Удружење произвођача цевних измењивача (ТЕМА) и Институт за размену топлоте (ХЕИ) објављују широко коришћене стандарде који укључују препоруке за факторе онечишћења и границе дизајна. Разумевање шта ови стандарди пружају-и њихова ограничења у вези са ПТФЕ-је од суштинског значаја за дизајн звука. Ове смернице, првенствено развијене за металне измењиваче, нуде основну линију која захтева пажљиво прилагођавање када се примењује на ПТФЕ јединице.
ТЕМА приступ маргинама подручја
ТЕМА пружа најсвеобухватнији оквир за пројектовање измењивача топлоте{0}}и-оклопа. ТхеСмернице за маргину површине измењивача топлоте ТЕМА ХЕИсуштински се разликују по својој методологији. ТЕМА експлицитно налаже маргине подручја кроз два механизма: факторе загађивања и „правило 10/13“.
Табеле фактора онечишћења
ТЕМА објављује табеле вредности препоручене добре праксе (РГП) за отпорност на загађивање за различите течности, укључујући воду, хемикалије, уља и гасове-20. Фактор загађивања је топлотна отпорност јединичне површине узрокована нанесеним слојем, типично изражена у м²·К/В [2†Л17-Л20]. Ове вредности додају топлотну отпорност која ствара додатну површину током прорачуна димензионисања, ефективно стварајући маргину против будућег деградације перформанси.
За дизајнера, ове ТЕМА вредности служе као полазна тачка. Међутим, критичари примећују да су многи ТЕМА фактори загађивања установљени 1940-их са мало пратећих података и да су се веома мало променили од 20-25. У пракси, ТЕМА фактори се често сматрају превисоким за многе чисте услуге, али потенцијално недовољним за тешке услове загађења-25.
Правило ТЕМА 10/13
ТЕМА параграф Р-4.22 (издање 2019.) наводи да измењивач топлоте треба да буде опремљен10% преко-површинеизнад захтева за чисто-плус-запрљавање, а преко-дизајн не сме да пређе13%наведене дужности-1. 10% преко-површине гарантује додатну проводљиву површину након што се запрљање урачуна, док 13% прекодизајнирана капа спречава превелику величину која би могла да створи мале брзине и заправо убрза обраштање.
Правило је обавезно када је наведена ТЕМА Р-класа (услуга нафте/рафинерије) и размењивач је процес-на-процесу или процес-на-комуналном-1. Усклађеност укључује израчунавање потребне површине загађења (прљаво), множење са 1,10 да би се добио минимум од 10% преко-површине, а затим се обезбедило да резултујући прекомерни дизајн (вишак топлотног оптерећења) не прелази 13%-1.
ХЕИ метода за парне површинске кондензаторе
Високошколска установа пружа другачији приступ кроз својеСтандарди за парне површинске кондензаторе, сада у свом 12. издању-. ВШУ користи афактор чистоћеа не експлицитну отпорност на загађивање-. Фактор чистоће је бездимензионални множилац који се примењује на коефицијент преноса чисте топлоте (Уцлеан). Фактор 0,85 значи да је пројектована У-вредност узета као 0,85 × Уцлеан, што ефективно захтева приближно 18% више површине од савршено чисте јединице.
Фактор чистоће ХЕИ узима у обзир не само онечишћење наслага већ и факторе као што су-акумулација гаса који се не може кондензовати и смањен учинак због везивања ваздуха-17. За различите материјале цеви, типични фактори чистоће дизајна варирају: месингане цеви су обично пројектоване на 0,85, док нерђајући челик и супер-феритне легуре могу бити пројектоване на 0,90 за исту услугу воде-17.
У пракси, измерени фактори чистоће имају тенденцију да буду нижи. За површински кондензатор паре, пријављене су вредности пре-пречишћавања од 0,540–0,575 и после-вредности од 0,692–0,737-, иако пројектоване вредности остају веће да би се обезбедио поуздан рад.
