অ্যানোডাইজিং লাইনে PTFE হিট এক্সচেঞ্জার ডিজাইনের জন্য লগারিদমিক মানে তাপমাত্রার পার্থক্য কী?

এলএমটিডি যেটি কুলিং ডিউটি ​​সংজ্ঞায়িত করে

একটি টাইপ III হার্ড অ্যানোডাইজিং লাইন 2 ডিগ্রিতে অপারেটিং এর জন্য 50 কিলোওয়াট প্রতিক্রিয়া তাপ অপসারণের জন্য একটি তাপ এক্সচেঞ্জার প্রয়োজন। ঠাণ্ডা জল সরবরাহ −2 ডিগ্রীতে এবং রিটার্ন 2 ডিগ্রীতে। প্রক্রিয়া তরল তাপ এক্সচেঞ্জারে 4 ডিগ্রিতে প্রবেশ করে এবং 2 ডিগ্রিতে ছেড়ে যায়।

একটি কাউন্টার-প্রবাহ বিন্যাসের জন্য, দুই প্রান্তে তাপমাত্রার পার্থক্যগুলি হল: হট এন্ড (প্রসেস ইনলেট 4 ডিগ্রী − ঠাণ্ডা পানির আউটলেট 2 ডিগ্রী)=2 ডিগ্রী , এবং কোল্ড এন্ড (প্রসেস আউটলেট 2 ডিগ্রী − ঠান্ডা পানির ইনলেট −2 ডিগ্রী)=4 ডিগ্রী। LMTD এই দুটি মান থেকে গণনা করা হয় এবং এটি প্রায় 2.9 ডিগ্রি।

2.9 ডিগ্রির LMTD খুব ছোট। 200 W/m²·K এর সামগ্রিক সহগ এবং 50 kW এর তাপ লোড সহ একটি হিট এক্সচেঞ্জারের জন্য, প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল হল 86 m²। এটি একটি খুব বড় তাপ এক্সচেঞ্জার, এবং মূলধন খরচ যথেষ্ট।

ছোট LMTD হল হার্ড অ্যানোডাইজিং কুলিং এর সংজ্ঞায়িত সীমাবদ্ধতা। তাপ এক্সচেঞ্জারটি অবশ্যই ছোট তাপমাত্রার পার্থক্য জুড়ে তাপ স্থানান্তর করার জন্য যথেষ্ট বড় হতে হবে এবং পৃষ্ঠতলের প্রয়োজনীয়তা মূলধন ব্যয় এবং পদচিহ্নকে চালিত করে।

কেন এলএমটিডি অ্যানোডাইজিং পরিষেবাতে ছোট

এলএমটিডি তিনটি কারণে অ্যানোডাইজিং পরিষেবাতে ছোট।

প্রথমত, প্রক্রিয়া তাপমাত্রা কম। টাইপ III হার্ড অ্যানোডাইজিং 0-5 ডিগ্রিতে কাজ করে, এবং টাইপ II সালফিউরিক অ্যানোডাইজিং 20-22 ডিগ্রিতে কাজ করে। নিম্ন প্রক্রিয়ার তাপমাত্রা প্রক্রিয়া এবং ঠান্ডা জলের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্যকে সীমাবদ্ধ করে।

দ্বিতীয়ত, ঠান্ডা জল সরবরাহের তাপমাত্রা হিমায়ন ব্যবস্থা দ্বারা সীমিত। একটি সাধারণ ঠান্ডা জল সরবরাহ টাইপ II অ্যানোডাইজিংয়ের জন্য 5-7 ডিগ্রি এবং টাইপ III হার্ড অ্যানোডাইজিংয়ের জন্য −5 থেকে 0 ডিগ্রিতে। সরবরাহের তাপমাত্রা অনির্দিষ্টকালের জন্য হ্রাস করা যাবে না কারণ হিমায়ন সিস্টেমের কার্যকারিতা হ্রাস পায় এবং হিমায়িত হওয়ার ঝুঁকি বৃদ্ধি পায়।

