PTFE issiqlik almashinuvchilari misli ko'rilmagan korroziyaga chidamliligini ta'minlaydi, ammo ularning past issiqlik o'tkazuvchanligi ko'pincha dizaynerlarni katta sirt maydonlarini belgilashga majbur qiladi. Passiv takomillashtirish texnikasi-burmalangan lenta qo'shimchasi-kimyoviy muvofiqlikni yo'qotmasdan yoki almashtirgich hajmini oshirmasdan issiqlik uzatish tezligini oshirish usulini taklif etadi.
Ko'pgina zamonaviy issiqlik tizimlaridao'ralgan lenta PTFE issiqlik almashinuvchisikonfiguratsiya ixcham kimyoviy ishlov berish uskunalarida ishlashni yaxshilashning amaliy usuli sifatida baholanmoqda.
Twisted lenta qo'shimchalari qanday ishlaydi
O'ralgan lenta qo'shimchasi mexanik ravishda spiral shaklga o'ralgan va issiqlik almashtirgich trubasining uzunligi bo'ylab kiritilgan PTFE yoki PFA ning yupqa chizig'idir. Oddiy geometriyasiga qaramay, u joriy etgan oqim dinamikasi juda samarali.
Amalda suyuqlik to'g'ri eksenel traektoriya o'rniga uzunroq, spiral oqim yo'lidan borishga majbur bo'ladi. Bu induktsiyali aylanish trubka devori yaqinidagi suyuqlik tezligini oshiradi va butun kesma-bo'ylab ikkilamchi oqim girdobini hosil qiladi.
Bu girdoblar issiqlik chegara qatlamini doimiy ravishda buzadi-suyuqlikning yupqa, nisbatan turg‘un plyonkasi, odatda suyuqlik va quvur devori o‘rtasida izolyatsiyalovchi to‘siq bo‘lib xizmat qiladi. Ushbu chegara qatlami qayta-qayta sindirilganda va isloh qilinganda, konvektiv issiqlik uzatish sezilarli darajada kuchayadi.
Tadqiqotlar va dala ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, bu mexanizm o'tish davri va to'liq turbulent oqim rejimlarida ayniqsa samarali bo'lib, bu erda impuls aralashuvi issiqlik tashishda ustun rol o'ynaydi.
Ishlash samaradorligini miqdoriy baholash
Ushbu yaxshilanishni baholash uchun ishlatiladigan asosiy ko'rsatkich Nusselt soni bo'lib, u suyuqlik chegarasida konvektiv va o'tkazuvchan issiqlik uzatish nisbatini ifodalaydi.
O'ralgan lenta qo'shimchalari bilan Nusselt soni odatda ko'payadi30–50%shunga o'xshash ish sharoitida oddiy trubka bilan solishtirganda. Bu yaxshilanish to'g'ridan-to'g'ri yuqori umumiy issiqlik o'tkazuvchanlik koeffitsientiga (U{1}}qiymatiga) aylanadi, bu esa kichikroq almashtirgich sirt maydoni bilan bir xil issiqlik burchini olish imkonini beradi.
Dizayn nuqtai nazaridan, talab qilinadigan issiqlik uzatish maydonining qisqarishi uskunaning izi, materialdan foydalanish va o'rnatish xarajatlarini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Korroziyaga chidamliligi uchun PTFE konstruktsiyasi allaqachon zarur bo'lgan tizimlarda bu samaradorlik ortishi ayniqsa qimmatlidir, chunki sirt maydonining qisqarishi kapital xarajatlarga bevosita ta'sir qiladi.
Shuni ta'kidlash kerakki, ishlash ko'rsatkichlari oqim rejimiga, suyuqlik xususiyatlariga va qo'shimcha geometriyasiga bog'liq va turli ilovalarda farq qilishi mumkin.
