दीवार की मोटाई का व्यापार-बंद
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर टयूबिंग 0.5 मिमी से 2.5 मिमी तक की दीवार मोटाई में उपलब्ध है। चयन सीधे तौर पर दो प्रदर्शन विशेषताओं को प्रभावित करता है जो विपरीत दिशाओं में खींचती हैं।
पतली दीवारें गर्मी हस्तांतरण में सुधार करती हैं। ट्यूब की दीवार का प्रवाहकीय प्रतिरोध मोटाई के समानुपाती होता है। 0.5 मिमी की दीवार 1.0 मिमी की दीवार की तुलना में दोगुनी तेजी से गर्मी का संचालन करती है। हीटिंग ड्यूटी का प्रत्येक वाट ट्यूब सामग्री में कम तापमान गिरावट के साथ प्रक्रिया द्रव तक पहुंचता है।
मोटी दीवारें यांत्रिक स्थायित्व में सुधार करती हैं। तापमान बढ़ने पर PTFE थोड़ा नरम हो जाता है। 120 डिग्री पर, सामग्री का रेंगना प्रतिरोध और फटने की शक्ति परिवेश की तुलना में कम होती है। मोटी दीवारें सुरक्षित परिचालन दबाव मार्जिन बनाए रखते हुए क्षतिपूर्ति करती हैं। मोटी दीवारें रखरखाव के दौरान उपकरण के प्रहार और संचालन से होने वाली आकस्मिक क्षति से भी बचती हैं।
इंजीनियरिंग निर्णय के लिए विशिष्ट परिचालन स्थितियों के लिए इन प्रतिस्पर्धी मांगों को संतुलित करने की आवश्यकता होती है।
तापीय चालकता: पतली दीवारों का मामला
PTFE की तापीय चालकता लगभग 0.25 W/m·K है, जो स्टेनलेस स्टील से लगभग 60 गुना कम है। यह कम चालकता सामग्री की प्राथमिक तापीय सीमा है। दीवार की मोटाई का प्रत्येक मिलीमीटर मापने योग्य थर्मल प्रतिरोध जोड़ता है।
ट्यूब की दीवार के माध्यम से प्रवाहकीय गर्मी हस्तांतरण फूरियर के नियम का पालन करता है। अंदर और बाहर के बीच 80 डिग्री तापमान अंतर वाली 1.0 मिमी मोटी पीटीएफई दीवार के लिए, ताप प्रवाह लगभग 20 किलोवाट/वर्ग मीटर है। दीवार की मोटाई 0.5 मिमी तक कम करने से समान तापमान अंतर के लिए ताप प्रवाह दोगुना होकर 40 किलोवाट/वर्ग मीटर हो जाता है।
पतली दीवार टयूबिंग समान हीट ड्यूटी के लिए छोटे हीट एक्सचेंजर सतह क्षेत्र की अनुमति देती है। इससे कॉइल आकार, सामग्री लागत और टैंक वॉल्यूम विस्थापन कम हो जाता है। 100 किलोवाट हीटिंग अनुप्रयोग के लिए, 1.0 मिमी और 0.5 मिमी दीवार मोटाई के बीच सतह क्षेत्र का अंतर 20% से अधिक हो सकता है।
तालिका 1: 120 डिग्री पर पीटीएफई ट्यूब दीवार की मोटाई प्रदर्शन तुलना
| दीवार की मोटाई (मिमी) | सापेक्ष ऊष्मा अंतरण | 120 डिग्री पर बर्स्ट प्रेशर (बार) | रेंगना प्रतिरोध | संघात प्रतिरोध | अनुशंसित आवेदन |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.5 | उत्कृष्ट (1.8× बेसलाइन) | 4-6 | कम | गरीब | कम -दबाव, सुरक्षित स्थान |
| 0.8 | अच्छा (1.4× बेसलाइन) | 8-12 | मध्यम | गोरा | सामान्य चढ़ाना स्नान |
| 1.0 | बेसलाइन (1.0×) | 12-18 | अच्छा | अच्छा | मानक औद्योगिक सेवा |
| 1.5 | मध्यम (0.75×) | 20-28 | बहुत अच्छा | बहुत अच्छा | उच्च-दबाव वाली भाप, भारी संचालन |
| 2.0 | निम्न (0.6×) | 30-40 | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | गंभीर यांत्रिक वातावरण |
1.0 मिमी दीवार मोटाई पर बेसलाइन गर्मी हस्तांतरण। 10 मिमी ओडी ट्यूब के लिए बर्स्ट दबाव। डिज़ाइन मार्गदर्शन के लिए अनुमानित मान।
