heb feicio thermol. Hylifau pur iawn.

Pan fo angen gwrthlif pur i wneud y mwyaf o'r LMTD (ee adferiad gwres gyda thymheredd agos).

Prosiectau gyda chyfyngiadau cyllidebol lle mai'r gost gychwynnol isaf yw'r prif yrrwr.

Ystyriaethau gosod a gweithredu
Mae yna nifer o agweddau ymarferol i'w hystyried wrth nodi cyfnewidydd gwres PTFE arddull bayonet.

Cynnal y pen rhydd Dylid cynnal pen rhydd y tiwb bidog, ond heb ei osod yn dynn. Mae cyswllt metel i-PTFE yn cael ei atal trwy lewys traul PTFE neu gylchoedd ffrithiant isel.

Dyluniad sêl - Rhaid i'r sêl llithro ar gyfer mynediad y tiwb allanol i'r daflen tiwb ganiatáu symudiad echelinol heb ollyngiad. Yn gyffredin mae seliau gwefusau PTFE neu gylchoedd O gydag egni sbring.

Dosbarthiad llif - Sicrhewch fod y bwlch annular yn ddigon mawr i osgoi gostyngiad pwysau gormodol. Mae'r bwlch yn gyffredinol 2-5 mm, yn dibynnu ar ddiamedr y tiwb a chyflymder llif.

Dirgryniad tiwb - Dylid lleoli bafflau neu blatiau cynnal bob 0.5-1.0 metr i osgoi dirgryniad a achosir gan fortecs. Rhaid i'r cynheiliaid ganiatáu llithro echelinol.

Sylwch hefyd y gellir gosod cyfnewidwyr bidog mewn niferoedd niferus mewn un gragen. Mae'r cynllun bidog aml--yn defnyddio nifer fawr o diwbiau bidog ochr yn ochr, i gyd wedi'u cau ar yr un ddalen tiwb. Mae'r trefniant hwn yn rhoi ardal fawr ar gyfer trosglwyddo gwres a mynediad ar gyfer cynnal a chadw o un pen yn unig.

Casgliad