Bosimning pasayishiga oid mulohazalar
O'ralgan lenta qo'shimchalari issiqlik uzatishni yaxshilash bilan birga, ular qo'shimcha gidravlik qarshilikni ham keltirib chiqaradi. Aylanadigan oqim quvur devori bo'ylab ishqalanish yo'qotishlarini oshiradi, natijada bosimning pasayishi odatda diapazonda oshadi.2-3 martasilliq, bo'sh naycha bilan solishtirganda.
Bu muhim dizayn savdosini taqdim etadi-. Nasos quvvatiga bo'lgan talablar oshadi, bu esa operatsion energiya sarfiga bevosita ta'sir qiladi. Natijada, issiqlik samaradorligi va gidravlik xarajatlarni muvozanatlash uchun tizim{3}}darajasini optimallashtirish talab etiladi.
O'ralgan lenta qo'shimchalari issiqlik uzatishni yaxshilash bilan birga, bosimning pasayishini ham oshiradi. Iqtisodiy optimallik almashtirgichning sirt maydonining nasos quvvatiga nisbatan nisbiy narxiga bog'liq. Energiyani ko'p talab qiladigan{2}}tizimlarda eng samarali konfiguratsiya ko'pincha faqat termal unumdorlik emas, balki hayot aylanishi xarajatlarini tahlil qilish orqali aniqlanadi.
Qo'shimcha operatsion effektlar
Issiqlik o'tkazuvchanligini oshirishdan tashqari, o'ralgan lenta qo'shimchalari ham ifloslanishga ta'sir qiladi. Qo'zg'atilgan aylanma va devorning siljish kuchlanishi quvur yuzasi bo'ylab engil tozalash harakatini yaratadi. Bu masshtabli suyuqliklar yoki zarrachalar{2}}to'ldirilgan oqimlarni o'z ichiga olgan ilovalarda depozit to'planish tezligini kamaytirishi mumkin.
PTFE{0}}asoslangan tizimlarda bu ikkilamchi foyda ayniqsa dolzarbdir, chunki ifloslanish materialning yopishmaydigan xususiyatlariga qaramay, vaqt o'tishi bilan issiqlik uzatish samaradorligini pasaytirishi mumkin.
Dizayn va materialni hisobga olish
To'liq kimyoviy muvofiqlikni saqlab qolish uchun PTFE issiqlik almashtirgich tizimlarida ishlatiladigan o'ralgan lenta qo'shimchalari odatda PTFE yoki PFA dan ishlab chiqariladi. Bu juda agressiv kimyoviy muhitda ham korroziyaga chidamliligi buzilmasligini ta'minlaydi.
Mexanik barqarorlik ham asosiy e'tibordir. Qo‘shimchalar gidravlik ish faoliyatini bashorat qilish uchun-uzluksiz oqim tebranishi ostida struktura yaxlitligini saqlab turishi va izchil geometriyani saqlab turishi kerak.
Xulosa
Oʻralgan lenta qoʻshimchalari PTFE issiqlik almashtirgich tizimlarida issiqlik uzatish samaradorligini oshirish uchun{0}}oʻrnatilgan passiv takomillashtirish usuli hisoblanadi. Aylanma oqimni qo'zg'atish va termal chegara qatlamini buzish orqali bu qo'shimchalar Nusselt sonini 30-50% ga oshirishi mumkin, bu esa yanada ixcham va samarali almashtirgich dizaynini ta'minlaydi.
Shu bilan birga, bosimning pasayishi bilan bog'liq o'sish issiqlik va gidravlik ko'rsatkichlarni ehtiyotkorlik bilan tizim-darajasida muvozanatlashni talab qiladi. Natijada, ilg'or issiqlik almashtirgich dizayni tobora ko'proq issiqlik uzatish, oqim qarshiligi va ish samaradorligini kompleks optimallashtirishga tayanadi.
Yangi oʻrnatishlarda ham, qayta jihozlash ilovalarida ham burama lenta texnologiyasi PTFE{0}}asosidagi tizimlarning korroziyaga chidamliligi afzalliklariga putur etkazmagan holda ishlashni yaxshilash uchun iqtisodiy jihatdan samarali yoʻlni taklif qilishda davom etmoqda.
