Koliko su efikasne spiralne pregrade u poređenju sa segmentnim pregradama u PTFE izmjenjivačima s omotačem-i-i cijevima?

Kod izmjenjivača s omotačem{0}}i-tradicionalne segmentne pregrade uzrokuju da tekućina-bočne strane cik-cak preko snopa cijevi. Ovo dobro radi, ali stvara zone recirkulacije i premosnice. Ove spiralne pregrade usmjeravaju tekućinu u nježnu spiralu, što rezultira potpuno novim obrascem protoka sa svojim posebnim prednostima. Primena spiralnih pregrada u PTFE izmjenjivačima s školjkama i cijevima je uočena zbog njihovog utjecaja na efikasnost prijenosa topline i radni vijek.

Zavojne pregrade se općenito definiraju kao spiralne trake pričvršćene na stranu kućišta izmjenjivača topline. Ove trake vode tekućinu u određenom smjeru i sprječavaju stvaranje stagnirajućih zona na strani školjke.
Spiralne pregrade su zakrivljene ploče koje okružuju snop cijevi kako bi se proizveo kontinuirani spiralni kanal za tekućinu na strani ljuske. Zavojne pregrade ne prave oštre promjene smjera kao segmentne pregrade, već vode tok u glatkijem i ravnomjernijem toku. Ovo daje obrazac protoka koji je vrlo sličan protoku u čep, što je dobro za održavanje ujednačene termalne izmjene i smanjenje mrtvih zona.

U poređenju sa tipičnim pregradama, koje stvaraju veliku turbulenciju u tečnosti sa strane školjke, spiralne pregrade zadržavaju regulisaniji režim protoka poboljšavajući sveukupne performanse izmenjivača.

Prednosti spiralnih pregrada u PTFE izmjenjivačima topline
Primjena spiralnih pregrada u PTFE izmjenjivačima topline -i- nudi nekoliko važnih prednosti koje utiču na efikasnost prijenosa topline i radnu stabilnost:

Donja školjka-Bočni pad pritiska: spiralne pregrade imaju manji otpor protoku tečnosti od segmentnih pregrada. Glatko, kontinuirano spiralno strujanje rezultira manjim padom pritiska i efikasnim prenosom toplote. Ovo rezultira efikasnijim rukovanjem tekućinom bez potrebe za većom snagom pumpanja što može rezultirati smanjenim troškovima energije.

Smanjeno prljanje Jedna od glavnih prednosti spiralnih pregrada je da smanjuju onečišćenje na površinama cijevi. Spiralni kanali omogućavaju tekućini da teče kroz njih kontinuirano, odstranjujući čestice, kamenac i druge zagađivače i sprječavajući njihovo nakupljanje-. Ovo je posebno povoljno kod PTFE izmjenjivača gdje onečišćenje može značajno smanjiti učinak prijenosa topline s vremenom.

Vibracije uzrokovane minimalnim protokom Vibracije koje stvaraju protok mogu uzrokovati oštećenje cijevi ili zamor tokom vremena u ljuski{0}}i-izmjenjivačima topline sa segmentnim pregradama. Spiralne pregrade pomažu da se obrasci protoka ujednače, što zauzvrat smanjuje ove vibracije i pomaže cijevi da traje duže. Ovo je posebno korisno kod PTFE izmjenjivača gdje je životni vijek materijala cijevi od velikog značaja.

Bolje termičke performanse: Bolja distribucija protoka i manja turbulencija u tečnosti na strani{0}}kola dovode do efikasnijeg procesa prenosa toplote. Zavojni-izmjenjivači često imaju veći koeficijent prijenosa topline zbog manje količine recirkulacije i bajpasa, što poboljšava termičke performanse.

Ideje i problemi
Prednosti spiralnih pregrada su očigledne, ali nisu bez problema. Zavojne pregrade je teže proizvesti od konvencionalnih segmentnih pregrada. Sa zakrivljenim oblikom pregrada, zahtijeva veću preciznost u dizajnu i proizvodnji i može dovesti do većih početnih troškova. Ali dugoročni-radni dobici u smislu smanjenog prljanja, pada pritiska i vijeka cijevi često opravdavaju veće početne troškove.

Ugao spiralnih pregrada je takođe važan faktor u uticaju na brzinu protoka i smanjenje pritiska (obično između 15 i 45 stepeni). Optimalan izbor ovog ugla je važan za balansiranje efikasnosti prenosa toplote u odnosu na zahteve za padom pritiska, tako da izmenjivač može da radi u određenim granicama.

Zaključci
Utvrđeno je da su spiralne pregrade korisno poboljšanje u dizajnu PTFE izmjenjivača topline sa omotačem i cijevi. Zavojne pregrade poboljšavaju toplinske i hidrauličke performanse izmjenjivača s glatkim protokom tekućine, manje prljanja i manjim padovima tlaka. Oni također smanjuju zahtjeve za održavanjem, posebno za izmjenjivače kod kojih je životni vijek cijevi kritičan. Spiralne pregrade su dobra investicija, jer proizvodnja može biti komplikovanija, što dovodi do većih početnih troškova, ali dugoročna-ušteda i povećanje performansi se općenito isplati.

Implementacija jedinstvenog dizajna pregrade kao što je onaj u spiralnom obliku vjerovatno će igrati sve bitniju ulogu u poboljšanju efikasnosti i pouzdanosti sistema uz razvoj optimizacije izmjenjivača topline.