Ποια προσαρμοσμένη δρομολόγηση σωλήνα απαιτείται για έναν εναλλάκτη θερμότητας PTFE που είναι εγκατεστημένος σε μια δεξαμενή με υπάρχουσες ράβδους διαύλου καθόδου που διασχίζουν το χώρο εγκατάστασης;

Το εμπόδιο του Bus Bar

Οι δεξαμενές επιμετάλλωσης περιέχουν ράβδους διαύλου καθόδου-βαρείς αγωγούς από χαλκό ή αλουμίνιο που μεταφέρουν ρεύμα ανορθωτή στα τεμάχια εργασίας. Αυτές οι ράβδοι διαύλου εκτείνονται κατά μήκος του χείλους της δεξαμενής, σε όλο το πλάτος της δεξαμενής στις γέφυρες στήριξης ή κατά μήκος των τοιχωμάτων της δεξαμενής. Καταλαμβάνουν τον κύριο χώρο εγκατάστασης ενός εναλλάκτη θερμότητας. Δεν μπορούν να μετακινηθούν χωρίς μεγάλη ηλεκτρική ανακατασκευή. Μεταφέρουν εκατοντάδες ή χιλιάδες αμπέρ, δημιουργώντας ισχυρά μαγνητικά πεδία και απαιτώντας αυστηρή ηλεκτρική απόσταση από γειωμένα αντικείμενα.

Η εγκατάσταση ενός τυπικού ορθογώνιου πλέγματος εναλλάκτη θερμότητας PTFE σε μια δεξαμενή με υπάρχουσες ράβδους διαύλου συχνά απαιτεί είτε την αποδοχή μειωμένης επιφάνειας θέρμανσης (με το κόψιμο του πλέγματος από τις ράβδους διαύλου) είτε τη δρομολόγηση σωλήνων γύρω από τα εμπόδια. Η προσαρμοσμένη δρομολόγηση σωλήνων-διαφορετικών μεμονωμένων διαδρομών σωλήνων για πλοήγηση γύρω από τις ράβδους διαύλου διατηρώντας παράλληλα την απόσταση των σωλήνων και τη συνολική επιφάνεια-είναι η προτιμώμενη λύση.

Οι Αρχές Σχεδιασμού Δρομολόγησης

Ο σχεδιασμός δρομολόγησης σωλήνων ακολουθεί τρεις αρχές. Πρώτον, διατηρήστε το ηλεκτρικό διάκενο: Το PTFE είναι ένας εξαιρετικός ηλεκτρικός μονωτήρας, αλλά οι σωληνώσεις ατμού και συμπυκνώματος που συνδέονται με τον εναλλάκτη θερμότητας είναι μεταλλικοί και γειωμένοι. Οι σωλήνες PTFE πρέπει να παρέχουν επαρκή απόσταση ερπυσμού μεταξύ των ράβδων ζεύξης ζεύξης και του πλησιέστερου γειωμένου μεταλλικού στοιχείου. Η ελάχιστη απόσταση ερπυσμού εξαρτάται από την τάση της ράβδου διαύλου και το περιβάλλον, αλλά τα 50-100 mm είναι τυπικά για ανορθωτές επιμετάλλωσης χαμηλής τάσης.

Δεύτερον, διατηρήστε την απόσταση των σωλήνων: η δρομολόγηση γύρω από τα εμπόδια δεν θα πρέπει να δημιουργεί ζώνες σωλήνων σφιχτά συσκευασμένων (που θα περιόριζε τη ροή) ή σωλήνων με μεγάλη απόσταση (που θα δημιουργούσε κρύα σημεία). Ο στόχος του σχεδιασμού είναι να διατηρηθεί η απόσταση σχεδιασμού-σε-σωλήνα όσο το δυνατόν πλησιέστερα σε όλη τη δέσμη, παρεκκλίνοντας μόνο όπου είναι απαραίτητο για να περάσει γύρω από εμπόδια.

Τρίτον, αποφύγετε τα χαμηλά σημεία στην αποστράγγιση των συμπυκνωμάτων: κάθε σωλήνας που πρέπει να βυθιστεί κάτω από την κύρια ανύψωση της κεφαλής συμπυκνώματος για να περάσει κάτω από μια ράβδο διαύλου δημιουργεί μια πιθανή παγίδα συμπυκνωμάτων. Η δρομολόγηση θα πρέπει είτε να διατηρεί συνεχή καθοδική κλίση προς την κεφαλή του συμπυκνώματος είτε να παρέχει αποκλειστική αποστράγγιση σε οποιοδήποτε αναπόφευκτο χαμηλό σημείο.

