Наскільки ефективні гвинтові перегородки порівняно з сегментними перегородками в корпусних-і-трубних теплообмінниках із PTFE?

У кожухотрубних-і-обмінниках традиційні сегментні перегородки змушують рідину-з боку кожуха зигзагоподібно рухатися над пучком труб. Це добре працює, але створює зони рециркуляції та обходу. Ці гвинтові перегородки спрямовують рідину по плавній спіралі, створюючи абсолютно нову схему потоку зі своїми особливими перевагами. Спостерігається використання гвинтових перегородок у кожухотрубних теплообмінниках із ПТФЕ через їх вплив як на ефективність теплопередачі, так і на термін служби.

Гвинтові перегородки зазвичай визначаються як гвинтові смуги, прикріплені до сторони корпусу теплообмінника. Ці смужки направляють рідину в певному напрямку і запобігають утворенню застійних зон в стороні оболонки.
Гвинтові перегородки – це вигнуті пластини, які оточують пучок труб, утворюючи безперервний спіральний канал для рідини зі сторони-оболонки. Гвинтові перегородки не роблять різких змін у напрямку, як сегментні перегородки, а направляють потік більш плавним і рівномірним шляхом. Це забезпечує структуру потоку, яка дуже схожа на пробковий потік, що добре для підтримки рівномірного теплообміну та зменшення мертвих зон.

У порівнянні зі звичайними перегородками, які створюють значну турбулентність рідини на стороні оболонки, спіральні перегородки зберігають більш регульований режим потоку, підвищуючи загальну продуктивність теплообмінника.

Переваги спіральних перегородок у теплообмінниках з ПТФЕ
Застосування гвинтових перегородок у корпусних-та-трубчастих теплообмінниках із ПТФЕ забезпечує кілька важливих переваг, що впливають на ефективність теплопередачі та стабільність роботи:

Падіння тиску з-нижньої частини корпусу: спіральні перегородки мають менший опір потоку рідин, ніж сегментні перегородки. Плавний безперервний спіральний потік забезпечує менший перепад тиску та ефективну передачу тепла. Це призводить до більш ефективного поводження з рідиною без потреби у вищій потужності насоса, що може призвести до зниження витрат енергії.

Зменшення забруднення Однією з головних переваг спіральних перегородок є те, що вони зменшують забруднення поверхонь труб. Гвинтові канали дозволяють рідині безперервно протікати крізь них, очищаючи тверді частинки, накип та інші забруднення та запобігаючи їх накопиченню-. Це особливо вигідно в теплообмінниках з PTFE, де забруднення з часом можуть значно знизити продуктивність теплопередачі.

Мінімізована вібрація, що створюється потоком. Вібрація, що створюється потоком, може з часом призвести до пошкодження або втоми труб у кожухотрубних-і-теплообмінниках із сегментними перегородками. Гвинтові перегородки допомагають зробити структуру потоку більш рівномірною, що, у свою чергу, зменшує ці вібрації та допомагає трубці служити довше. Це особливо корисно в PTFE теплообмінниках, де термін служби матеріалу труби має велике значення.

Кращі теплові характеристики: кращий розподіл потоку та менша турбулентність рідини-з боку оболонки забезпечують більш ефективний процес теплопередачі. Гвинтові -перегородкові теплообмінники часто мають більший коефіцієнт теплопередачі через меншу кількість рециркуляції та байпасу, що покращує теплові характеристики.

Ідеї ​​та проблеми
Переваги гвинтових перегородок очевидні, але вони не позбавлені проблем. Гвинтові перегородки важче виготовити, ніж звичайні сегментні перегородки. Завдяки вигнутій формі перегородок це вимагає більшої точності при проектуванні та виробництві та може призвести до вищих початкових витрат. Але довгострокові-експлуатаційні переваги у вигляді зменшення забруднення, падіння тиску та терміну служби труб часто виправдовують вищі початкові витрати.

Кут гвинтових перегородок також є важливим фактором, що впливає на швидкість потоку та зниження тиску (зазвичай від 15 до 45 градусів). Оптимальний вибір цього кута важливий для збалансування ефективності теплопередачі з вимогами щодо падіння тиску, щоб теплообмінник міг працювати в заданих межах.

Висновки
Гвинтові перегородки виявилися корисним удосконаленням конструкції кожухотрубних теплообмінників з ПТФЕ. Гвинтові перегородки покращують теплові та гідравлічні характеристики теплообмінника завдяки плавному потоку рідини, меншому забрудненню та меншому перепаду тиску. Вони також зменшують вимоги до технічного обслуговування, особливо для теплообмінників, де термін служби труб є критичним. Гвинтові перегородки є хорошою інвестицією, оскільки виробництво може бути складнішим, що призведе до вищих початкових витрат, але довгострокова-економія та підвищення продуктивності загалом варті того.

Впровадження унікальних конструкцій перегородок, таких як гвинтоподібна, ймовірно, відіграватиме все більш важливу роль у підвищенні ефективності та надійності системи з розвитком оптимізації теплообмінника.