दूरस्थ स्थापना समस्या
जगह की कमी के कारण कभी-कभी पीटीएफई हीट एक्सचेंजर की स्थापना प्रक्रिया टैंक से दूर हो जाती है। एक्सचेंजर मेजेनाइन पर, बगल के कमरे में या इमारत के बाहर बैठता है। इंटरकनेक्टिंग पाइपिंग गर्म प्रक्रिया वाले तरल पदार्थ को एक्सचेंजर से टैंक तक ले जाती है और ठंडे तरल पदार्थ को दोबारा गर्म करने के लिए लौटाती है।
इंटरकनेक्टिंग पाइप का प्रत्येक मीटर आसपास के वातावरण में गर्मी खो देता है। पीटीएफई एक्सचेंजर को 65 डिग्री पर छोड़ने वाला गर्म घोल 58 डिग्री पर टैंक में पहुंच सकता है। तापमान में गिरावट खोई हुई ताप क्षमता को दर्शाती है। एक्सचेंजर को क्षतिपूर्ति करने के लिए कड़ी मेहनत करनी चाहिए, जिससे भाप की खपत बढ़ जाएगी और संभावित रूप से इसकी डिज़ाइन ड्यूटी बढ़ जाएगी।
डिज़ाइन इंजीनियर के लिए प्रश्न: कितनी क्षमता खो गई है, और किस पाइप की लंबाई पर दूरस्थ स्थापना अलाभकारी हो जाती है?
ऊष्मा हानि तंत्र
इंटरकनेक्टिंग पाइपिंग से गर्मी का नुकसान न्यूटन के शीतलन के नियम का पालन करता है। गर्मी के नुकसान की दर तरल पदार्थ और परिवेशी वायु के बीच तापमान अंतर, पाइप सतह क्षेत्र और तरल पदार्थ से परिवेश तक समग्र गर्मी हस्तांतरण गुणांक पर निर्भर करती है।
बिना इन्सुलेटेड धातु पाइपिंग तेजी से गर्मी खो देती है। एक 50 मिमी व्यास का पाइप जो 20 डिग्री परिवेश के माध्यम से 65 डिग्री पर समाधान ले जाता है, प्रति रैखिक मीटर लगभग 150-250 डब्ल्यू खो देता है। 20 मीटर की दौड़ में, हानि 3-5 किलोवाट है। 30 किलोवाट हीटिंग सिस्टम के लिए, यह 10-17% क्षमता में कमी का प्रतिनिधित्व करता है।
इंसुलेटेड पाइपिंग से नुकसान काफी कम हो जाता है। उचित रूप से निर्दिष्ट खनिज ऊन या 25{6}}50 मिमी मोटाई का फोम इन्सुलेशन गर्मी के नुकसान को 20-40 डब्ल्यू प्रति मीटर तक कम कर देता है। वही 20-मीटर की दौड़ में केवल 0.4-0.8 किलोवाट-सिस्टम क्षमता का प्रबंधनीय 1-3% खो जाता है।
तालिका 1: इंटरकनेक्टिंग पाइपिंग से गर्मी का नुकसान (50 मिमी पाइप, 65 डिग्री द्रव, 20 डिग्री परिवेश)
| इन्सुलेशन की स्थिति | प्रति मीटर ताप हानि (W/m) | 10 मीटर रन लॉस (किलोवाट) | 20 मीटर रन लॉस (किलोवाट) | प्रभावी क्षमता हानि (30 किलोवाट प्रणाली) |
|---|---|---|---|---|
| बिना इंसुलेटेड स्टील पाइप | 200 | 2.0 | 4.0 | 13% |
| बिना इंसुलेटेड पीटीएफई पाइप | 160 | 1.6 | 3.2 | 11% |
| 25 मिमी खनिज ऊन इन्सुलेशन | 35 | 0.35 | 0.7 | 2.3% |
| 50 मिमी खनिज ऊन इन्सुलेशन | 18 | 0.18 | 0.36 | 1.2% |
| प्री-इन्सुलेटेड (फोम-भरा) पाइप | 12 | 0.12 | 0.24 | 0.8% |
शांत हवा में क्षैतिज पाइप के लिए ऊष्मा हानि मान अनुमानित है। वास्तविक नुकसान हवा के वेग, पाइप सपोर्ट और इन्सुलेशन अखंडता पर निर्भर करते हैं।
पीटीएफई पाइपिंग संबंधी विचार
