Kaltevan lattian ongelma
Jätevedenkäsittelysäiliöissä, lietteen sakeuttajissa ja tietyissä pinnoitussäiliöissä on kalteva lattia-tyypillisesti 2-5 astetta vaaka-asennosta suoraan laskeutuneisiin kiintoaineisiin kohti keräyskaivoa. Kaltevan lattian yläpuolelle asennetun lämmönvaihtimen on seurattava lattian kaltevuutta tasaisen upotussyvyyden ja -välin säilyttämiseksi. Tämä tarkoittaa, että putkinippu ei ole vaakasuorassa. Höyryn sisääntulopää on korkeammalla kuin lauhteen poistopää tai päinvastoin riippuen kaltevuuden suunnasta suhteessa kokoojan suuntaukseen.
Tavalliset PTFE-lämmönvaihtimen kokoojat olettavat tasaisen putkinipun. Höyrynjako- ja lauhteenkeräysjakoputket on suunniteltu yhtäläiselle staattiselle paineelle kaikissa putkiliitännöissä. Rinteessä tämä oletus epäonnistuu. Otsakon alemmassa päässä olevat putket näkevät erilaisen käyttöpaineen kuin yläpään putket. Virtauksen epäjakauman tulokset.
Räätälöidyt kokoojan mallit kompensoivat kaltevuutta varmistaen tasaisen höyryn jakautumisen ja täydellisen kondenssiveden poistumisen jokaisesta putkesta riippumatta sen korkeudesta kokoojan pitkin.
Virtauksen jakautumisen kompensaatio
Useita pystysuoraa tai kaltevaa putkia syöttävässä tavallisessa vaakasuuntaisessa kokoojassa staattinen paine vaihtelee korkeuden mukaan. Kaltevan jakoputken alemmassa päässä staattinen höyryn nousu kokoojassa on korkeampi, mikä lisää käyttöpainetta putkien poikki kyseisessä päässä. Ylimmässä päässä staattinen pää on matalampi, mikä vähentää ajopainetta. Alemmassa päässä olevat putket saavat enemmän höyryvirtausta kuin yläpään putket.
Virtauksen epätasapaino voidaan kompensoida useilla suunnittelumenetelmillä. Suippeneva otsikko-pienentää poikkileikkauksen- yläpäästä alempaan päähän-lisää nopeutta ja paineen palautumista alimmassa päässä, mikä osittain kompensoi staattista pään vaikutusta. Vaihtoehtoisesti yksittäiset putken sisääntuloaukot, joiden halkaisija vaihtelee, -suuremmat yläpäässä, pienemmät alapäässä-tasaavat kunkin putken reitin virtausvastuksen.
PTFE-vaihtimissa suutinmenetelmä on edullinen. Pienet PTFE- tai PVDF-suuttimet asennetaan jokaiseen putken sisääntuloliitäntään. Aukon halkaisijat lasketaan kunkin putkiliitoksen korkeuden ja halutun putken virtauksen perusteella. Sisäosat ovat vaihdettavissa, jos prosessiolosuhteet muuttuvat.
Taulukko 1: Mukautetut yläpään suunnitteluparametrit kaltevalattiasäiliöille (5 asteen lattian kaltevuus, 3 m:n yläpään pituus)
| Suunnitteluparametri | Vakiootsikko (taso) | Muokattu otsikko (kalteva) | Korvausmenetelmä |
|---|---|---|---|
| Korkeusero otsikon välillä | 0 mm | 262 mm (yli 3 m 5 asteen kulmassa) | – |
| Staattinen pään ero | 0 Pa | ~550 Pa (höyryä 3 bargilla) | – |
| Virtauksen vaihtelu ilman kompensaatiota | < 5% | 25-35% | – |
| Virtausvaihtelu kartiomaisella otsikolla | – | < 10% | Otsakkeen halkaisija pienenee 20 % korkeasta matalaan |
| Virtauksen vaihtelu tuloaukoilla | – | < 5% | 6 aukkokokoa, 0,5 mm:n välein |
| Kondenssiveden kokoojan suunnittelu | Taso; tasainen kaltevuus | Porrastettu tai kalteva, jossa on höyrypää | Sopii putken ulostulon korkeuksiin |
| Putken pituuden vaihtelu | Univormu | Lisääntyy korkeasta matalaan jopa 262 mm | Kompensoi lattian kaltevuutta |
Kondenssivedenpoistosuunnittelu
Lauhteenpoisto rinteessä tuo lisähaasteita. Jos lauhteen kokooja on samansuuntainen höyryn kokoojan kanssa ja myös kalteva, yläpään putkien kondenssiveden tulee virrata alaspäin kokoojaa pitkin päästäkseen alapäässä olevaan höyryloukkuun. Lauhteen kokoojan kaksi-vaihevirtaus (kondensaatti plus höyry) voi kokea löysää jyrkemmässä tehokkaassa rinteessä.
Suositeltu lähestymistapa on porrastettu lauhteen kokooja: kokooja on valmistettu lyhyistä vaakasuuntaisista osista, joista jokainen palvelee 4-6 putkea, joista jokainen valuu pudotusjalan kautta alla olevaan yhteiseen kondenssivedenkeräysjakoputkeen. Tämä varmistaa, että jokainen putkiryhmä valuu vaakasuunnassa välttäen kaksivaiheisen kaltevuuden epävakauden, kun taas keräysjakoputki kulkee jyrkemmässä rinteessä erottimeen.
Putken pituuskompensaatio
Nipun alemmassa päässä olevien putkien on oltava pidempiä kuin yläpään putkien, jotta säilyy sama välys kalteva lattian yläpuolella. Putken pituusero lasketaan kaltevuuskulmasta ja otsikon pituudesta. 5 asteen kaltevuudessa ja 3 metrin päässä putken pituus alaosassa on noin 262 mm pidempi kuin yläpäässä.
Vaihtimen mukana toimitetaan räätälöityjä-leikattuja putkia, joiden pituus on asteittainen. Jokainen putken paikka on merkitty otsikkoon ja itse putkeen oikean kokoamisen varmistamiseksi. Asteittain varustetut putken pituudet varmistavat tasaisen välyksen säiliön pohjan yläpuolella, mikä estää paikallisen lietteen kerääntymisen vaihtimen alle.
Yhteenveto
Mukautetut kokoojarakenteet ovat tarpeen PTFE-lämmönvaihtimille, jotka on asennettu kaltevien säiliön lattioiden yläpuolelle, jotta kompensoimaan staattinen paineen vaihtelu kokoojassa, mikä aiheuttaa virtauksen epäjakauman. Suippenevat kokoojat tai yksilöllisesti mitoitetut tuloaukot tasaavat virtauksen. Porrastetut kondenssiveden kokoojat varmistavat täydellisen tyhjennyksen ilman kaksivaiheista{2}}sulkua. Asteittainen putken pituus säilyttää tasaisen lattiavälyksen.
Räätälöity rakenne varmistaa, että PTFE-vaihdin täyttää täyden lämmitystehonsa ilman tulvia ja kylmiä kohtia, jotka syntyisivät asentamalla vakio{0}}tasainen pohja kaltevalle lattialle.
Teknistä tukea kaltevalle-lattia-PTFE-lämmönvaihtimelle on saatavilla, kun säiliön lattian kaltevuus, jakoputken pituus, höyrynpaine, putkien lukumäärä ja lämpökäyttövaatimukset on toimitettu.
