হিডেন পারফরম্যান্স কিলার: টিউব বান্ডিল জুড়ে অসম প্রবাহ
একটি শেল-পার্শ্বের তরল একটি ছোট, গোলাকার খাঁড়ি অগ্রভাগের মাধ্যমে একটি PTFE হিট এক্সচেঞ্জারে বিস্ফোরিত হয়, একটি ঘনীভূত, উচ্চ বেগের জেটের সাহায্যে টিউবের প্রথম কয়েকটি সারিকে আঘাত করে,-যখন বান্ডিলের দূরের অংশটি কেবল একটি অলস, প্রবাহিত ট্রিকল দেখতে পায়৷ এটি ফ্লো ম্যালডিস্ট্রিবিউশন, একটি নীরব কর্মক্ষমতা হত্যাকারী। কয়েকটি সহজ, ভালভাবে-ইনলেট এবং আউটলেট অগ্রভাগে ডিজাইন করা জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্য-একটি ধীরে ধীরে প্রসারণ এবং একটি সাবধানে আকৃতির প্রস্থান-এই বিশৃঙ্খল, অসম প্রবাহকে পুরো বান্ডেল জুড়ে একটি মসৃণ, অভিন্ন ঝাড়ুতে রূপান্তরিত করতে পারে। আয়ত্ত করাখাঁড়ি আউটলেট অগ্রভাগ নকশা PTFE এক্সচেঞ্জার প্রবাহ malditributionরেটেড থার্মাল ডিউটি অর্জন এবং অকাল টিউব ক্ষতি প্রতিরোধের জন্য চ্যালেঞ্জ অপরিহার্য।
কেন ফ্লো ম্যালডিস্ট্রিবিউশন পিটিএফই এক্সচেঞ্জারগুলিতে বিশেষভাবে ক্ষতিকারক
PTFE টিউবগুলি নমনীয় এবং ধাতব টিউবের তুলনায় তুলনামূলকভাবে কম যান্ত্রিক শক্তি রয়েছে। যখন একটি উচ্চ -বেগের জেট টিউবের একটি ছোট গ্রুপে সরাসরি আঘাত করে, তখন দুটি সমস্যা দেখা দেয়। প্রথমত, আক্রান্ত টিউবগুলি অত্যধিকভাবে কম্পিত হয় এবং একে অপরের বিরুদ্ধে বা সাপোর্ট বাফেলের বিরুদ্ধে ঘষতে পারে, যা ঘর্ষণ এবং শেষ পর্যন্ত ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে। দ্বিতীয়ত, অসম প্রবাহ বন্টনের অর্থ হল কিছু টিউব উচ্চ প্রবাহ (ভাল তাপ স্থানান্তর) দেখতে পায় যখন অন্যরা প্রায় স্থবির তরল (দরিদ্র তাপ স্থানান্তর) দেখতে পায়। এক্সচেঞ্জারের সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগ তার নকশা মান উল্লেখযোগ্যভাবে নিচে নেমে যায়। সঠিক অগ্রভাগ নকশা উভয় সমস্যা প্রতিরোধ করে।
খাঁড়ি অগ্রভাগের নকশা: বান্ডিলকে আঘাত করার আগে প্রবাহ ছড়িয়ে দেওয়া
কনিকাল ডিফিউজার নীতি
শেল-সাইড ইনলেট অগ্রভাগটি শেলের সাথে ঢালাই করা একটি সোজা পাইপ হওয়া উচিত নয়। পরিবর্তে, এটি একটি শঙ্কুযুক্ত ডিফিউজার-অথবা একটি ধাপে সম্প্রসারণ-কে অন্তর্ভুক্ত করা উচিত যা তরলকে ধীরে ধীরে কমিয়ে দেয় এবং টিউব বান্ডেলে পৌঁছানোর আগে এটিকে একটি বিস্তৃত অঞ্চলে ছড়িয়ে দেয়। এই ডিফিউজারটি প্রায়শই একটি গম্বুজযুক্ত বা ডিশ ইনলেট হেডের সাথে একত্রিত হয়।