पीटीएफई इंटरकनेक्टिंग पाइपिंग में धातु की तुलना में कम तापीय चालकता होती है, जो मामूली अंतर्निहित इन्सुलेशन प्रदान करती है। बिना इंसुलेटेड पीटीएफई पाइप से गर्मी का नुकसान समकक्ष स्टील पाइप की तुलना में लगभग 20% कम है। यह छोटा सा लाभ लंबे समय तक इन्सुलेशन की आवश्यकता को समाप्त नहीं करता है।
पीटीएफई पाइपिंग में थर्मल विस्तार का उच्च गुणांक होता है। लंबे सीधे चलने के लिए निश्चित बिंदुओं पर अत्यधिक तनाव को रोकने के लिए विस्तार लूप या धौंकनी की आवश्यकता होती है। विस्तार जोड़ों पर गैर-अछूता अनुभाग बनाने से बचने के लिए विस्तार आवास को इन्सुलेशन प्रणाली के साथ एकीकृत किया जाना चाहिए।
कम कठोरता के कारण पीटीएफई पाइप के लिए समर्थन रिक्ति स्टील की तुलना में करीब है। समर्थन इन्सुलेशन के माध्यम से थर्मल पुल बनाते हैं। प्रत्येक समर्थन में स्थानीय गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए पाइप और समर्थन क्लैंप के बीच एक इन्सुलेटिंग पैड शामिल होना चाहिए।
दूरस्थ स्थापनाओं के लिए डिज़ाइन दिशानिर्देश
सबसे पहले पाइप की लंबाई कम करें। पीटीएफई हीट एक्सचेंजर को टैंक के जितना नजदीक हो सके, जितना भौतिक बाधाएं अनुमति देती हैं, लगाएं। बचाया गया प्रत्येक मीटर पाइपिंग और इन्सुलेशन के लिए गर्मी के नुकसान और पूंजीगत लागत को कम करता है।
अच्छी तरह से इंसुलेट करें. फिटिंग, फ्लैंज और वाल्व सहित सभी हॉट इंटरकनेक्टिंग पाइपिंग को इंसुलेट किया जाना चाहिए। हटाने योग्य इन्सुलेशन पैड स्थायी गर्मी हानि के बिना निकला हुआ किनारा और वाल्व तक पहुंच की अनुमति देते हैं।
डिज़ाइन शुल्क में शामिल गणना की गई गर्मी हानि के साथ एक्सचेंजर का आकार बदलें। 2 किलोवाट पाइपिंग हानि के साथ 30 किलोवाट प्रोसेस लोड के लिए 32 किलोवाट एक्सचेंजर की आवश्यकता होती है, न कि 30 किलोवाट की। स्थापना के बाद खराब प्रदर्शन की खोज की तुलना में वृद्धिशील लागत कम है।
पंप किए गए पुनःपरिसंचरण प्रवाह दर पर विचार करें। उच्च प्रवाह दर प्रति मीटर ताप हानि को थोड़ा बढ़ा देती है लेकिन प्रति पास तापमान में गिरावट को कम कर देती है। वितरित तापमान पर शुद्ध प्रभाव विशिष्ट पाइपिंग कॉन्फ़िगरेशन पर निर्भर करता है।
सारांश
रिमोट पीटीएफई हीट एक्सचेंजर इंस्टॉलेशन इंटरकनेक्टिंग पाइपिंग हीट लॉस के कारण हीटिंग क्षमता खो देते हैं। 10-मीटर से अधिक दूरी पर बिना इंसुलेटेड पाइपिंग से सिस्टम क्षमता का 10% से अधिक नुकसान हो सकता है। उचित इन्सुलेशन नुकसान को 1-3% तक कम कर देता है।
डिज़ाइन दिशानिर्देश पाइप की लंबाई को कम करने, सभी गर्म सतहों को इन्सुलेट करने और एक्सचेंजर आकार में गणना की गई हानियों को शामिल करने को प्राथमिकता देते हैं। पीटीएफई पाइपिंग की कम तापीय चालकता एक छोटा अंतर्निहित लाभ प्रदान करती है लेकिन इन्सुलेशन को प्रतिस्थापित नहीं करती है।
रिमोट पीटीएफई हीट एक्सचेंजर इंस्टॉलेशन डिज़ाइन के लिए इंजीनियरिंग विश्लेषण पाइपिंग लेआउट, पाइप सामग्री और व्यास, द्रव तापमान, परिवेश की स्थिति और उपलब्ध इन्सुलेशन विनिर्देशों को प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।