ऊंचे तापमान पर यांत्रिक शक्ति
पीटीएफई उपयोगी यांत्रिक गुणों को 260 डिग्री तक बरकरार रखता है, लेकिन 100 डिग्री से ऊपर गुणों में उत्तरोत्तर गिरावट आती है। 120 डिग्री पर, तन्य शक्ति कमरे के तापमान मान का लगभग 40% है। निरंतर भार के तहत रेंगना मापने योग्य हो जाता है।
3 बारग पर भाप ट्यूब के अंदर 143 डिग्री तक पहुंच जाती है। इस तापमान पर PTFE दीवार आंतरिक दबाव तनाव का अनुभव करती है। 0.5 मिमी की पतली दीवारें सेवा के वर्षों में रेंग सकती हैं, धीरे-धीरे और पतली हो सकती हैं। 1.0 मिमी की दीवार इस दीर्घकालिक विकृति के विरुद्ध मार्जिन प्रदान करती है।
बाहरी यांत्रिक भार भी मायने रखता है। विसर्जन सेवा में ट्यूबों का वर्कपीस, औजारों और सफाई उपकरणों के साथ संपर्क होता है। 0.5 मिमी की दीवार तेज प्रहार से आसानी से पंचर हो जाती है। 1.0 मिमी की दीवार बिना किसी क्षति के नियमित संचालन को सहन करती है।
भाप से गर्म विसर्जन सेवा के लिए मानक अनुशंसा 0.8 मिमी से 1.0 मिमी दीवार की मोटाई है। यह रेंज स्वीकार्य गर्मी हस्तांतरण को बनाए रखते हुए सामान्य भाप दबाव पर पर्याप्त विस्फोट दबाव मार्जिन प्रदान करती है। पतली दीवारों का उपयोग कम दबाव वाली गर्म पानी प्रणालियों में किया जा सकता है जहां आंतरिक दबाव न्यूनतम होता है।
आवेदन-विशिष्ट चयन दिशानिर्देश
मध्यम उत्तेजना और संरक्षित कुंडल स्थान के साथ एसिड चढ़ाना स्नान 0.8 मिमी दीवार टयूबिंग के लिए उपयुक्त है। गर्मी हस्तांतरण लाभ महत्वपूर्ण है और यांत्रिक जोखिम प्रबंधनीय हैं।
हार्ड क्रोम या इलेक्ट्रोलेस निकेल बाथ जहां कॉइल भारी वर्कपीस से टकरा सकते हैं, 1.0-1.2 मिमी की दीवारों को उचित ठहराते हैं। गर्मी हस्तांतरण जुर्माना मामूली है और स्थायित्व लाभ पर्याप्त है।
6 बार्ग से ऊपर उच्च - दबाव वाली भाप प्रणालियों को तापमान पर पर्याप्त विस्फोट दबाव मार्जिन के लिए 1.2-1.5 मिमी दीवारों की आवश्यकता होती है। कम गर्मी हस्तांतरण की भरपाई उच्च भाप तापमान ड्राइविंग बल द्वारा की जाती है।
पंप प्रवाह वाले बाहरी आवरण और - ट्यूब एक्सचेंजर पतली दीवारों का उपयोग कर सकते हैं क्योंकि यांत्रिक क्षति का जोखिम कम होता है और आंतरिक दबाव ही एकमात्र महत्वपूर्ण भार होता है।
सारांश
पीटीएफई ट्यूब दीवार की मोटाई का चयन थर्मल और मैकेनिकल प्रदर्शन को संतुलित करता है। 0.5-0.8 मिमी तक की पतली दीवारें गर्मी हस्तांतरण को अधिकतम करती हैं और सतह क्षेत्र की आवश्यकताओं को कम करती हैं। 1.0-1.5 मिमी तक की मोटी दीवारें ऊंचे तापमान पर विस्फोट दबाव मार्जिन और यांत्रिक स्थायित्व प्रदान करती हैं।
मानक 0.8-1.0 मिमी दीवार टयूबिंग 4 बार्ग तक के दबाव पर अधिकांश भाप-गर्म विसर्जन अनुप्रयोगों में कार्य करती है। पतली या मोटी दीवारों की ओर समायोजन विशिष्ट भाप दबाव, यांत्रिक वातावरण और स्वीकार्य कुंडल पदचिह्न बाधाओं पर निर्भर करता है।
विशिष्ट अनुप्रयोगों में दीवार की मोटाई के चयन के लिए इंजीनियरिंग सिफारिशें ऑपरेटिंग तापमान, भाप या हीटिंग माध्यम दबाव, टैंक पर्यावरण विवरण और गर्मी हस्तांतरण प्रदर्शन आवश्यकताओं को प्रस्तुत करने पर उपलब्ध होती हैं।
