Tablo vapè ki defini limit la
Yon plant chimik ki mande 150 kW chalè nan yon tanperati pwosesis 160 degre gen aksè a vapè nan 12 bar, ki bay yon tanperati satire nan 191 degre. Echanjeur chalè metalik ki espesifye pou devwa sa a se yon inite koki-ak-tib ak yon miray tib asye pur 6 mm. Altènatif PTFE a dwe evalye kont menm devwa a.
Nan 12 bar ak 191 degre, presyon vapè satire se byen nan seri echanjeur chalè metalik. Pou PTFE, premye kontrent la se presyon opere maksimòm. Estanda echanjeur chalè PTFE yo rated pou 0.5-1.0 MPa (5-10 bar) nan tanperati modere, men Rating presyon an diminye kòm tanperati a ogmante. Nan 190 degre, presyon k ap travay akseptab pou yon tib tipik PTFE ka 0.3-0.5 MPa, ki pi ba pase presyon vapè ki nesesè yo.
Dezyèm kontrent la se fòs ki depann de tanperati-. PTFE kenbe apeprè 50% nan tanperati chanm li -fòs rupture nan 190 degre, ak pousantaj la ranpe ogmante anpil. Mi tib la dwe pi epè pou kenbe tèt ak presyon an nan tanperati ki wo, ki ogmante rezistans tèmik la epi redwi koyefisyan transfè chalè a.
Twazyèm kontrent la se estrès entèn ki devlope lè miray tib la chofe pa vapè a. Bò vapè tib la se nan 191 degre, ak bò pwosesis la se nan 160 degre, ki kreye yon diferans tanperati a 31 degre atravè miray la. Nan yon materyèl ki ba-kondiktivite, diferans tanperati sa a pwodui yon estrès tèmik enpòtan ki ajoute nan estrès presyon an.
Limit Kontinsyon Presyon an
Kontinasyon presyon se limit ki pi fondamantal. Estrès baskètbòl la nan yon tib mens-anba presyon entèn la pwopòsyonèl ak presyon an ak dyamèt tib la epi envès pwopòsyonèl ak epesè miray la. Pou yon tib PTFE ak yon dyamèt ekstèn 6 mm ak yon miray 1.0 mm, estrès baskètbòl la nan 10 bar presyon entèn se apeprè 30 MPa. Fòs rupture nan PTFE nan 190 degre se apeprè 10-12 MPa, ki vle di tib la pa ka gen presyon an ak yon faktè sekirite adekwat.
Ogmante epesè miray la diminye estrès baskètbòl la men ogmante rezistans tèmik la. Yon miray 2.0 mm diminye estrès baskètbòl la a 15 MPa, ki se nan limit fòs la, men rezistans nan tèmik double, ak koyefisyan transfè chalè a diminye. Echanjeur chalè a dwe pi gwo pou konpanse, sa ki ogmante pri kapital la ak egzijans espas.
Altènatif la se diminye dyamèt tib la. Yon tib dyamèt ekstèn 3 mm ak yon miray 1.0 mm gen yon estrès baskètbòl 15 MPa nan 10 bar, ki se nan limit fòs la. Tib dyamèt ki pi piti a gen yon sifas ki pi wo pou chak volim inite, ki pasyèlman konpanse pou koyefisyan transfè chalè ki pi ba a.
Tanperati -Limit Fòs Depandan
Fòs rupture nan PTFE diminye ak tanperati. Nan 20 degre, fòs la rupture se apeprè 25-30 MPa. Nan 100 degre, li se apeprè 15-18 MPa. Nan 190 degre, li se apeprè 10-12 MPa. Nan 250 degre, li se apeprè 5-6 MPa.
Fòs la diminye limite estrès akseptab ak presyon ki pèmèt. Yon echanjeur chalè ki evalye pou 10 bar a 100 degre kapab sèlman pou 4-5 bar nan 190 degre. Faktè derating anjeneral se 0.5–0.6 nan 190 degre konpare ak evalyasyon tanperati chanm-.
Derating la se pa yon fonksyon lineyè nan tanperati. Fòs la diminye tou dousman jiska 150 degre epi pi vit pi wo pase 200 degre. Limit pratik pou sèvis vapè presyon wo -se apeprè 150-180 degre, pi wo pase nivo presyon an vin twò ba pou pifò sistèm vapè endistriyèl yo.
Limit la ranpe
Ranpe se deformation dousman yon materyèl anba chaj soutni. PTFE ranpe nan tanperati chanm ak pousantaj la ranpe ogmante ak tanperati. Nan 190 degre, vitès la ranpe ka 10-20 fwa pi wo pase nan 20 degre.
