आंशिक रूप से डूबे हुए पीटीएफई हीट एक्सचेंजर कॉइल में अत्यधिक बाईपास प्रवाह के संकेतक क्या हैं?

शॉर्ट-सर्किट समस्या

फर्श पर पीटीएफई हीट एक्सचेंजर ग्रिड के साथ एक प्लेटिंग टैंक एक हैरान करने वाला तापमान पैटर्न दिखाता है। कॉइल के पास का स्नान जल्दी से सेटपॉइंट पर पहुंच जाता है। टैंक के अंतिम छोर पर स्थित स्नानघर 6 डिग्री पीछे है। भाप का दबाव बढ़ने से अंतराल बंद नहीं होता है {{4}निकट का कुंडल क्षेत्र बस गर्म हो जाता है जबकि दूर का क्षेत्र ठंडा रहता है।

समस्या अपर्याप्त ऊष्मा इनपुट नहीं है। यह प्रवाह कुवितरण है. गर्म कुंडल से उठने वाली प्राकृतिक संवहन धाराएं एक परिसंचरण पैटर्न बनाती हैं जो शॉर्ट सर्किट बनाती है। गर्म घोल कुंडल से उठता है, सतह पर घूमता है, थोड़ा ठंडा होता है और नीचे उतरता है। लेकिन टैंक में समान रूप से उतरने के बजाय, ठंडा किया गया घोल टैंक के दूर के छोर को पूरी तरह से दरकिनार करते हुए कुंडल में वापस कम प्रतिरोध पथ ढूंढता है।

पीटीएफई कॉइल एक ही घोल को बार-बार गर्म कर रही है जबकि सुदूर क्षेत्र स्थिर हो गया है। यह बाईपास प्रवाह सिस्टम की प्रभावी ताप क्षमता को कम कर देता है और लगातार तापमान गैर-एकरूपता पैदा करता है जिसे भाप का कोई भी दबाव ठीक नहीं कर सकता है।

बाईपास प्रवाह तंत्र

बाईपास प्रवाह तब होता है जब परिसंचारी समाधान एक पसंदीदा पथ पाता है जो पूरे टैंक की मात्रा को पार किए बिना इसे गर्मी स्रोत पर लौटाता है। कई कारक इन पसंदीदा पथों का निर्माण करते हैं।

कॉइल को टैंक की दीवार के बहुत करीब रखने से कॉइल और दीवार के बीच एक संकीर्ण चैनल बन जाता है। बढ़ता हुआ गर्म घोल इस अंतराल के माध्यम से तरल पदार्थ में प्रवेश करता है। तरल पदार्थ ठंडे क्षेत्र से, टैंक के फर्श के साथ, दीवार के अंतराल के माध्यम से ऊपर, और सुदूर क्षेत्र की मात्रा के साथ मिश्रित हुए बिना सतह पर वापस आ जाता है।

टैंक फर्श का अधूरा कॉइल कवरेज बिना गर्म किए हुए हिस्सों को छोड़ देता है। इन बिना गरम किए गए खंडों में उतरने वाले घोल को ऊपर ले जाने के लिए किसी थर्मल प्लम का सामना नहीं करना पड़ता है। यह नीचे की ओर रहता है, कम से कम प्रतिरोध के पथ पर कुंडली की ओर धीरे-धीरे बहता है।

अनियमित कुंडल ज्यामिति कुछ क्षेत्र घने ट्यूबिंग वाले, अन्य विरल क्षेत्र असमान ताप घनत्व पैदा करते हैं। सघन क्षेत्र मजबूत थर्मल प्लम उत्पन्न करते हैं, जिससे अधिक प्रवाह होता है। विरल क्षेत्र परिसंचरण में कम योगदान देते हैं, जिससे मृत क्षेत्र बनते हैं।

तालिका 1: पीटीएफई हीट एक्सचेंजर प्रतिष्ठानों में अत्यधिक बाईपास प्रवाह के नैदानिक ​​संकेतक

बाईपास अंश की मात्रा निर्धारित करना

बाईपास अंश{{0}परिसंचारी प्रवाह का प्रतिशत जो सुदूर क्षेत्र के आयतन के साथ मिश्रित हुए बिना कुंडल में वापस लौटता है, तापमान माप से अनुमान लगाया जा सकता है।

कॉइल हीट इनपुट को स्टीम कंडेनसेट रेट से जाना जाता है। टैंक की मात्रा और मापी गई तापमान वृद्धि दर गर्म होने वाले प्रभावी द्रव्यमान को दर्शाती है। यदि प्रभावी द्रव्यमान कुल टैंक द्रव्यमान से काफी कम है, तो अंतर बाईपास की गई मात्रा है।