তৃতীয়ত, প্রক্রিয়া তাপমাত্রা সহনশীলতা টাইট। অ্যানোডাইজিং প্রতিক্রিয়া হার এবং আবরণ বৈশিষ্ট্যগুলি তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে এবং সহনশীলতা সাধারণত ±1 ডিগ্রি। আঁটসাঁট সহনশীলতা তাপ এক্সচেঞ্জার জুড়ে প্রক্রিয়া তরলের তাপমাত্রা বৃদ্ধিকে সীমিত করে, যা LMTD হ্রাস করে।

টাইপ II সালফিউরিক অ্যাসিড অ্যানোডাইজিং-এ LMTD

টাইপ II সালফিউরিক অ্যাসিড অ্যানোডাইজিং ±1 ডিগ্রি সহনশীলতার সাথে 20-22 ডিগ্রিতে কাজ করে। ঠাণ্ডা জলের সরবরাহ সাধারণত 10-12 ডিগ্রীতে থাকে এবং রিটার্ন হয় 15-17 ডিগ্রীতে। প্রক্রিয়া তরল তাপ এক্সচেঞ্জারে 22 ডিগ্রিতে প্রবেশ করে এবং 20 ডিগ্রিতে ছেড়ে যায়।

একটি কাউন্টার-প্রবাহ বিন্যাসের জন্য, দুই প্রান্তে তাপমাত্রার পার্থক্যগুলি হল: গরম প্রান্ত (প্রসেস ইনলেট 22 ডিগ্রি − ঠান্ডা জলের আউটলেট 17 ডিগ্রি)=5 ডিগ্রি , এবং ঠান্ডা প্রান্ত (প্রসেস আউটলেট 20 ডিগ্রি − ঠান্ডা জলের খাঁড়ি 10 ডিগ্রি)=10 ডিগ্রি। LMTD প্রায় 7.2 ডিগ্রী।

7.2 ডিগ্রির LMTD হার্ড অ্যানোডাইজিং কেস থেকে বড় কিন্তু সাধারণ হিট এক্সচেঞ্জার অ্যাপ্লিকেশনের তুলনায় এখনও ছোট। 200 W/m²·K এর সামগ্রিক সহগ এবং 50 kW এর তাপ লোড সহ একটি তাপ এক্সচেঞ্জারের জন্য, প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল হল 35 m²।

টাইপ III হার্ড অ্যানোডাইজিং-এ LMTD

টাইপ III হার্ড অ্যানোডাইজিং ±0.5 ডিগ্রি সহনশীলতার সাথে 0-5 ডিগ্রিতে কাজ করে। ঠাণ্ডা জল সরবরাহ সাধারণত −5 থেকে 0 ডিগ্রীতে থাকে এবং রিটার্ন হয় 0-3 ডিগ্রীতে। প্রক্রিয়া তরল তাপ এক্সচেঞ্জারে 4 ডিগ্রিতে প্রবেশ করে এবং 2 ডিগ্রিতে ছেড়ে যায়।

একটি কাউন্টার-প্রবাহ বিন্যাসের জন্য, দুই প্রান্তে তাপমাত্রার পার্থক্যগুলি হল: গরম প্রান্ত (প্রসেস ইনলেট 4 ডিগ্রি − ঠান্ডা জলের আউটলেট 3 ডিগ্রি)=1 ডিগ্রি , এবং ঠান্ডা প্রান্ত (প্রসেস আউটলেট 2 ডিগ্রি − ঠাণ্ডা জলের ইনলেট −5 ডিগ্রি)=7 ডিগ্রি। LMTD প্রায় 3.2 ডিগ্রী।

3.2 ডিগ্রির LMTD খুব ছোট। 200 W/m²·K এর সামগ্রিক সহগ এবং 50 kW এর তাপ লোড সহ একটি তাপ এক্সচেঞ্জারের জন্য, প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল হল 78 m²।

