Low{0}}Headroom Challenge
Kemiankäsittelylaitoksessa lämmönvaihtimet sijaitsevat mekaanisessa tilassa, jossa on vain 2,4 metriä kattovaraa. PTFE-lämmönvaihtimen tulee mahtua tälle korkeudelle säilyttäen samalla kunnollinen kondenssiveden poisto. Höyrypatterit, jotka eivät voi tyhjentyä, keräävät kondenssivettä, mikä pienentää lämmönsiirtoaluetta ja aiheuttaa vesivasaran.
Tavanomaisissa PTFE-putkinipuissa käytetään tasaista putkiväliä kaikkialla. Matalassa-kattoasennuksessa tämä yhtenäinen rakenne pakottaa kompromissin: kallista koko nippua aggressiivisesti, mikä vie arvokasta pystysuoraa tilaa, tai hyväksy epätäydellinen vedenpoisto alemmista putkiriveistä.
Muuttuvan{0}}tiheyden putken jako tarjoaa kolmannen ratkaisun. Suunnittelu optimoi sekä tyhjennys- että lämpösuorituskyvyn korkeusrajoitusten rajoissa sijoittamalla putkia leveämmin nipun alaosaan, johon kondensaatti kerääntyy, ja tiukemmin yläosaan, jossa höyryä pääsee sisään.
Viemäröinnin fysiikka
Kondensaattia muodostuu jatkuvasti, kun höyry vapauttaa piilevää lämpöään. Vaakasuuntaisessa putkinipussa ylempien putkien kondenssivettä tippuu alempien putkien päälle. Alemmat rivit saavat lauhteen kaikilta niiden yläpuolella olevilta riveiltä. Nesteen tilavuusvirtaus kasvaa ylhäältä alas.
Tasaisessa -jaotuskimpussa alemmilla riveillä on suurin nestekuormitus saman putken-to-välin kautta kuin ylemmillä riveillä. Jos rako on riittämätön, kondenssivesi muodostaa siltoja putkien väliin, muodostaa nestetiivisteen ja estää höyryn pääsyn putken alapinnoille. Alemmat rivit tulvivat ja lakkaavat osallistumasta lämmönsiirtoon.
Muuttuva-tiheysväli leventää putkien välisiä rakoja alemmissa riveissä, jotta lauhteen virtaus lisääntyy. Ylempiä rivejä, jotka kuljettavat vain omaa lauhteensa, voidaan sijoittaa tiukemmin pintojen tiheyden maksimoimiseksi, kun nestekuormitus on pieni.
Taulukko 1: Muuttuva-tiheyden putken nousun suunnitteluparametrit (vaakasuora nippu, 10 mm:n ulkohalkaisija PTFE-putket)
| Bundle Zone | Putkirivi (ylhäältä) | Putken keskiväli (× OD) | Putkien välinen rako (mm) | Perustelut |
|---|---|---|---|---|
| Ylä (höyrytulo) | Rivit 1-4 | 1,8 × (18 mm) | 8 | alhainen kondenssiveden kuormitus; maksimoida pinnan tiheys |
| Keski (siirtymä) | Rivit 5-8 | 2,2 × (22 mm) | 12 | Kohtalainen lauhde ylemmistä riveistä |
| Alempi (kondensaatin poisto) | Rivit 9-12 | 2,8 × (28 mm) | 18 | Suuri kondensaatin kerääntyminen; estää siltojen muodostumista |
| Pohja (viemäröintialue) | Rivit 13-14 | 3,5 × (35 mm) | 25 | Suurin rako; tyhjennä tyhjennysreitti lattiaan |
Kyllästetyn höyryn etäisyysarvot 3 bargissa, lauhteen kuormitus noin 25 kg/h nippujalanjäljen neliömetriä kohti. Todellinen etäisyys riippuu erityisistä höyryolosuhteista ja nippujen geometriasta.
Rinteiden integrointi
Muuttuva-tiheysväli toimii yhdessä nipun kaltevuuden kanssa kohti lauhteen poistoaukkoa. Matala{2}}kattoasennuksessa käytettävissä oleva kaltevuus on rajallinen. Kaltevuus 1:100 (1 cm per metri) on usein korkeusrajoituksen puitteissa saavutettavissa oleva maksimi.
Leveämpi putkiväli alemmissa riveissä vähentää lauhteen muodostumisen riskiä myös matalissa kaltevuuskulmissa. Suuremmat raot tarjoavat enemmän virtausaluetta nesteelle liikkua kohti tyhjennyskohtaa muodostamatta tiivistettä.
Höyryn sisääntulon kokooja on sijoitettu nipun yläpäähän. Kondenssiveden kokooja on alaosassa. Yksittäiset putket kallistuvat jatkuvasti alaspäin höyryn kokoojalta kondenssiveden kokoojalle. Mitään välimatalia kohtia ei sallita-kaikki tukien välinen painuma luo kondenssiveden loukkuun.
Lämpötehokkuuden optimointi
Vaihteleva-tiheysväli uhraa pinta-alaa alemmissa nippuriveissä täydellisen vedenpoiston varmistamiseksi. Leveämpi etäisyys vähentää alaosaan mahtuvien putkien määrää. Tämä on tarkoituksellinen vaihto-: alemmat rivit, jotka olisivat tulvineet ja jotka olisivat epäaktiivisia yhtenäisessä-pitch-paketissa, korvataan harvemmilla riveillä, jotka pysyvät täysin aktiivisina.
Ylemmat rivit, jotka on pakattu tiheämmin, kompensoivat alempien rivien vähentynyttä putkien määrää. Hyvin -suunnitellun vaihtelevan-korkeusnipun nettolämpöteho ylittää usein samassa kirjekuoressa olevan yhtenäisen-pituuskimpun, koska putkea ei menetä tulvimisen vuoksi.
Yhteenveto
Muuttuva-tiheysputkien nousu optimoi PTFE-lämmönvaihdinnipun suunnittelun matalakattoisille-mekaanisille huoneille sovittamalla putkien välit kondenssiveden kuormitukseen. Leveämmät raot alemmissa riveissä estävät lauhteen muodostumisen ja tulvimisen korkeusrajoitusten määräämissä matalissa kaltevuuskulmissa. Tiukemmat rivivälit ylemmissä riveissä maksimoivat pinta-alan, jossa lauhteen kuormitus on vähäistä.
Suunnittelutapa mahdollistaa luotettavan lauhteenpoiston ja täydellisen lämpösuorituskyvyn kaikista putkiriveistä ilman, että vaaditaan aggressiivista nipun kaltevuutta, jota tavalliset yhtenäiset{0}}jakomallit vaativat.
Tekninen analyysi vaihtelevan -tiheyden PTFE-putkinipun korkeudelle-rajoitetuille asennuksille on saatavilla, kun toimitetaan käytettävissä oleva pystysuora välys, höyrynpaine, lauhteen kuormitus ja vaadittu lämmitysteho.
