PTFE এক্সচেঞ্জারে শেলের-সাইড প্রেসার ড্রপের উপর টিউব পৃষ্ঠের মসৃণতার প্রভাব কী?

একটি PTFE টিউবের গ্লাসযুক্ত-মসৃণ পৃষ্ঠ স্পর্শে পিচ্ছিল অনুভূত হয়, এবং সেই সংবেদনটি সরাসরি তাপ এক্সচেঞ্জারের অভ্যন্তরে তরল গতিশীলতায় অনুবাদ করে। যখন জল বা রাসায়নিক দ্রবণ এই টিউবগুলির বাইরের দিকে ছুটে যায়, তখন জলবাহী প্রতিরোধ ক্ষমতা রুক্ষ বা অক্সিডাইজড ধাতব টিউবিংয়ের তুলনায় কিছুটা কম হয়। যদিও পার্থক্যটি প্রথম নজরে সূক্ষ্ম মনে হতে পারে, ক্রমবর্ধমান প্রভাব শেল-পার্শ্বের চাপ কমাতে পারে এবং দীর্ঘ-দীর্ঘমেয়াদী এক্সচেঞ্জারের কার্যকারিতাকে কিছুটা উন্নত করতে পারে।

মধ্যে সম্পর্কটিউব মসৃণতা শেল পার্শ্ব চাপ ড্রপ PTFE এক্সচেঞ্জারকর্মক্ষমতা একটি মৌলিক নীতির মধ্যে নিহিত: মসৃণ পৃষ্ঠতল তরল প্রবাহের সময় কম ঘর্ষণজনিত টেনে আনে।

হিট এক্সচেঞ্জার প্রবাহে পৃষ্ঠের রুক্ষতা কেন গুরুত্বপূর্ণ

একটি শেল-এবং-টিউব এক্সচেঞ্জারে, টিউব বান্ডিল জুড়ে প্রবাহিত তরল এর থেকে প্রতিরোধের সম্মুখীন হয়:

টিউব জ্যামিতি

বিভ্রান্তির ব্যবস্থা

প্রবাহ বেগ

তরল সান্দ্রতা

টিউব দেয়াল বরাবর পৃষ্ঠ ঘর্ষণ

প্রবাহিত তরল টিউব পৃষ্ঠের বিরুদ্ধে ঘষার ফলে মোট চাপ হ্রাসের একটি অংশ শক্তি হারানো থেকে আসে। মাইক্রোস্কোপিক স্কেলে, রুক্ষ পৃষ্ঠগুলি প্রোট্রুশন এবং ফাটল তৈরি করে যা সীমানা স্তরকে বিরক্ত করে এবং প্রাচীরের কাছাকাছি অশান্তি তীব্রতা বাড়ায়।

পৃষ্ঠের রুক্ষতা বৃদ্ধির সাথে সাথে ঘর্ষণ ক্ষতিও বৃদ্ধি পায়।

PTFE ভিন্নভাবে আচরণ করে কারণ এর পৃষ্ঠটি ব্যতিক্রমীভাবে মসৃণ।

PTFE টিউবের অতি-মসৃণ প্রকৃতি

PTFE স্বাভাবিকভাবেই নন- এবং মাইক্রোস্কোপিক স্তরে অত্যন্ত পলিশড। সাধারণ PTFE টিউব রুক্ষতার মান প্রায়ই নীচে থাকে:

রা<0.5 μmR_a<0.5\ \mu mRa​<0.5 μm

এই রুক্ষতা স্তরটি অনেক শিল্প ধাতব টিউবের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে মসৃণ, বিশেষ করে ক্ষয়, স্কেলিং বা অক্সিডেশনের সংস্পর্শে আসার পরে।

পালিশ করা পৃষ্ঠটি তরলকে কম টেনে নিয়ে যেতে দেয়, অশান্ত সীমানা স্তরের অভ্যন্তরে প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে।

যদিও শেল-পার্শ্ব প্রবাহ বান্ডেল জ্যামিতি এবং ক্রসফ্লো প্রভাব দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়, তবুও টিউবের পৃষ্ঠের অবস্থা মোট জলবাহী ক্ষতির জন্য পরিমাপযোগ্যভাবে অবদান রাখে।