এলএমটিডিতে প্রবাহ ব্যবস্থার প্রভাব

প্রবাহ বিন্যাস LMTD কে প্রভাবিত করে। একটি কাউন্টার-প্রবাহ বিন্যাস ইনলেট এবং আউটলেট তাপমাত্রার একটি নির্দিষ্ট সেটের জন্য বৃহত্তম LMTD প্রদান করে। একটি সমান্তরাল-প্রবাহ বিন্যাস ক্ষুদ্রতম LMTD প্রদান করে। একটি ক্রস-প্রবাহ বিন্যাস একটি মধ্যবর্তী LMTD প্রদান করে।

অ্যানোডাইজিং পরিষেবার জন্য, কাউন্টার-প্রবাহ বিন্যাস পছন্দ করা হয় কারণ এটি এলএমটিডিকে সর্বাধিক করে এবং প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলকে ছোট করে। কাউন্টার-প্রবাহের ব্যবস্থা হার্ড অ্যানোডাইজিং পরিষেবাতে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে LMTD খুব ছোট এবং পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের প্রয়োজন বেশি।

বিভিন্ন অ্যানোডাইজিং অবস্থার জন্য LMTD মান তুলনা করা

নিম্নলিখিত সারণী LMTD এবং 50 কিলোওয়াট তাপ লোড এবং 200 W/m²·K এর সামগ্রিক সহগ সহ বিভিন্ন অ্যানোডাইজিং অবস্থার জন্য প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেয়।

প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলের মানগুলি একটি কাউন্টার-প্রবাহের ব্যবস্থা এবং 200 W/m²·K এর সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগ ধরে নেয়। প্রকৃত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল টিউবের উপাদান, প্রাচীরের বেধ এবং প্রবাহের বেগের উপর নির্ভর করবে।

অ্যানোডাইজিং পরিষেবাতে LMTD-এর ব্যবহারিক সীমাবদ্ধতা

অ্যানোডাইজিং পরিষেবায় LMTD-এর ব্যবহারিক সীমা হিট এক্সচেঞ্জারের আকার এবং রেফ্রিজারেশন খরচের মধ্যে ট্রেড অফ- দ্বারা নির্ধারিত হয়৷ একটি ছোট LMTD-এর জন্য একটি বড় হিট এক্সচেঞ্জারের প্রয়োজন হয় কিন্তু একটি উচ্চতর ঠাণ্ডা জল সরবরাহ তাপমাত্রার অনুমতি দেয়, যা রেফ্রিজারেশন খরচ কমিয়ে দেয়। একটি বৃহত্তর LMTD একটি ছোট তাপ এক্সচেঞ্জারকে অনুমতি দেয় তবে কম ঠান্ডা জল সরবরাহের তাপমাত্রা প্রয়োজন, যা হিমায়ন খরচ বাড়ায়।

টাইপ II সালফিউরিক অ্যাসিড অ্যানোডাইজিংয়ের জন্য, ব্যবহারিক LMTD পরিসর হল 6-10 ডিগ্রি। 6 ডিগ্রির নিচে, হিট এক্সচেঞ্জারটি অকার্যকরভাবে বড় হয়ে যায়। 10 ডিগ্রির উপরে, ঠাণ্ডা জল সরবরাহের তাপমাত্রা পর্যাপ্ত শীতল সরবরাহের জন্য খুব বেশি হয়ে যায়।

টাইপ III হার্ড অ্যানোডাইজিংয়ের জন্য, ব্যবহারিক LMTD পরিসর হল 2-5 ডিগ্রি। 2 ডিগ্রির নিচে, হিট এক্সচেঞ্জারটি অকার্যকরভাবে বড় হয়ে যায়। 5 ডিগ্রির উপরে, ঠাণ্ডা জল সরবরাহের তাপমাত্রা প্রক্রিয়া তাপমাত্রা বজায় রাখার জন্য খুব বেশি হয়ে যায়।