Прилагођавање ТЕМА и ХЕИ смерница за ПТФЕ измењиваче топлоте
Ни ТЕМА ни ХЕИ стандарди се не односе директно на све-ПТФЕ кућиште-и-измењиваче. Инжењер мора да процени. Водећи принцип остаје: примените минималну потребну маргину да бисте испунили гаранцију процеса са разумном учесталошћу чишћења.
Смањене дозвољене грешке
ПТФЕ има фундаментално другачија својства површине у поређењу са металима. Ниска површинска енергија (приближно 18,5 дина/цм) и инхерентна природа-пријањања ПТФЕ-а значе да се многе наслаге не приањају тако лако. Стандардни ТЕМА фактори запрљања, који су изведени из искуства са измењивачем метала, су непотребно конзервативни када се примењују на ПТФЕ. Систематски преглед ТЕМА ставки за дату услугу, праћен намерним смањењем на основу очекиване користи од ПТФЕ површине, је стога критичан корак у пројектовању.
РЕ{0}}Евалуација правила 10/13
За ПТФЕ измењиваче, захтев од 10% преко{1}}површине остаје добар минимум. Међутим, пошто ПТФЕ површина смањује стварно накупљање прљавштине, дизајнер можда неће морати да додаје велики фактор загађивањана врху10% преко-површине. Леан приступ користи смањени фактор загађивања у комбинацији са обавезним 10% преко-површине да би се постигла укупна маргина од можда 15–25% за многе услуге, у поређењу са 30–40% за метални измењивач са идентичним радом.
ХЕИ фактори чистоће за ПТФЕ
За потребе кондензације, фактор чистоће ХЕИ се може подесити навише за ПТФЕ цеви. Кондензатор са металном{1}}цевом може бити пројектован са фактором чистоће од 0,85. Кондензатор са ПТФЕ-цевом са истом водом за хлађење би разумно могао да користи 0,90 или више, јер смањени каменац и био{5}}адхезија одржавају површину чистијом током дужег периода.
Практичне препоруке
| Стандард | Механизам | Типична вредност | Препоручена адаптација за ПТФЕ |
|---|---|---|---|
| ТЕМА | Фактор загађивања (Рф) | Табеларне вредности{0}}зависне од течности | Користите доњи крај ТЕМА опсега или смањите за 30–50% |
| ТЕМА | 10/13 Правило | 10% мин преко-површине, 13% максимално преко-дизајна | Задржите 10%, користите смањени фактор загађивања |
| ХЕИ | Фактор чистоће | 0,85 за месинг, 0,90 за нерђајући челик | Повећати за 0,03–0,05 (нпр. 0,88–0,95) |
Одговорност за одређивање одговарајућих дозвола за загађивање на крају лежи на кориснику, а не на продавцу опреме, јер оперативна компанија има најдиректније искуство са специфичним процесом-20. Када не постоје-подаци о загађењу у кући, почевши од објављених вредности ТЕМА или ХЕИ, а затим применом фактора смањења специфичног за ПТФЕ је оправдан приступ.
Закључак
Индустријски стандарди као што су ТЕМА и ХЕИ нуде основу за маргине површине измењивача топлоте, али оптимизовани дизајн ПТФЕ измењивача прилагођава ове смернице на основу јединствених својстава материјала и искуства на терену. ТЕМА обезбеђује табеле фактора загађивања и правило 10/13, док ХЕИ користи факторе чистоће за површинске кондензаторе паре. Оба скупа вредности су развијена за металне измењиваче и имају тенденцију да буду превише конзервативни када се примењују на ПТФЕ. Дизајнер треба да узме у обзир смањене факторе загађивања, задржи 10% преко-минимума на површини и прилагоди факторе чистоће навише за потребе кондензације. Стандарди су оквир, а не замена за инжењерску анализу. ПТФЕ измењивач топлоте праве{9}}величине балансира трошак додатне површине са ризиком од недовољног учинка, користећи објављене смернице као почетну тачку уместо крутог рецепта.