Τα Μοτίβα Δρομολόγησης

Τρία μοτίβα δρομολόγησης αντιμετωπίζουν κοινές διαμορφώσεις γραμμής διαύλου. Για τις ράβδους διαύλου που εκτείνονται κατά μήκος του χείλους της δεξαμενής πάνω από τη στάθμη του υγρού, οι σωλήνες του εναλλάκτη θερμότητας τερματίζονται απλώς κάτω από την ανύψωση της ράβδου διαύλου. Οι κεφαλίδες είναι τοποθετημένες έξω από τη ζώνη του bus bar. Το μήκος του σωλήνα μειώνεται ελαφρώς, το οποίο αντισταθμίζεται αυξάνοντας τον αριθμό των σωλήνων για να διατηρηθεί η συνολική επιφάνεια.

Για ράβδους λεωφορείων που διασχίζουν τη δεξαμενή πάνω σε γέφυρες στήριξης, οι σωλήνες περνούν κάτω από τις γέφυρες. Το κατακόρυφο διάκενο κάτω από τη γέφυρα καθορίζει τη μέγιστη ανύψωση του σωλήνα. Εάν η γέφυρα είναι χαμηλή, οι σωλήνες στη ζώνη της γέφυρας μπορεί να χρειαστεί να χωνευτούν προς τα κάτω, δημιουργώντας ένα βαθμιδωτό προφίλ δέσμης. Το βήμα δεν επηρεάζει σημαντικά την ομοιομορφία θέρμανσης εάν είναι βαθμιαία.

Για τις ράβδους διαύλου που εκτείνονται κάθετα κατά μήκος του τοιχώματος της δεξαμενής, το πλέγμα του σωλήνα μετατοπίζεται από τον τοίχο για να παρέχει διάκενο. Η μετατόπιση δημιουργεί ένα κενό μεταξύ του πλέγματος και του τοίχου, το οποίο μπορεί να γεμίσει με πρόσθετους μικρότερους σωλήνες για να ανακτηθεί η θερμαντική επιφάνεια στο κενό.

Η Θερμική και Υδραυλική Επαλήθευση

Η προσαρμοσμένη δρομολόγηση αλλάζει το μήκος του σωλήνα και τη διαδρομή ροής. Κάθε προσαρμοσμένη-δρομολόγηση σωλήνας πρέπει να ελέγχεται για κατανομή ροής ατμού. Ένας σωλήνας που είναι 20% μακρύτερος από τους γείτονές του έχει 20% μεγαλύτερη αντίσταση ροής και θα δέχεται λιγότερο ατμό. Ο σχεδιασμός της κεφαλής αντισταθμίζει το μέγεθος του στομίου εισαγωγής για κάθε θέση σωλήνα, διασφαλίζοντας ισορροπημένη κατανομή ροής παρά τα ποικίλα μήκη του σωλήνα.

Η συνολική επιφάνεια μεταφοράς θερμότητας του προσαρμοσμένου-δρομολογημένου πακέτου πρέπει να πληροί την υποχρέωση σχεδιασμού. Ο υπολογισμός της επιφάνειας υπολογίζει τα πραγματικά μήκη σωλήνων και όχι τις ονομαστικές διαστάσεις του πλέγματος. Εάν η δρομολόγηση μειώνει τη συνολική επιφάνεια, οι πρόσθετοι σωλήνες ή ένα μεγαλύτερο αποτύπωμα δέσμης αντισταθμίζει.

Περίληψη

Η προσαρμοσμένη δρομολόγηση σωλήνων επιτρέπει την εγκατάσταση εναλλάκτη θερμότητας PTFE σε δεξαμενές με υπάρχουσες ράβδους διαύλου καθόδου χωρίς μετατόπιση της ηλεκτρικής υποδομής. Η δρομολόγηση διατηρεί την ηλεκτρική απόσταση μέσω των εγγενών μονωτικών ιδιοτήτων του PTFE, διατηρεί την απόσταση των σωλήνων για θερμική ομοιομορφία και εξασφαλίζει συνεχή αποστράγγιση συμπυκνωμάτων. Η κατανομή της ροής εξισορροπείται μέσω του μεμονωμένου ανοίγματος εισόδου σωλήνα. Ο σχεδιασμός ανακτά την επιφάνεια θέρμανσης που θα χανόταν σε ένα τυπικό πλέγμα που κόβεται από τις ράβδους διαύλου.

Η μηχανική υποστήριξη για το σχεδιασμό εναλλάκτη θερμότητας πλοήγησης ράβδου διαύλου είναι διαθέσιμη με την υποβολή των τοποθεσιών και των διαστάσεων της ράβδου διαύλου, της τάσης διαύλου, της γεωμετρίας της δεξαμενής, του καθήκοντος θέρμανσης και των υπαρχουσών συνδέσεων σωληνώσεων.