ডিজাইন বৈশিষ্ট্য যা ছোট LMTD অনুমতি দেয়

বেশ কিছু নকশা বৈশিষ্ট্য তাপ এক্সচেঞ্জারের আকারে অত্যধিক বৃদ্ধি ছাড়াই একটি ছোট LMTD-কে অনুমতি দেয়।

উচ্চ পরিবাহিতা নল উপাদান.0.5 W/m·K এর তাপ পরিবাহিতা সহ একটি ভরা PTFE যৌগটিতে ভার্জিন PTFE-এর প্রাচীরের অর্ধেক তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে, যা সামগ্রিক তাপ স্থানান্তর সহগকে বৃদ্ধি করে এবং প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলকে হ্রাস করে।

পাতলা টিউব প্রাচীর।একটি পাতলা প্রাচীর তাপ প্রতিরোধের হ্রাস করে এবং সামগ্রিক গুণাঙ্ক বাড়ায়। একটি 0.5 মিমি প্রাচীরের একটি 1.0 মিমি প্রাচীরের অর্ধেক তাপীয় প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।

উচ্চ প্রবাহ বেগ.একটি উচ্চ প্রবাহ বেগ টিউব প্রাচীর উভয় পাশে ফিল্ম সহগ বৃদ্ধি করে, যা সামগ্রিক সহগ বৃদ্ধি করে এবং প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠ এলাকা হ্রাস করে।

উন্নত নল পৃষ্ঠ.পাখনা বা খাঁজ সহ একটি টিউব পৃষ্ঠ একক দৈর্ঘ্য প্রতি পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল এবং ফিল্ম সহগ বৃদ্ধি করে, যা একটি ছোট LMTD অনুমতি দেয়।

প্রক্রিয়া জুড়ে বৃহত্তর তাপমাত্রা পার্থক্য.প্রসেস ফ্লুইডকে তাপ এক্সচেঞ্জার জুড়ে বেশি পরিমাণে বাড়তে বা কমতে দিলে LMTD বৃদ্ধি পায়। প্রক্রিয়া তাপমাত্রা সহনশীলতা অনুমোদিত তাপমাত্রা পরিবর্তন সীমিত.

স্প্লিট হিট এক্সচেঞ্জার কনফিগারেশন।দুটি ছোট হিট এক্সচেঞ্জারের মধ্যে তাপ লোড ভাগ করলে প্রতিটি ইউনিটকে একটি বড় ইউনিটের স্পেস পেনাল্টি ছাড়াই একটি ছোট LMTD-তে কাজ করতে দেয়।

Anodizing পরিষেবার জন্য নির্দিষ্টকরণ পরামিতি

অ্যানোডাইজিং পরিষেবার জন্য একটি PTFE হিট এক্সচেঞ্জার নির্দিষ্ট করা সরঞ্জাম প্রকৌশলীদের সরবরাহকারীর সাথে নিম্নলিখিত পরামিতিগুলি নিশ্চিত করা উচিত।

অ্যানোডাইজিং টাইপ।টাইপ II বা টাইপ III অ্যানোডাইজিং এবং প্রক্রিয়া তাপমাত্রা নির্দিষ্ট করুন।

প্রক্রিয়া তাপমাত্রা সহনশীলতা।প্রক্রিয়া স্নানের অনুমতিযোগ্য তাপমাত্রার তারতম্য উল্লেখ করুন।

ঠান্ডা জল সরবরাহ তাপমাত্রা।ঠাণ্ডা পানি সরবরাহের তাপমাত্রা এবং উপলব্ধ প্রবাহের হার উল্লেখ করুন।

ঠান্ডা জল ফেরত তাপমাত্রা.সর্বাধিক অনুমোদিত ঠান্ডা জল ফেরত তাপমাত্রা নির্দিষ্ট করুন.