Nan yon echanjeur chalè, fluaj la manifeste kòm yon ogmantasyon dousman nan dyamèt tib ak yon diminisyon dousman nan epesè miray la. Tib la elaji anba presyon entèn la, ak miray la mens. Apre yon tan, tib la ka kraze oswa jwenti tib-a-tib fèy la ka koule.
Limit ranpe a anjeneral eksprime kòm estrès maksimòm ki pwodui mwens pase 1% souch nan 10,000 èdtan. Pou PTFE nan 190 degre, estrès sa a se apeprè 3-4 MPa, ki se pi ba anpil pase fòs la rupture. Limit la ranpe, pa fòs la rupture, se paramèt kontwòl la pou sèvis alontèm -.
Limit nan estrès tèmik
Estrès tèmik nan miray tib la se pwopòsyonèl ak diferans tanperati a atravè miray la, koyefisyan ekspansyon tèmik la, ak modil lastisite. Pou PTFE, koyefisyan ekspansyon tèmik se apeprè 12 × 10⁻⁵ / degre, ak modil la nan 190 degre se apeprè 200 MPa.
Pou yon diferans tanperati 31 degre atravè miray la, estrès la tèmik se apeprè 7.4 MPa. Estrès sa a ajoute nan estrès presyon an epi redwi presyon akseptab la. Nan yon aplikasyon vapè presyon wo -, estrès tèmik la ka yon fraksyon enpòtan nan estrès total la, epi li dwe enkli nan kalkil konsepsyon an.
Estrès tèmik la ka redwi pa diminye diferans tanperati a atravè miray la, ki vle di diminye flux chalè a. Yon koule chalè ki pi ba mande pou yon sifas ki pi gwo, ki ogmante pri kapital la.
Konpare PTFE ak inite metalik nan sèvis vapè presyon wo-
Tablo ki anba la a rezime karakteristik pèfòmans ak pri nan echanjeur chalè PTFE ak asye pur nan sèvis vapè segondè -a 12 bar ak 191 degre.
| Karakteristik | Nerjaveèi asye echanjeur chalè | PTFE echanjeur chalè | Avantaj |
|---|---|---|---|
| Maksimòm presyon opere nan 191 degre | 25 bar | 4-5 bar | Nerjaveèi asye |
| Maksimòm tanperati opere | 400 degre | 260 degre | Nerjaveèi asye |
| Fòs rupture nan 191 degre | 140 MPa | 10-12 MPa | Nerjaveèi asye |
| Limit ranpe nan 191 degre | Pa aplikab | 3-4 MPa | Nerjaveèi asye |
| Konduktivite tèmik | 16 W/m·K | 0.25 W/m·K | Nerjaveèi asye |
| An jeneral koyefisyan transfè chalè | 800 W/m²·K | 200 W/m²·K | Nerjaveèi asye |
| Sifas sifas ki nesesè pou 150 kW | 5 m² | 20 m² | Nerjaveèi asye |
| Tèmik estrès nan 31 degre ΔT | 15 MPa | 7.4 MPa | PTFE |
| Rezistans chimik nan kondansasyon vapè | Bon | Ekselan | PTFE |
| Lavi sèvis nan sèvis vapè | 20-30 ane | 8-12 ane | Nerjaveèi asye |
| Pri kapital pou 150 kW devwa | $45,000 | $38,000 | PTFE |
| Pri enstalasyon | $6,000 | $5,000 | PTFE |
| Pri antretyen anyèl | $1,500 | $3,000 | Nerjaveèi asye |
| Pri total senk-ane | $82,500 | $90,000 | Nerjaveèi asye |
Valè pri total senkan-an yo sipoze yon valè pwodiksyon de $500 pa èdtan epi yo enkli pri kapital la, pri enstalasyon an, ak pri antretyen an sou senk ane.
Lè PTFE se toujou pi bon chwa
Malgre limit mekanik yo, PTFE se toujou pi bon chwa nan plizyè aplikasyon vapè presyon wo -.
Sèvis kondansasyon korozif.Si kondansasyon vapè a gen espès korozif tankou klori oswa fliyò, inite asye pur la ka korode, pandan y ap inite PTFE a reziste.
Ba-sèvis vapè presyon.Nan presyon vapè ki anba a 5 bar ak tanperati ki anba a 150 degre, limit mekanik PTFE yo mwens grav, ak inite PTFE a ka konpetitif.
Gwo-sèvis pite.Si likid pwosesis la sansib a kontaminasyon nan iyon metal, inite PTFE a se pi bon chwa paske li pa leach iyon metal.
Ti sèvis chaj chalè.Pou ti chaj chalè, pi gwo sifas inite PTFE a se mwens yon kontrent, ak pri kapital ki pi ba a ka favorize PTFE.
