ट्यूब पास गणना
एक पीसीबी इलेक्ट्रोलेस कॉपर लाइन सख्त तापमान सहनशीलता के साथ 38-42 डिग्री पर संचालित होती है। पीटीएफई हीट एक्सचेंजर को 2 बार्ग स्टीम का उपयोग करके 35 किलोवाट हीटिंग ड्यूटी देनी होगी। उपलब्ध टैंक स्थान 1.2 मीटर x 0.8 मीटर के कॉइल फ़ुटप्रिंट को समायोजित करता है। डिज़ाइन प्रश्न: इस पदचिह्न से गुजरने वाली कितनी ट्यूब आवश्यक ताप हस्तांतरण प्राप्त करती हैं?
ट्यूब पास दो चीजें निर्धारित करते हैं। अधिक पास से निर्धारित पदचिह्न के भीतर कुल ट्यूब की लंबाई और सतह क्षेत्र बढ़ जाता है। लेकिन अधिक गुजरने से भाप भी बढ़ती है -पार्श्व दबाव में गिरावट होती है और घनीभूत जल निकासी जटिल हो जाती है। इष्टतम पास गणना भाप दबाव बजट से अधिक या जल निकासी समस्याएं पैदा किए बिना आवश्यक गर्मी हस्तांतरण प्रदान करती है।
गणना विधि
गणना ताप शुल्क से लेकर पास गणना तक चरणबद्ध तरीके से आगे बढ़ती है।
आवश्यक सतह क्षेत्र पहले आता है. 35 किलोवाट ड्यूटी के साथ, 133 डिग्री पर भाप, 40 डिग्री पर स्नान, लगभग 85 डिग्री का एलएमटीडी, और पतली दीवार पीटीएफई के लिए 280 डब्लू/एम²·के के यू{5}}मूल्य के साथ, आवश्यक क्षेत्र 35,000 / (280 × 85)=1.47 वर्ग मीटर है।
ट्यूब की लंबाई क्षेत्रफल और ट्यूब के व्यास पर निर्भर करती है। 8 मिमी ओडी ट्यूबिंग का उपयोग करके, प्रत्येक रैखिक मीटर 0.0251 वर्ग मीटर सतह क्षेत्र प्रदान करता है। आवश्यक कुल लंबाई 1.47 / 0.0251=58.6 मीटर है।
पास गणना कुल लंबाई को प्रत्येक पास की लंबाई से विभाजित करती है। 1.2 मीटर का उपलब्ध पदचिह्न लगभग 1.1 मीटर सक्रिय लंबाई के पास की अनुमति देता है। प्रत्येक पास 1.1 मीटर ट्यूब लंबाई प्रदान करता है। आवश्यक पास: 58.6 / 1.1=53.3, 54 पास तक पूर्णांकित।
तालिका 1: 35 किलोवाट इलेक्ट्रोलेस कॉपर बाथ हीटर के लिए ट्यूब पास गणना
| पैरामीटर | कीमत | इकाई |
|---|---|---|
| ताप कर्तव्य | 35 | किलोवाट |
| भाप का तापमान (2 बार्ग) | 133 | डिग्री |
| स्नान का तापमान | 40 | डिग्री |
| एलएमटीडी | 85 | डिग्री |
| डिज़ाइन यू-मान | 280 | W/m²·K |
| आवश्यक सतह क्षेत्र | 1.47 | m² |
| ट्यूब आयुध डिपो | 8 | मिमी |
| सतह क्षेत्र प्रति रैखिक मीटर | 0.0251 | m²/m |
| कुल ट्यूब लंबाई | 58.6 | m |
| उपलब्ध पास लंबाई | 1.1 | m |
| परिकलित पास गिनती | 54 | गुजरता है |
| अनुशंसित पास संख्या (10% मार्जिन के साथ) | 60 | गुजरता है |
पदचिह्न के भीतर विन्यास
1.2 मीटर × 0.8 मीटर पदचिह्न के भीतर साठ पासों के लिए ट्यूबों को पंक्तियों और स्तंभों में व्यवस्थित करने की आवश्यकता होती है। उनके बीच समाधान प्रवाह की अनुमति देने के लिए 25 मिमी केंद्रों पर ट्यूबों की दूरी के साथ, 0.8 मीटर की चौड़ाई प्रति पंक्ति 32 ट्यूबों को समायोजित करती है। 30 ट्यूबों की 2 पंक्तियों के रूप में साठ पास व्यवस्थित किए गए हैं जो पदचिह्न के भीतर फिट होते हैं।
दो पंक्तियों को दो{0}}स्तरीय ग्रिड के रूप में लंबवत रूप से जोड़ा जा सकता है। भाप एक वितरण हेडर में प्रवेश करती है, ऊपरी पंक्ति में 30 समानांतर ट्यूबों के माध्यम से बहती है, निचली पंक्ति में 30 ट्यूबों के माध्यम से लौटती है, और एक कंडेनसेट हेडर में एकत्र होती है। समानांतर ट्यूब सर्किट के साथ यह एकल -पास भाप प्रवाह आवश्यक कुल लंबाई प्राप्त करते हुए दबाव ड्रॉप को कम करता है।