তাপ লোড.তাপ লোড এবং প্রত্যাশিত পরিসীমা নির্দিষ্ট করুন।

এলএমটিডি।প্রক্রিয়া এবং ঠান্ডা জলের তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে LMTD নির্দিষ্ট করুন।

পৃষ্ঠ এলাকা।তাপ লোড এবং LMTD এর জন্য প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠ এলাকা নির্দিষ্ট করুন।

টিউব উপাদান।প্রয়োজনীয় সামগ্রিক সহগ এবং প্রাচীরের তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে টিউব উপাদান নির্দিষ্ট করুন।

প্রবাহ বিন্যাস।প্রবাহ বিন্যাস উল্লেখ করুন। সর্বাধিক LMTD-এর জন্য কাউন্টার-প্রবাহ পছন্দের৷

অ্যানোডাইজিং প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তার সাথে LMTD-এর মিল

এলএমটিডি অ্যানোডাইজিং পরিষেবার জন্য PTFE হিট এক্সচেঞ্জারে প্রয়োজনীয় পৃষ্ঠের ক্ষেত্র এবং কুলিং ডিউটির সম্ভাব্যতা নির্ধারণ করে। একটি ছোট LMTD-এর জন্য একটি বড় হিট এক্সচেঞ্জারের প্রয়োজন হয় তবে এটি একটি উচ্চ ঠাণ্ডা জল সরবরাহের তাপমাত্রা এবং কম হিমায়ন খরচের অনুমতি দেয়। একটি বড় এলএমটিডি একটি ছোট হিট এক্সচেঞ্জারের অনুমতি দেয় তবে কম ঠান্ডা জল সরবরাহের তাপমাত্রা এবং উচ্চ হিমায়ন খরচ প্রয়োজন।

LMTD প্রক্রিয়া তাপমাত্রা, ঠান্ডা জল সরবরাহ তাপমাত্রা, তাপ লোড এবং স্থান সীমাবদ্ধতার উপর ভিত্তি করে নির্বাচন করা উচিত। তাপ স্থানান্তর গণনা এবং খরচ ডেটা সহ একটি সাধারণ স্প্রেডশীট মডেল সর্বোত্তম LMTD নির্বাচন করার জন্য প্রয়োজনীয় তথ্য প্রদান করে।

PTFE হিট এক্সচেঞ্জার বিকল্পগুলির মূল্যায়ন করার জন্য অ্যানোডাইজিং লাইনগুলির জন্য, এলএমটিডিকে প্রকিউরমেন্ট নথিতে উল্লেখ করা উচিত এবং কমিশনিংয়ের সময় যাচাই করা উচিত। প্রস্তুতকারকের দ্বারা প্রদত্ত ডিফল্ট কনফিগারেশন শক্তি দক্ষতার পরিবর্তে কমপ্যাক্টনেসের জন্য অপ্টিমাইজ করা যেতে পারে এবং ফলস্বরূপ এলএমটিডি প্রকৃত প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তার সাথে মেলে না।

অ্যানোডাইজিং বা অন্যান্য কম{0}}তাপমাত্রা কুলিং পরিষেবার জন্য PTFE হিট এক্সচেঞ্জার স্পেসিফিকেশনের মূল্যায়নকারী সরঞ্জাম প্রকৌশলী এবং সংগ্রহ বিশেষজ্ঞরা অ্যানোডাইজিং টাইপ, প্রক্রিয়া তাপমাত্রা, ঠান্ডা জল সরবরাহের তাপমাত্রা, তাপ লোড, LMTD এবং পৃষ্ঠের এলাকা কভার করে একটি নকশা পর্যালোচনার অনুরোধ করতে পারেন যাতে নিশ্চিত করা যায় যে ইউনিটটি প্রকৃত প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তা এবং সুবিধার কাঠামোর সাথে মিলেছে।