ঘর্ষণ ফ্যাক্টর এবং মুডি চার্ট

অশান্ত প্রবাহে পৃষ্ঠের রুক্ষতার প্রভাব বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে।

সুপরিচিত-মুডি ঘর্ষণ ফ্যাক্টর চার্ট দেখায় যে ঘর্ষণ ফ্যাক্টর উভয়ের সাথে পরিবর্তিত হয়:

রেনল্ডস নম্বর

আপেক্ষিক রুক্ষতা

অশান্ত অঞ্চলে, রুক্ষ পৃষ্ঠগুলি সান্দ্র উপস্তরের মধ্য দিয়ে প্রসারিত হয় এবং প্রাচীরের কাছে অতিরিক্ত অশান্তি সৃষ্টি করে। এটি শক্তি অপচয় বাড়ায় এবং চাপের ড্রপ বাড়ায়।

মসৃণ পৃষ্ঠতল ভিন্নভাবে আচরণ করে।

আপেক্ষিক রুক্ষতা শূন্যের কাছাকাছি আসার সাথে সাথে, ঘর্ষণ ফ্যাক্টর মুডি চার্টে মসৃণ{0}}টিউব বক্ররেখার নীচের সীমার দিকে চলে যায়।

PTFE টিউবগুলি এই মসৃণ-পৃষ্ঠের অবস্থার খুব কাছাকাছি কাজ করে।

কিভাবে PTFE শেল-পার্শ্বের চাপ কমায়

শেল-এবং-টিউব এক্সচেঞ্জারগুলিতে, শেল-সাইড প্রবাহ ঘনিষ্ঠভাবে প্যাক করা টিউবের বড় বান্ডিল জুড়ে যায়। তরল বান্ডিলটি নেভিগেট করার সময় মোট চাপ হ্রাস বারবার ত্বরণ, হ্রাস এবং ঘর্ষণ মিথস্ক্রিয়ার উপর নির্ভর করে।

যেহেতু PTFE পৃষ্ঠতলগুলি অত্যন্ত কম রুক্ষতা প্রদর্শন করে, টিউবের দেয়াল বরাবর ঘর্ষণ ক্ষয়গুলি সাধারণ শিল্প পৃষ্ঠের সমাপ্তি সহ সমতুল্য ধাতব টিউবের তুলনায় সামান্য হ্রাস পায়।

ফলাফলের প্রভাব নাটকীয় না হয়ে সাধারণত বিনয়ী হয়।

অশান্ত প্রবাহের অবস্থার অধীনে, হ্রাস এতে অনুবাদ হতে পারে:

কয়েক শতাংশ নিম্ন শেল-পার্শ্বের চাপ হ্রাস

সামান্য উন্নত জলবাহী দক্ষতা

দীর্ঘ অপারেটিং সময়কালে পাম্পিং শক্তি হ্রাস

উন্নতি বিভিন্ন ভেরিয়েবলের উপর নির্ভর করে:

প্রবাহ শাসন

তরল সান্দ্রতা

টিউব পিচ

বান্ডিল জ্যামিতি

তুলনামূলক উপাদানের আপেক্ষিক রুক্ষতা

যদিও প্রভাবটি এক্সচেঞ্জার ডিজাইনে আধিপত্য নাও করতে পারে, তবে এটি একটি ধারাবাহিক জলবাহী সুবিধা রয়ে গেছে।

অশান্ত প্রবাহে প্রভাব কেন বেশি লক্ষণীয়

লেমিনার প্রবাহে, সান্দ্র বাহিনী আধিপত্য বিস্তার করে এবং পৃষ্ঠের রুক্ষতা একটি ছোট ভূমিকা পালন করে কারণ তরল স্তরগুলি তুলনামূলকভাবে শৃঙ্খলাবদ্ধ থাকে।

অশান্ত প্রবাহে, তবে, রুক্ষতা উপাদানগুলি সরাসরি এডি এবং সীমানা স্তরের ওঠানামার সাথে যোগাযোগ করে।

