PTFE trubkasi ichidagi o'ralgan lenta issiqlik o'tkazuvchanligini kuchaytiradigan aylanma oqim hosil qiladi. Burilishning qattiqligi-bosim nisbati sifatida ifodalangan-bu aylanmaning intensivligini va natijada hosil bo‘ladigan savdoni-to‘g‘ridan-to‘g‘ri nazorat qiladi.
Twisted lenta qo'shimchalarida balandlik nisbati haqida tushuncha
Pitch nisbati bitta to'liq 360 graduslik burish uchun zarur bo'lgan uzunlikning (pitch uzunligi) lentaning kengligiga nisbati sifatida aniqlanadi. Misol uchun, o'z kengligiga teng masofada butunlay bir marta buraladigan lenta balandligi nisbati 1 ga teng. O'zining kengligidan besh marta masofada to'liq burilgan lentaning balandligi nisbati 5 ga teng. Past ohang nisbati juda qattiq, tajovuzkor burishni anglatadi; baland ovoz balandligi nisbati yumshoqroq, yumshoqroq burilishni ko'rsatadi.
Amalda, PTFE quvurlari uchun o'ralgan lenta qo'shimchalari yuqori korroziv texnologik suyuqliklar bilan to'liq kimyoviy muvofiqlikni ta'minlash uchun PTFE yoki PFA (perfluoroalkoksi alkan) dan ishlab chiqariladi. Bu agressiv kislotalar, erituvchilar yoki o'ta toza muhitlar bilan ishlaganda ham metall ifloslanishi yoki galvanik korroziyaga olib kelmasligini ta'minlaydi.
Pitch nisbati aylanish va issiqlik uzatishga qanday ta'sir qiladi
Suyuqlik o'ralgan lentani o'z ichiga olgan trubkadan oqib o'tganda, lenta suyuqlikni spiral yo'ldan borishga majbur qiladi. Ushbu aylanish natijasida hosil bo'lgan markazdan qochma kuchlar zichroq suyuqlikni quvur devoriga suradi va termal chegara qatlamini samarali ravishda yupqalashtiradi. Yupqaroq chegara qatlami Nusselt sonining ortishi bilan ifodalangan yuqori konvektiv issiqlik uzatish koeffitsientiga olib keladi.
Pitch nisbati to'g'ridan-to'g'ri bu aylanma kuchini aniqlaydi. Qattiqroq burilish (pastroq ohang nisbati, masalan, 2) ancha kuchli tangensial tezlik komponentini hosil qiladi. Shunday qilib, issiqlik o'tkazuvchanligini oshirish-ko'pincha qo'shimcha bilan Nusselt sonining oddiy trubkaga nisbati-150% yoki undan ko'proqqa yetishi mumkin. Biroq, bu kuchli aylanish suyuqlikning sezilarli darajada yuqori ishqalanishini keltirib chiqaradi, bu esa bosimning sezilarli pasayishiga olib keladi, odatda bo'sh trubka bilan solishtirganda 200-600% oralig'ida.
Aksincha, yumshoqroq burilish (yuqoriroq balandlik nisbati, masalan, 5 yoki 6) yumshoqroq aylana hosil qiladi. Issiqlik uzatish yaxshilanishi oddiyroq{5}}ko'pincha oddiy quvur qiymatidan 50-80% yuqoriroq-, lekin bosimning pasayishi jazosi mos ravishda kamroq, ko'pincha atigi 100-200% yuqori.
o'rtasidagi munosabato'ralgan lenta pitch nisbati PTFE issiqlik uzatishunumdorligi chiziqli emas. Burilishni 6 dan 2 gacha bo'lgan balandlik nisbati bilan mahkamlash issiqlik uzatishda ham, ishqalanishda ham nomutanosib ravishda katta o'sishga olib keladi. Shuning uchun, optimal ohang nisbati hech qachon sobit raqam emas; u butunlay ruxsat etilgan nasos quvvatiga va kerakli termal burchga bog'liq.
PTFE quvurlari uchun amaliy dizayn tavsiyalari
Umumiy dizayn tanlovi, bosimning pasayishi jiddiy cheklovchi omil bo'lmaganda, PTFE quvurlari uchun 3 va 5 gacha bo'lgan balandlik nisbatini tanlashdir. Ushbu diapazon yaxshi muvozanatlangan yaxshilanishni ta'minlaydi: issiqlik uzatish koeffitsienti taxminan 80-120% ga yaxshilanadi va bosimning pasayishi 200-350% ga oshadi. Ushbu qiymatlar odatda kimyoviy jarayonlarning ko'pchiligida, ayniqsa trubaning uzunligi o'rtacha bo'lgan joylarda (masalan, qobiq va trubka yoki suvga cho'mgan issiqlik almashtirgichlar) boshqarilishi mumkin.