उदाहरण के लिए, यदि सभी घोल को समान रूप से गर्म किया जाता है, तो 80 किलोवाट ताप इनपुट वाला 10,000-लीटर टैंक लगभग 0.5 डिग्री प्रति मिनट ऊपर उठना चाहिए। यदि केवल 6,000 लीटर ही परिसंचरण में प्रभावी रूप से भाग लेता है, तो सक्रिय क्षेत्र में तापमान में 0.8 डिग्री प्रति मिनट की वृद्धि होगी जबकि स्थिर क्षेत्र ठंडा रहेगा। 40% बाईपास अंश की गणना भाग लेने वाली मात्रा और कुल मात्रा के अनुपात से की जाती है।

डिज़ाइन सुधार

बाइपास प्रवाह के लिए बफ़लिंग प्राथमिक सुधार है। टैंक के फर्श से लेकर कॉइल की ऊंचाई के ऊपर तक फैला एक ऊर्ध्वाधर बाफ़ल, कॉइल के लंबे आयाम के लंबवत रखा गया है, जो कॉइल पर लौटने से पहले समाधान को पूरी टैंक लंबाई की यात्रा करने के लिए मजबूर करता है। बाफ़ल शॉर्ट-सर्किट पथ को बाधित करता है।

टैंक के फर्श पर विस्तारित कॉइल कवरेज बिना गरम किए हुए मृत क्षेत्रों को समाप्त कर देता है। पीटीएफई ग्रिड को टैंक फर्श क्षेत्र के कम से कम 70% को कवर करना चाहिए, जो सभी दीवारों के 150-200 मिमी के भीतर तक फैला हुआ है। इंस्टालेशन एक्सेस के लिए एज गैप अपरिहार्य हैं लेकिन इन्हें कम किया जाना चाहिए।

गहरे टैंकों के लिए, मध्य-गहराई पर पीटीएफई कॉइल का दूसरा स्तर कई ऊर्ध्वाधर स्तरों पर हीटिंग प्रदान करता है। यह उस मजबूत थर्मोकलाइन को तोड़ देता है जो तब बन सकती है जब सारी गर्मी तली में प्रवेश कर जाती है। दोहरे स्तर का तापन दो परिसंचरण कोशिकाओं का निर्माण करता है जो एक कोशिका की तुलना में अधिक प्रभावी ढंग से मिश्रित होती हैं।

प्रवाह वितरण उपकरण {{0}छिद्रित प्लेटें या वितरण हेडर{{1}पीटीएफई कॉइल समर्थन संरचना के साथ एकीकृत किए जा सकते हैं। ये उपकरण कॉइल बंडल के माध्यम से समान रूप से प्रवाह को निर्देशित करते हैं, खुले क्षेत्रों के माध्यम से अधिमान्य चैनलों को रोकते हैं।

सारांश

आंशिक रूप से डूबे हुए पीटीएफई हीट एक्सचेंजर कॉइल में अत्यधिक बाईपास प्रवाह गर्म समाधान को पूर्ण टैंक वॉल्यूम के साथ मिश्रित किए बिना कॉइल में वापस शॉर्ट सर्किट की अनुमति देकर लगातार तापमान गैर-एकरूपता का कारण बनता है। नैदानिक ​​​​संकेतकों में भाप के दबाव में वृद्धि के प्रति अनुत्तरदायी टैंक तापमान में लगातार अंतर और धीमी दूर के साथ कुंडल तापमान में तीव्र प्रतिक्रिया शामिल है।

वास्तविक तापमान वृद्धि की तुलना सैद्धांतिक समान हीटिंग से करते हुए गर्मी संतुलन गणना से बाईपास अंश का अनुमान लगाया जाता है। सुधारों में छोटे सर्किट पथों को बाधित करने के लिए बाफ़लिंग, मृत क्षेत्रों को खत्म करने के लिए विस्तारित कॉइल कवरेज, और गहरे टैंकों के लिए बहु-स्तरीय कॉइल प्लेसमेंट शामिल हैं।

पीटीएफई हीट एक्सचेंजर बाईपास प्रवाह सुधार के लिए इंजीनियरिंग सिफारिशें टैंक आयाम, कॉइल लेआउट, मापा तापमान वितरण और वर्तमान भाप ऑपरेटिंग डेटा प्रस्तुत करने पर उपलब्ध हैं।