Masalah Lantai Cerun
Tangki rawatan air sisa, pemekat enap cemar dan tangki penyaduran tertentu menggabungkan lantai bercerun-biasanya 2-5 darjah dari pepejal termendap mendatar ke terus ke arah bah pengumpulan. Penukar haba yang dipasang di atas lantai bercerun mesti mengikut cerun lantai untuk mengekalkan kedalaman dan kelegaan rendaman yang konsisten. Ini bermakna ikatan tiub tidak rata. Hujung salur masuk stim terletak lebih tinggi daripada hujung alur keluar kondensat, atau sebaliknya, bergantung pada arah cerun berbanding dengan orientasi pengepala.
Pengepala penukar haba PTFE standard menganggap berkas tiub tahap. Manifold pengedaran wap dan pengumpulan kondensat direka untuk kepala statik yang sama pada semua sambungan tiub. Pada cerun, andaian ini gagal. Tiub di hujung rendah pengepala melihat tekanan pemanduan yang berbeza daripada tiub di hujung tinggi. Hasil penyelewengan aliran.
Reka bentuk pengepala tersuai mengimbangi cerun, memastikan pengedaran wap seragam dan saliran kondensat yang lengkap dari setiap tiub tanpa mengira ketinggiannya di sepanjang pengepala.
Pampasan Agihan Aliran
Dalam pengepala mendatar standard yang menyuap berbilang tiub menegak atau condong, tekanan statik berbeza mengikut ketinggian. Pada hujung rendah pengepala bercerun, kepala stim statik dalam pengepala lebih tinggi, meningkatkan tekanan pemanduan merentasi tiub pada hujung itu. Pada hujung tinggi, kepala statik lebih rendah, mengurangkan tekanan pemanduan. Tiub di hujung rendah menerima lebih banyak aliran stim berbanding tiub di hujung tinggi.
Ketidakseimbangan aliran boleh dikompensasikan melalui beberapa pendekatan reka bentuk. Pengepala tirus-mengurangkan dalam bahagian-dari hujung tinggi ke hujung rendah-meningkatkan halaju dan pemulihan tekanan pada hujung rendah, mengimbangi sebahagian kesan kepala statik. Sebagai alternatif, orifis salur masuk tiub individu dengan diameter yang berbeza-beza-lebih besar pada hujung tinggi, lebih kecil pada hujung rendah-menyamakan rintangan aliran setiap laluan tiub.
Untuk penukar PTFE, pendekatan orifis lebih disukai. Sisipan orifis PTFE atau PVDF kecil dipasang pada setiap sambungan masuk tiub. Diameter orifis dikira berdasarkan ketinggian setiap sambungan tiub dan aliran yang dikehendaki setiap tiub. Sisipan boleh diganti jika keadaan proses berubah.
Jadual 1: Parameter Reka Bentuk Pengepala Tersuai untuk Tangki Lantai Cerun (Cerun Lantai 5 darjah, Panjang Pengepala 3m)
| Parameter Reka Bentuk | Pengepala Standard (Tahap) | Pengepala Tersuai (Miring) | Kaedah Pampasan |
|---|---|---|---|
| Perbezaan ketinggian merentas pengepala | 0 mm | 262 mm (lebih 3m pada 5 darjah ) | – |
| Perbezaan kepala statik | 0 Pa | ~550 Pa (kukus pada 3 barg) | – |
| Variasi aliran tanpa pampasan | < 5% | 25-35% | – |
| Variasi aliran dengan pengepala tirus | – | < 10% | Diameter pengepala mengurangkan 20% daripada hujung tinggi ke hujung rendah |
| Variasi aliran dengan orifis masuk | – | < 5% | 6 saiz orifis, kenaikan 0.5mm |
| Reka bentuk pengepala kondensat | Tahap; cerun seragam | Berpijak atau condong dengan pengepala stim | Padan dengan ketinggian alur keluar tiub |
| Variasi panjang tiub | pakaian seragam | Meningkat dari hujung tinggi ke rendah sehingga 262mm | Mengimbangi cerun lantai |
Reka Bentuk Saliran Kondensat
Saliran kondensat di cerun memberikan cabaran tambahan. Jika pengepala kondensat selari dengan pengepala stim dan juga bercerun, kondensat daripada tiub di hujung tinggi mesti mengalir menuruni bukit di sepanjang pengepala untuk mencapai perangkap stim di hujung rendah. Aliran dua-fasa dalam pengepala kondensat (kondensat ditambah stim kilat) boleh mengalami slugging pada cerun berkesan yang lebih curam.
Pendekatan pilihan ialah pengepala kondensat bertingkat: pengepala dibuat dalam bahagian mendatar pendek, setiap satu menyediakan 4-6 tiub, dengan setiap bahagian mengalir melalui kaki jatuh ke manifold pengumpulan kondensat biasa di bawah. Ini memastikan setiap kumpulan tiub mengalir secara mendatar, mengelakkan ketidakstabilan cerun dua fasa, manakala manifold pengumpulan berjalan pada cerun yang lebih curam ke perangkap.
Pampasan Panjang Tiub
Tiub di hujung bawah berkas mestilah lebih panjang daripada tiub di hujung tinggi untuk mengekalkan kelegaan yang sama di atas lantai bercerun. Perbezaan panjang tiub dikira dari sudut cerun dan panjang pengepala. Untuk cerun 5 darjah dan pengepala 3m, panjang tiub di hujung rendah adalah lebih kurang 262mm lebih panjang daripada hujung tinggi.
Tiub-potongan tersuai dengan panjang bergraduat dibekalkan bersama penukar. Setiap kedudukan tiub dilabelkan pada pengepala dan pada tiub itu sendiri untuk memastikan pemasangan yang betul. Panjang tiub bergraduat memastikan kelegaan seragam di atas lantai tangki, menghalang pengumpulan enapcemar setempat di bawah penukar.
Ringkasan
Reka bentuk pengepala tersuai diperlukan untuk penukar haba PTFE yang dipasang di atas lantai tangki bercerun untuk mengimbangi variasi kepala statik di sepanjang pengepala yang menyebabkan penyelewengan aliran. Pengepala tirus atau orifis masuk bersaiz individu menyamakan aliran. Pengepala kondensat berlangkah memastikan saliran lengkap tanpa dua-selongsong fasa. Panjang tiub bergraduat mengekalkan kelegaan lantai yang seragam.
Reka bentuk tersuai memastikan penukar PTFE menyampaikan tugas pemanasan penuhnya tanpa tompokan banjir dan sejuk yang akan terhasil daripada pemasangan reka bentuk tanah-paras standard pada lantai cerun.
Sokongan kejuruteraan untuk reka bentuk penukar haba PTFE-lantai bercerun tersedia selepas penyerahan cerun lantai tangki, panjang pengepala, tekanan wap, kiraan tiub dan keperluan tugas haba.