অগ্রভাগ শুধু একটি পাইপ সংযোগ নয়; এটি একটি মৃদু, ভাস্কর্য হাত যা প্রবাহকে সমানভাবে এবং মসৃণভাবে এক্সচেঞ্জারের হৃদয়ে ছড়িয়ে দেয়। ডিফিউজার কোণটি গুরুত্বপূর্ণ। একটি অগভীর কোণ, সাধারণত 7 থেকে 15 ডিগ্রির মধ্যে, প্রবাহ বিচ্ছেদ এড়াতে ব্যবহৃত হয়। যদি ডিফিউজার কোণটি খুব খাড়া হয়, তাহলে সীমানা স্তরটি প্রাচীর থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, যা রিসার্কুলেশন জোন এবং এডি তৈরি করে যা প্রকৃতপক্ষে ক্ষতিকারক বন্টনকে আরও খারাপ করে। একটি সঠিকভাবে ডিজাইন করা শঙ্কুযুক্ত ডিফিউজার বেগের মাথাকে স্থির চাপে রূপান্তরিত করে, প্রবাহ ক্রস-বিভাগকে ধীরে ধীরে প্রসারিত করে।
ইম্পিংমেন্ট প্লেট: PTFE এর জন্য একটি বাধ্যতামূলক বৈশিষ্ট্য
এমনকি একটি ভাল ডিজাইন করা ডিফিউজারের সাথেও, কিছু অবশিষ্ট জেট ভরবেগ থাকতে পারে। একটি PTFE এক্সচেঞ্জারের জন্য, নমনীয়, নরম টিউবগুলিকে সরাসরি বাফেটিং থেকে অবশিষ্ট প্রবাহকে প্রতিরোধ করতে ইনলেটে একটি ইম্পিংমেন্ট প্লেট অপরিহার্য। ইম্পিংমেন্ট প্লেট হল একটি কঠিন, প্রায়ই PTFE-কোটেড বা ধাতব প্লেট যা সরাসরি খাঁড়ি অগ্রভাগের সামনে, এক থেকে দুই অগ্রভাগের ব্যাসের দূরত্বে স্থাপন করা হয়। প্রবেশকারী তরল প্রথমে প্লেটে আঘাত করে, রেডিয়ালিভাবে ছড়িয়ে পড়ে এবং তারপর প্লেটের প্রান্তের চারপাশে বান্ডিলে প্রবাহিত হয়। এই সহজ সংযোজন সরাসরি টিউব ইম্পিংমেন্ট দূর করে এবং প্রবাহের অভিন্নতাকে আরও উৎসাহিত করে।
ইনলেট প্লেনাম অপ্টিমাইজ করতে CFD ব্যবহার করা
কম্পিউটেশনাল ফ্লুইড ডায়নামিক্স (CFD) প্রায়শই খাঁড়ি এবং আউটলেট প্লেনামের সঠিক আকৃতি অপ্টিমাইজ করতে ব্যবহৃত হয়। একটি CFD মডেল টিউব বান্ডেলে প্রবেশের বেগ প্রোফাইল অনুকরণ করতে পারে, উচ্চ বা নিম্ন প্রবাহের অঞ্চলগুলি সনাক্ত করতে পারে এবং ডিজাইনারকে ডিফিউজার কোণ, ইম্পিংমেন্ট প্লেট অবস্থান এবং গম্বুজযুক্ত মাথার আকৃতি সামঞ্জস্য করার অনুমতি দেয়। বড় বা সমালোচনামূলক এক্সচেঞ্জারদের জন্য, CFD বিশ্লেষণ একটি ঐচ্ছিক অতিরিক্ত না হয়ে একটি আদর্শ নকশা পদক্ষেপ হিসাবে বিবেচিত হয়।
আউটলেট অগ্রভাগের নকশা: চাপের শিখর ছাড়াই মসৃণ সংগ্রহ
সিমেট্রিকাল প্লেসমেন্ট এবং বেলমাউথ কনট্যুর
আউটলেট অগ্রভাগ প্রতিসাম্যভাবে স্থাপন করা উচিত, আদর্শভাবে শেলের মধ্যরেখায়। অ্যাসিমেট্রিক আউটলেট অবস্থানগুলি বান্ডিলের একপাশ থেকে প্রবাহকে অগ্রাধিকারমূলকভাবে টানতে থাকে, একটি চাপ গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করে যা অস্বাভাবিক বন্টন বজায় রাখে। একটি কেন্দ্ররেখা আউটলেট, বিপরীতে, সমস্ত অঞ্চল থেকে সমানভাবে তরল আঁকে।
আউটলেট অগ্রভাগের প্রবেশদ্বারটি একটি বেলমাউথ আকৃতি সহ মসৃণভাবে কনট্যুর করা উচিত। একটি তীক্ষ্ণ-ধারযুক্ত আউটলেট হঠাৎ সংকোচনের সৃষ্টি করে, যার ফলে প্রবাহের ত্বরণ এবং স্থানীয় চাপ কমে যায়। একটি বেলমাউথ (ব্যাসার্ধিত খাঁড়ি) মসৃণভাবে প্রশস্ত শেলের দিক থেকে প্রবাহকে সংগ্রহ করে এবং ধীরে ধীরে ছোট অগ্রভাগে ত্বরান্বিত করে। এটি চাপের ক্ষতি হ্রাস করে এবং আউটলেটের কাছাকাছি স্থবির অঞ্চল গঠনে বাধা দেয়।
