Оклоп{0}}и-цев у односу на плочу: Који дизајн измењивача топлоте ПТФЕ је прави за ваш процес?

За корозивни рад потребан вам је ПТФЕ измењивач топлоте. Постоје два основна дизајна: класична шкољка-и-цев и компактна плоча. Оба су отпорна на корозију, али се разликују на различите начине. Како се одлучујеш? Она се ослања на услове процеса{5}}притисак, простор, проток и начин на који желите да одржавате опрему.

Ова тачка одлучивања је уобичајена у хемијској преради, производњи полупроводника, фармацеутској производњи и другим пословима који рукују непријатељским течностима. Флуорополимер има одличну отпорност на киселине, алкалије, оксидаторе и раствараче, па су ПТФЕ размењивачи топлоте веома цењени. Али отпорност на корозију није једини фактор у одређивању дизајна измењивача са оптималним перформансама. Механичка конструкција--љуска и цев или плоча--има велики утицај на перформансе, поузданост и практичност у одређеном процесу.

Брз поглед на начин на који су направљена два дизајна је добро место за почетак разумевања разлика. ПТФЕ измењивач-и-цеви има сноп ПТФЕ цеви малог -пречника унутар омотача од метала, пластике ојачане фибергласом- или другог структуралног материјала. Једна течност тече унутар цеви, док друга течност тече изван цеви (страна шкољке). Топлота се преноси танким зидовима цеви. Ова структура се често користи у хемијској индустрији јер је механички чврста и прилагодљива широком спектру радних услова.

Плочасти ПТФЕ измењивач се састоји од гомиле танких плоча које имају наизменичне канале за два флуида. Ребрасте површине стварају турбуленцију док се течности крећу кроз ове канале, побољшавајући пренос топлоте. У зависности од дизајна, плоче се могу заптити помоћу хемијски погодних заптивки или спојити заједно процесом заваривања. Резултат је веома компактан измењивач, способан да обезбеди велику површину за пренос топлоте у малој физичкој величини.

Оба дизајна користе ПТФЕ површине за отпорност на корозију, али раде на сасвим различите начине. Једна од најосновнијих разлика је способност притиска. Измењивачи омотача и цеви су често погоднији за апликације са благим притиском. У зависности од пречника цеви, дебљине зида и потпорне структуре, многе ПТФЕ кућишта-и-јединице могу толерисати притиске у опсегу од 10 до 15 бара. Плочасти измењивачи често раде на нешто нижим притисцима, обично између 5 и 10 бара. Тачне границе зависе од конкретне конструкције и материјала заптивки.

Насупрот томе, ограничења температуре ће вероватно бити идентична за ова два система. Већина ПТФЕ материјала може безбедно да се користи на температурама у опсегу од око 150 степени до 200 степени са одговарајућим дизајном механичке структуре која подржава компоненте флуорополимера. У већини индустријских примена, стога, температурна способност није одлучујући елемент између два типа измењивача.

Међутим, потребе за простором могу бити веома различите. Добро познато својство плочастих измењивача је компактност. Структура наслаганих плоча омогућава да се велика површина за пренос топлоте упакује у релативно малу запремину. У чистим собама, пилот постројењима или када треба да модификујете системе, сваки квадратни метар површине се рачуна. Измјењивач плоча може бити практична предност. С друге стране, јединицама са шкољком и цевима је потребан већи отисак да би извршили исти задатак преноса топлоте.

Забринутост брзине протока такође може играти улогу у избору. Оба типа измењивача могу да управљају различитим условима протока, али веома велики токови имају тенденцију да фаворизују дизајн-и-цеви. Цевни сноп може да се повећа до великог протока уз задржавање разумног пада притиска. Ово је прилично ефикасно. Плочасти измењивачи могу да постану рестриктивни ако желите веома велике брзине протока (посебно ако су канали веома плитки).

Још једна кључна разлика је понашање у недостатку. Измењивачи са омотачем-и-уопштено су толерантнији на одређене нечистоће или суспендоване чврсте материје јер се цеви могу направити већег пречника и бољих канала протока. Плочасти измењивачи, међутим, захтевају уске канале за максималну ефикасност преноса топлоте. Ако процесна течност садржи честице, преципитате или једињења која могу да полимеризују, ови канали су склони зачепљењу.

Избор измењивача је такође ствар филозофије одржавања. Заптивачи плочастих измењивача имају предност што се релативно лако растављају. Ако дође до прљања, појединачне плоче се могу уклонити и прегледати и очистити. Ово својство их чини атрактивним за апликације где се очекује периодично чишћење. Насупрот томе, измењивачи са омотачем-и-уобичајено се одржавају хемијским техникама чишћења које циркулишу раствори за чишћење кроз измењивач без растављања. ПТФЕ цеви се ретко предлажу за механичко чишћење јер се мекане полимерне површине могу оштетити јаким четкањем.

Цена зависи од обима. За мање топлотне задатке, плочасти измењивачи су често економски атрактивни због компактног дизајна који захтева мање структуралног материјала. За веће величине, измењивачи са омотачем-и-могу бити економичнији због њиховог једноставнијег механичког дизајна и капацитета за управљање великим протоком са мањом сложеношћу канала.

Са практичне тачке гледишта, многи инжењери разматрају избор у смислу оперативних приоритета. У случају великих брзина протока или умереног притиска или течности са суспендованим чврстим материјама, измењивач са омотачем-и-често је издржљивији и сигурнији избор. Дизајн је отпоран на ригорозне услове рада и има дугу историју као радни коњ индустријске опреме за пренос топлоте.

Тамо где је процесна течност генерално чиста и где је простор на првом месту, плочасти измењивач постаје привлачан. Компактне је структуре и има велику ефикасност преноса топлоте, тако да обезбеђује високу снагу са малом површином за уградњу. Такође могућност отварања заптивних уређаја ради прегледа и чишћења може олакшати процедуре одржавања у неким апликацијама.

Оба дизајна захтевају мало пажње при избору. Генерално, ако постоји вероватноћа да ће процесни флуид развити честице или полимеризовати или лепљиве наслаге током рада, треба избегавати плочасте измењиваче. У таквим случајевима уски канали плоча могу се врло брзо зачепити. С друге стране, измјењивачи омотача и цијеви не би требали бити превише дизајнирани само да би се дао сигурносни тампон. Превелик је и плаћате више, заузимате више простора, али не добијате повећање перформанси.

У пракси, опција се генерално прави на основу онога што се највише цени у процесу – способност притиска и еластичност, или компактност и ефикасност. Добар ментални модел приликом разматрања избора је размишљање о измењивачима омотача-и-као робусних радних коња и плочастих измењивача као агилних стручњака.

ПТФЕ измењивачи топлоте шкољке и цеви као и плочастог типа су кључни за руковање корозивним течностима. Оптимални дизајн је у складу са јединственим захтевима процеса{1}}ограничења притиска, просторних захтева, услова протока и жеља за одржавањем. Стога ће детаљна студија параметара рада и помоћ компетентних инжењера, који могу прилагодити дизајн измењивача специфичним потребама апликације, помоћи у избору одговарајуће конфигурације.