এই মিথস্ক্রিয়া প্রাচীর শিয়ার স্ট্রেস বাড়ায়।

যেহেতু ইন্ডাস্ট্রিয়াল শেল-সাইড এক্সচেঞ্জারগুলি সাধারণত তাপ স্থানান্তর সর্বাধিক করার জন্য অশান্ত পরিস্থিতিতে কাজ করে, তাই PTFE-এর মসৃণ সুবিধা ব্যবহারিক পরিষেবাতে আরও অর্থবহ হয়ে ওঠে।

উচ্চতর প্রবাহ বেগ সাধারণত আপেক্ষিক রুক্ষতা প্রভাবের গুরুত্ব বৃদ্ধি করে।

একটি ছোট কিন্তু দরকারী পাম্পিং সুবিধা

PTFE মসৃণতা থেকে হাইড্রোলিক উন্নতি সাধারণত রূপান্তরের পরিবর্তে ক্রমবর্ধমান হয়, তবুও এটি এখনও ব্যবহারিক মান প্রদান করে।

নিম্ন শেল-পার্শ্বের চাপ ড্রপ অনুমতি দিতে পারে:

সামান্য ছোট পাম্প সাইজিং

পাম্প শক্তি খরচ হ্রাস

একই পাম্প বক্ররেখার মধ্যে উচ্চতর অর্জনযোগ্য প্রবাহ

উন্নত অপারেশনাল নমনীয়তা

বৃহৎ ক্রমাগত-প্রক্রিয়ার সুবিধাগুলিতে, এমনকি ছোট চাপ হ্রাস পরিমাপযোগ্য দীর্ঘ-শক্তি সঞ্চয় হতে পারে।

PTFE এর প্রাথমিক শক্তির সাথে মিলিত হলে এই সুবিধাটি বিশেষভাবে আকর্ষণীয় হয়ে ওঠে:

জারা প্রতিরোধের

রাসায়নিক জড়তা

ফাউলিং প্রতিরোধ

হাইড্রোলিক সুবিধা তাই প্রাথমিক নির্বাচনের মানদণ্ডের পরিবর্তে অতিরিক্ত কর্মক্ষমতা বোনাস হিসেবে কাজ করে।

মসৃণ PTFE সারফেসগুলিতে ফাউলিং প্রবণতা হ্রাস পেয়েছে

মাইক্রোস্কোপিক পৃষ্ঠের টেক্সচার ফাউলিং আচরণকেও প্রভাবিত করে।

রুক্ষ পৃষ্ঠগুলিতে উপত্যকা এবং ফাটল রয়েছে যেখানে কণা, জৈবিক ছায়াছবি বা প্রস্ফুটিত কঠিন পদার্থগুলি আরও সহজে নোঙর করতে পারে। একবার প্রাথমিক আমানত তৈরি হলে, অতিরিক্ত ফাউলিং ধীরে ধীরে জমা হতে থাকে।

PTFE এর মসৃণ পৃষ্ঠ এই সংযুক্তি পয়েন্ট কমিয়ে দেয়।

ফলস্বরূপ:

আমানত কম আক্রমনাত্মকভাবে মেনে চলে

পরিষ্কার করা সহজ হয়ে যায়

ফাউলিং স্তরগুলি আরও ধীরে ধীরে বিকাশ করতে পারে

এই বৈশিষ্ট্যটি রাসায়নিক পরিষেবা, বর্জ্য জল চিকিত্সা, এবং স্থগিত কঠিন পদার্থ বা স্কেলিং যৌগ ধারণকারী প্রক্রিয়া স্ট্রিমগুলিতে বিশেষভাবে মূল্যবান।

যদিও ফাউলিং সম্পূর্ণরূপে নির্মূল করা যায় না, মসৃণ পৃষ্ঠগুলি উপাদান পৃষ্ঠের গভীরে শিকড় জমার সম্ভাবনাকে হ্রাস করে।