इलेक्ट्रोलेस कॉपर विशिष्ट बाधाएँ
इलेक्ट्रोलेस कॉपर बाथ थर्मल गणना से परे अद्वितीय हीटर डिजाइन बाधाएं प्रस्तुत करते हैं। स्नान थर्मोडायनामिक रूप से अस्थिर है। दीवार का अत्यधिक तापमान हीटर की सतह पर स्वत: तांबे के जमाव को ट्रिगर करता है, वही प्लेट समस्या उत्पन्न करती है जो धातु हीटर को नष्ट कर देती है।
पीटीएफई कैटेलिटिक प्लेटिंग को खत्म कर देता है, लेकिन दीवार का तापमान अभी भी मायने रखता है। 140 डिग्री से ऊपर के भाप तापमान पर, उत्प्रेरक सतह प्रभावों के बिना भी ट्यूब की दीवार के पास स्थानीयकृत स्नान अपघटन संभव हो जाता है। चयनित 2 बार्ग भाप 133 डिग्री संतृप्ति तापमान प्रदान करती है, जिससे दीवार का तापमान अपघटन सीमा से सुरक्षित रूप से नीचे रहता है।
पास गिनती इस सुरक्षा मार्जिन को प्रभावित करती है। बहुत कम गुजरने से भाप का वेग बढ़ता है और दबाव गिरता है लेकिन दीवार का तापमान नहीं बदलता है। बहुत सारे पास व्यक्तिगत ट्यूब भाप प्रवाह को कम करते हैं, संभावित रूप से असमान घनीभूत जल निकासी और ठंडे स्थानों का कारण बनते हैं। परिकलित 60-पास कॉन्फ़िगरेशन संतुलित प्रवाह वितरण प्रदान करता है।
मल्टी-पास डिज़ाइनों में घनीभूत जल निकासी
एकाधिक ट्यूब पासों के लिए प्रत्येक पास से उचित घनीभूत जल निकासी की आवश्यकता होती है। फंसा हुआ कंडेनसेट प्रभावी गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र को कम कर देता है और पानी के हथौड़े का खतरा पैदा करता है। प्रत्येक पास को कंडेनसेट संग्रह हेडर की ओर नीचे की ओर ढलान होना चाहिए।
60-पास दो-स्तरीय कॉन्फ़िगरेशन के लिए, निचली पंक्ति स्वाभाविक रूप से हेडर तक जाती है। ऊपरी पंक्ति को समर्थन संरचना में निर्मित थोड़ी ढलान की आवश्यकता होती है। पूर्ण ड्यूटी पर कुल कंडेनसेट लोड के लिए आकार के स्टीम ट्रैप जल निकासी डिजाइन को पूरा करते हैं। तापमान-नियंत्रित इलेक्ट्रोलेस स्नान के विशिष्ट कंडेनसेट लोड को मॉड्यूलेट करने के लिए फ्लोट {{6} और - थर्मोस्टैटिक जाल को प्राथमिकता दी जाती है।
सारांश
इलेक्ट्रोलेस कॉपर बाथ के लिए पीटीएफई हीट एक्सचेंजर ट्यूब पास की गणना हीट ड्यूटी से लेकर सतह क्षेत्र तक ट्यूब की लंबाई से लेकर पास की गिनती तक होती है। 35 किलोवाट के उदाहरण से 1.2 मीटर × 0.8 मीटर फुटप्रिंट के भीतर दो - स्तरीय ग्रिड में व्यवस्थित 8 मिमी ओडी टयूबिंग के 60 पास मिलते हैं।
इलेक्ट्रोलेस कॉपर रसायन दीवार के तापमान की बाधाओं को जोड़ता है जो भाप दबाव चयन को प्रभावित करता है। पीटीएफई सामग्री कैटेलिटिक प्लेट के जोखिम को समाप्त कर देती है। उचित घनीभूत जल निकासी डिज़ाइन सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक पास गर्मी हस्तांतरण में पूरी तरह से योगदान देता है।
पीसीबी इलेक्ट्रोलेस कॉपर लाइन पीटीएफई हीट एक्सचेंजर आकार के लिए इंजीनियरिंग विश्लेषण स्नान की मात्रा, ऑपरेटिंग तापमान, गर्मी अप समय की आवश्यकता, उपलब्ध भाप दबाव, टैंक आयाम और वर्तमान हीटर प्रदर्शन डेटा प्रस्तुत करने पर उपलब्ध है।