আউটলেট সাইডে আকস্মিক সম্প্রসারণ এড়ানো
যেমন আকস্মিক প্রসারণের ফলে খাঁড়ির দিকে বিচ্ছেদ ঘটে, তেমনি আউটলেটের দিকে আকস্মিক সংকোচন ভেনা কন্ট্রাক্টা প্রভাব এবং স্থানীয় নিম্ন -চাপ অঞ্চল তৈরি করে। বেলমাউথ এটি দূর করে। একই কারণে, আউটলেট অগ্রভাগের ব্যাস নির্বাচন করা উচিত যাতে তরল পদার্থের জন্য তরল বেগ 2-3 m/s বা গ্যাসের জন্য 15-20 m/s এর বেশি না হয়, অত্যধিক বড় অগ্রভাগের প্রয়োজন ছাড়াই চাপের ড্রপ পরিচালনা করা যায়।
ব্যবহারিক নকশা সুপারিশ
| বৈশিষ্ট্য | সুপারিশ |
|---|---|
| ইনলেট ডিফিউজার কোণ | 7-15 ডিগ্রি (কোণ অন্তর্ভুক্ত) |
| ডিফিউজার দৈর্ঘ্য | সম্পূর্ণ শেল ব্যাস একটি সম্প্রসারণ অর্জন করার জন্য যথেষ্ট |
| ইম্পিংমেন্ট প্লেট | সমস্ত PTFE এক্সচেঞ্জারের জন্য প্রয়োজনীয়; খাঁড়ি থেকে 1-2 অগ্রভাগ ব্যাস স্থাপন |
| আউটলেট অবস্থান | শেল কেন্দ্ররেখা, প্রতিসম |
| আউটলেট কনট্যুর | বেলমাউথ ব্যাসার্ধের সাথে কমপক্ষে 0.5 × অগ্রভাগ ব্যাস |
| নকশা যাচাইকরণ | 10 m² পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের উপরে ইউনিটগুলির জন্য CFD বিশ্লেষণ সুপারিশ করা হয় |
দীর্ঘ-মেয়াদী কর্মক্ষমতার উপর প্রভাব
এই বৈশিষ্ট্যগুলি-একটি শঙ্কুযুক্ত ডিফিউজার, একটি ইম্পিংমেন্ট প্লেট, প্রতিসম আউটলেট প্লেসমেন্ট এবং একটি বেলমাউথ এক্সিট-সামগ্রিক বানোয়াট খরচের একটি ছোট অংশ কিন্তু ইউনিটের দীর্ঘমেয়াদী তাপ এবং যান্ত্রিক কর্মক্ষমতার মধ্যে একটি বিশাল পার্থক্য করে-। খারাপভাবে ডিজাইন করা অগ্রভাগ সহ একটি এক্সচেঞ্জার খারাপ বন্টনের কারণে তার তাত্ত্বিক তাপ স্থানান্তর সহগের মাত্র 60-70% সরবরাহ করতে পারে। অপ্টিমাইজ করা অগ্রভাগ সহ একই এক্সচেঞ্জার 90-95% অভিন্নতা অর্জন করতে পারে। টিউবের আয়ু একইভাবে প্রসারিত হয় কারণ কম্পন এবং প্রতিবন্ধকতার ক্ষতি কার্যত দূর হয়ে যায়।
উপসংহার: প্রবেশ এবং প্রস্থান প্রবাহকে সংজ্ঞায়িত করে
একটি ভাল-ডিজাইন করা ইনলেট এবং আউটলেট অগ্রভাগ, একটি ডিফিউজার এবং একটি মসৃণ প্রস্থান ব্যবহার করে, একটি সহজ, কম খরচের বিনিয়োগ যা উন্নত তাপীয় কার্যকারিতা এবং কম টিউব কম্পনের জন্য অনেক গুণ বেশি অর্থ প্রদান করে৷ প্রবাহের বিপর্যয় একটি অনিবার্য ত্রুটি নয়; এটি প্রমাণিত, ব্যবহারিক সমাধান সহ একটি নকশা সমস্যা। যেকোন হাইড্রোলিক ডিজাইনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অংশ হল প্রায়শই প্রবেশদ্বার এবং প্রস্থানের আকৃতি-এবং একটি PTFE হিট এক্সচেঞ্জারের জন্য, এই আকারগুলি নির্ধারণ করে যে ইউনিটটি এক দশক ধরে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করে নাকি এক বছরের মধ্যে অকালে ব্যর্থ হয়।
