Реальність переповненого танка
Технологічні резервуари на діючих заводах накопичують внутрішнє обладнання протягом багатьох років модифікацій. Через центр резервуара вертикально проходить вал мішалки. Термогільзи датчика температури виступають зі стіни. Один кут займають заспокоювальні колодязі датчика рівня. Лінії для зразків і трубки для занурення в хімічні речовини входять зверху. Теплообмінник-часто є останнім зазначеним основним внутрішнім компонентом-повинен поміститися в будь-який вільний простір.
Стандартний теплообмінник з ПТФЕ з однаковою довжиною труб не може відповідати цьому нерегулярному доступному об’єму. Довгі труби, які займали б найбільш термічно вигідні позиції, блокуються перешкодами. Короткі труби, які відповідають наявним зазорам, залишають неопалювані мертві зони в інших місцях.
Індивідуальна зміна довжини труби-зміна довжини окремих труб усередині пучка відповідно до доступного вільного простору в кожній позиції труби-максимізує поверхню теплопередачі, яку можна встановити в переповненому баку. Кожна труба має довжину, наскільки це дозволяє її конкретне розташування, заповнюючи наявний об’єм поверхнею нагріву аж до межі зазору перешкод.
Процес картографування перешкод
Перед проектуванням пучка труб у шаховому порядку створюється детальна просторова карта всіх внутрішніх частин резервуара. На карті визначено зони відчуження навколо кожної перешкоди-фізичного об’єму, куди не повинні потрапляти труби теплообмінника. Зони відчуження включають саму перешкоду плюс запас зазору для теплового розширення, вібрації та допуску встановлення.
Запас зазору для рухомих перешкод (вал мішалки, робоче колесо) включає повний діапазон руху плюс допуск на прогин вала під навантаженням. Запас зазору для стаціонарних перешкод (термогільз, перегородок) зазвичай становить 25-50 мм.
Залишковий об’єм-внутрішнього простору резервуару мінус усі зони відчуження-є доступною оболонкою для теплообмінника. У межах цієї оболонки кожній трубі призначається довжина, яка максимізує її поверхню теплопередачі, дотримуючись усіх меж зони відчуження. Труби, що проходять біля валу мішалки, коротші. Труби в зонах без перешкод довші.
Таблиця 1: Параметри зміни довжини труби для перевантаженого резервуара (діаметр 3 м, глибина 2,5 м, центральна мішалка)
| Положення труби | Близькість перешкод | Максимально допустима довжина (мм) | Фактична визначена довжина (мм) | Площа поверхні проти однорідного дизайну (%) |
|---|---|---|---|---|
| Ряд 1, Труби 1-5 (біля стіни) | Ніяких перешкод | 2,400 | 2,350 | +18% (довше єдиного мінімуму) |
| Ряд 2, трубочки 6-10 | Термогільза датчика на трубі 8 | 2400 (трубки 6,7,9,10); 1800 (трубка 8) | 2,350; 1,750 | Залежно від положення |
| Ряд 3, трубочки 11-15 | Зона валу мішалки | 1,200-1,600 | 1,150-1,550 | +40% (коротший за уніфікований, але довший, ніж дозволено виключенням у разі уніфікованого) |
| Ряд 4, трубочки 16-20 (протилежна стінка) | Ніяких перешкод | 2,400 | 2,350 | +18% |
| Загальна поверхня теплопередачі | – | – | – | +12% більша поверхня, ніж уніфікована-дизайн довжини, що підходить для того самого бака |
Теплові переваги
Пучок однакової-довжини, призначений для розміщення в найбільш обмеженому місці-труб біля валу мішалки-буде обрізаний до найменшої необхідної довжини. Це залишило б значний невикористаний об’єм у зонах без перешкод. Загальна поверхня теплопередачі буде значно меншою, ніж у шаховому дизайні.
Конструкція в шаховому порядку відновлює цю втрачену площу поверхні, дозволяючи кожній трубі простягатися настільки далеко, наскільки це дозволяє її конкретне розташування. Додаткова площа поверхні безпосередньо покращує нагрівальну потужність або знижує необхідний тиск пари, забезпечуючи перевагу теплових характеристик без збільшення площі теплообмінника.
Довжина труб у шаховому порядку також ефективніше розподіляє тепло по всьому баку. Довші труби в безперешкодних зовнішніх зонах компенсують зменшену довжину труб поблизу центральної мішалки, зберігаючи більш рівномірний розподіл тепла, ніж однорідна коротка -трубка.
Вимоги до виготовлення та складання
Пучок труб-з шаховою довжиною вимагає, щоб кожну трубу було розрізано на певну довжину та ідентифіковано за місцем у пучку. Карта труб-малюнок, на якому показано положення кожної труби з її призначеною довжиною-показує виготовлення та складання. Кожна трубка маркується своїм ідентифікатором позиції за допомогою постійного методу маркування, сумісного з хімічним процесом.
Під час складання трубки з маркуванням вставляються в опорні пластини у призначених для них місцях. Колектори призначені для розміщення труб різної довжини, з трубними з’єднаннями, розташованими відповідно до кінцевих точок кожної труби. Довжина в шаховому порядку не ускладнює конструкцію жатки; Стандартні компресійні фітинги підходять для будь-якої довжини труб.
Резюме
Індивідуальне розподілення довжини трубок максимізує поверхню теплообміну в резервуарах зі складними внутрішніми перешкодами шляхом зміни індивідуальних довжин труб відповідно до вільного простору в кожному місці. Шаховий дизайн відновлює площу поверхні, якою пожертвував би-конструкція однакової довжини, зазвичай покращуючи загальну поверхню на 10-20% у помірно перевантажених резервуарах.
Детальне відображення перешкод із відповідними межами зазору визначає доступний конверт. Схема труб спрямовує виготовлення та збирання, при цьому кожна труба розрізана на своє місце-певної довжини та визначена для правильного розміщення.
Інженерна підтримка для-конструкції теплообмінника з ПТФЕ доступна після надання креслень внутрішнього розташування бака, розмірів і розташування перешкод, вимог до вільного простору та специфікацій нагріву.