Shunisi e'tiborga loyiqki, PTFE quvurlarining o'zlari nisbatan past issiqlik o'tkazuvchanligiga ega (taxminan 0,25 Vt / m · K). Dominant termal qarshilik ko'pincha quvur devorida yoki ichki suyuqlik plyonkasida bo'ladi. Tegishli pitch nisbati bilan o'ralgan lenta qo'shimchasidan foydalangan holda, ichki plyonka qarshiligini keskin kamaytirish mumkin, bu esa nazorat qilish qarshiligini issiqlik almashtirgichning boshqa tomoniga o'tkazadi. Bu umumiy dizaynni yanada muvozanatli va tejamkor qiladi.
Bosimning pasayishi juda cheklangan ilovalar uchun-masalan, tortishish kuchi bilan oziqlanadigan tizimlar yoki past bosimli gaz isitish- uchun 6 dan 8 gacha boʻlgan yuqori ohang nisbati belgilanishi mumkin. Olingan aylanma hali ham laminar oqimni bostirish va radial aralashtirishni yaxshilash uchun etarli, ammo ishqalanish jazosi maqbul chegaralar ichida qoladi.
Boshqa tomondan, bosimning pasayishidan qat'i nazar, maksimal issiqlik uzatish talab qilinganda (masalan, yuqori yopishqoqlikdagi isitishda yoki nasos xarajatlari ahamiyatsiz bo'lsa), 2 dan 3 gacha bo'lgan qadam nisbati qabul qilinishi mumkin. Bunday hollarda issiqlik uzatish koeffitsienti 150% gacha oshirilishi mumkin, ammo dizayner nasos yoki puflagichning qo'shimcha bosim boshini ta'minlashi mumkinligini ta'minlashi kerak.
Qo'shimcha muhandislik mulohazalari
PTFE quvurlaridagi o'ralgan lenta qo'shimchalari ham termal kirish uzunligini qisqartiradi, bu hatto past Reynolds raqamlarida ham to'liq rivojlangan turbulentga o'xshash xatti-harakatlarga imkon beradi (Re <2000). Bu, ayniqsa, yopishqoq oqimlar yoki kichik diametrli quvurlarda juda qimmatlidir, bu erda haqiqiy turbulentlikka erishish amaliy bo'lmagan oqim tezligini talab qiladi.
Ishlab chiqarish tolerantliklarini hisobga olish kerak. Qattiq o'ralgan lentani (pastlik nisbati) materialning moslashuvchanligi tufayli PTFEda ishlab chiqarish qiyinroq. Juda past ohang nisbatlari uchun (taxminan 2,5 dan past) PFA ko'pincha afzallik beriladi, chunki u qattiqroq va yuqori haroratlarda burama geometriyasini yaxshiroq saqlaydi.
Tozalash va texnik xizmat ko'rsatish pitch nisbatiga ham ta'sir qiladi. Juda past balandlik nisbati bo'lgan lentalar (qattiq burmalar) zarrachalarni osonroq ushlab turishi mumkin va tozalash uchun olib tashlash qiyinroq. 4 yoki undan yuqori balandlik nisbati odatda qoldiqlar o'tishi yoki tozalovchi cho'chqaning kiritilishi uchun etarli darajada ochiq eksenel yo'lni ta'minlaydi.
Xulosa
O'ralgan lenta qo'shimchasining balandligi nisbati PTFE quvurlarida issiqlik o'tkazuvchanligi va bosim tushishini sozlash uchun asosiy dizayn dastagidir. Pastroq balandlik nisbati (qattiqroq burmalar) ishqalanish yo'qotishlarini sezilarli darajada oshirish hisobiga kuchli aylanish va yuqori issiqlik uzatishni ta'minlaydi. Yuqori ohang nisbatlari (bo'shroq burmalar) yumshoqroq va energiyani tejaydigan yaxshilanishni ta'minlaydi. Ko'pgina korroziyali suyuqliklarni qayta ishlash ilovalari uchun 3 dan 5 gacha bo'lgan balandlik nisbati optimal muvozanatni ta'minlaydi. Insert geometriyasini optimallashtirish{6}}jumladan, pitch nisbati-kimyoviy moslik yoki materialning yaxlitligini yo‘qotmasdan issiqlik almashtirgich ish faoliyatini yaxshilashning asosiy jihati bo‘lib qolmoqda.