শিল্প ধাতু সঙ্গে তুলনা পৃষ্ঠ রুক্ষতা

টাটকা পালিশ করা স্টেইনলেস স্টীল তুলনামূলকভাবে মসৃণ ফিনিস অর্জন করতে পারে, কিন্তু শিল্প পরিচালনার অবস্থা প্রায়শই সময়ের সাথে সাথে ধাতব পৃষ্ঠকে পরিবর্তন করে:

জারা

জারণ

স্কেলিং

রাসায়নিক আক্রমণ

ক্ষয়

PTFE তার কম-ঘর্ষণ পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলিকে আরও ধারাবাহিকভাবে বজায় রাখে কারণ এটি প্রচলিত ধাতব অর্থে অক্সিডাইজ বা ক্ষয় করে না।

এই দীর্ঘ-মেয়াদী পৃষ্ঠের স্থায়িত্ব এক্সচেঞ্জার পরিষেবা জীবন জুড়ে হাইড্রোলিক কর্মক্ষমতা সংরক্ষণ করতে সাহায্য করে।

হাইড্রোলিক এবং তাপ কর্মক্ষমতা ভারসাম্য

যদিও PTFE হাইড্রোলিক মসৃণতা সুবিধা প্রদান করে, এক্সচেঞ্জার নির্বাচন এখনও তাপ পরিবাহিতা সীমাবদ্ধতার জন্য অ্যাকাউন্ট করা আবশ্যক।

ধাতুর সাথে তুলনা করে, PTFE এর তুলনামূলকভাবে কম তাপ পরিবাহিতা রয়েছে। ফলস্বরূপ, PTFE এক্সচেঞ্জারগুলি সাধারণত সর্বাধিক তাপ স্থানান্তর দক্ষতার পরিবর্তে জারা প্রতিরোধের জন্য প্রাথমিকভাবে নির্বাচিত হয়।

যাইহোক, নিম্ন শেল-পার্শ্ব ঘর্ষণ ফ্যাক্টর আংশিকভাবে পাম্পিং চাহিদা কিছুটা কমিয়ে কিছু কর্মক্ষম জরিমানা অফসেট করে।

ক্ষয়কারী অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে যেখানে রাসায়নিক সামঞ্জস্যের জন্য ইতিমধ্যেই PTFE প্রয়োজন, মসৃণ জলবাহী আচরণ একটি অতিরিক্ত কার্যকরী সুবিধা হয়ে ওঠে।

উপসংহার

PTFE টিউবের সহজাত মসৃণ পৃষ্ঠটি শেল-এবং-টিউব হিট এক্সচেঞ্জারগুলিতে একটি ছোট কিন্তু সামঞ্জস্যপূর্ণ হাইড্রোলিক সুবিধা প্রদান করে। মুডি ঘর্ষণ ফ্যাক্টর সম্পর্কের মসৃণ-পৃষ্ঠের সীমার কাছাকাছি কাজ করে, PTFE টিউবিং উত্তাল শেল-পার্শ্ব প্রবাহের সময় রুক্ষ ধাতব বিকল্পগুলির তুলনায় সামান্য কম ঘর্ষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা তৈরি করে।

ফলে হ্রাসটিউব মসৃণতা শেল পার্শ্ব চাপ ড্রপ PTFE এক্সচেঞ্জারঅপারেশন সামান্য কম পাম্পিং খরচ, উন্নত প্রবাহ ক্ষমতা, এবং এক্সচেঞ্জারের জীবদ্দশায় ফাউলিং প্রবণতা হ্রাস করতে পারে।

যদিও PTFE নির্বাচিত হওয়ার প্রাথমিক কারণ জারা প্রতিরোধের রয়ে গেছে, উপাদানের প্রাকৃতিক পিচ্ছিলতা শান্তভাবে হাইড্রোলিক আচরণের উন্নতিতেও অবদান রাখে।

তাপ ব্যবস্থার নকশায়, বস্তুগত বৈশিষ্ট্যগুলি কেবল ক্ষয় প্রতিরোধকেই প্রভাবিত করে না, তবে তরলগুলি যেভাবে সরঞ্জামগুলির মধ্যে দিয়ে যায় তাও প্রভাবিত করে।