Rénovation sèvis.Si echanjeur chalè ki deja egziste a se yon inite PTFE ak presyon vapè a ogmante, inite PTFE a ka toujou adekwa si presyon an se nan limit la derated.
Modifikasyon konsepsyon ki pwolonje limit presyon PTFE
Plizyè modifikasyon konsepsyon pwolonje limit presyon echanjeur chalè PTFE nan sèvis vapè presyon wo -.
Pi piti dyamèt tib.Yon tib dyamèt ki pi piti gen yon estrès baskètbòl ki pi ba pou menm presyon ak epesè miray la. Yon tib 3 mm ka kenbe tèt ak presyon ki pi wo pase yon tib 6 mm ak menm epesè miray la.
Pi epè miray tib.Yon miray ki pi epè diminye estrès baskètbòl la men ogmante rezistans tèmik la. Epesè miray la dwe optimize pou presyon espesifik ak kondisyon transfè chalè.
Konstriksyon tib ranfòse.Yon tib PTFE ak yon ranfòsman metalik oswa konpoze ka kenbe tèt ak presyon ki pi wo pase yon tib ki pa ranfòse. Ranfòsman an ka yon galon fil, yon vlope espiral, oswa yon kouch konpoze.
Redwi tanperati opere.Bese tanperati vapè a diminye estrès tèmik ak ogmante fòs materyèl la. Yon presyon vapè ki pi ba oswa yon desurheater ka diminye tanperati a.
Diminye flux chalè.Yon koule chalè ki pi ba diminye diferans lan tanperati atravè miray la ak estrès la tèmik. Yon pi gwo sifas ki nesesè, ki ogmante pri kapital la.
Fèy tib k ap flote.Yon fèy tib k ap flote diminye estrès axial la sou tib yo ak fèy tib la, ki amelyore kenbe presyon an.
Paramèt spesifikasyon pou sèvis vapè wo-
Enjenyè ekipman k ap evalye echanjeur chalè PTFE pou sèvis vapè presyon wo -ta dwe konfime paramèt sa yo ak founisè a.
Presyon vapè ak tanperati.Espesifye presyon vapè maksimòm lan ak tanperati satire.
Tanperati pwosesis.Espesifye tanperati likid pwosesis la ak tanperati apwòch la.
Dyamèt tib ak epesè miray la.Espesifye dyamèt tib la ak epesè miray la ki baze sou presyon ak kondisyon transfè chalè.
Evalyasyon presyon.Espesifye evalyasyon presyon nan tanperati opere, pa nan tanperati chanm.
Limit ranpe.Espesifye limit fluaj la ak estrès maksimòm akseptab pou sèvis alontèm-.
Tèmik estrès.Espesifye kalkil estrès tèmik la ak estrès admisib la.
Ranfòsman.Espesifye si tib la ranfòse ak kalite ranfòsman an.
Kondisyon lavi sèvis.Espesifye lavi sèvis espere ak orè ranplasman an.
Matche konsepsyon PTFE ak kondisyon vapè
Limitasyon echanjeur chalè PTFE nan sèvis vapè presyon wo -se presyon, tanperati -depandan fòs, ranpe, ak estrès tèmik. Limit sa yo ka jere pa modifikasyon konsepsyon tankou pi piti dyamèt tib, pi epè miray, ranfòsman, ak koule chalè redwi. Limit pratik pou PTFE nan sèvis vapè presyon wo -se apeprè 5 bar nan 190 degre, pi wo pase ki konsepsyon an vin enposib oswa pri kapital la vin entèdi.
Desizyon seleksyon an ta dwe baze sou yon analiz espesifik etablisman-ki enkòpore kondisyon vapè yo, kondisyon pwosesis yo, pri kapital la, ak pri antretyen an. Yon modèl calcul senp ak paramèt sa yo bay enfòmasyon ki nesesè pou pran desizyon an.
Pou enstalasyon sèvis vapè presyon ki wo - ki evalye opsyon echanjeur chalè, seleksyon materyèl yo ta dwe baze sou pri total de pwopriyetè sou lavi sèvis yo espere, pa sèlman pri kapital la oswa pèfòmans tèmik la. Yon inite metalik ki gen yon pri kapital ki pi wo ka gen yon pri ki pi ba pou tout lavi si li ka jere kondisyon vapè yo san derating.
Enjenyè ekipman ak espesyalis akizisyon ki evalye espesifikasyon echanjeur chalè PTFE pou vapè presyon wo-oswa lòt sèvis egzijan ka mande yon revizyon konsepsyon ki kouvri presyon vapè, tanperati vapè, dyamèt tib, epesè miray, evalyasyon presyon, limit fluaj, ak estrès tèmik pou konfime inite a matche ak kondisyon aktyèl la vapè ak kondisyon pwosesis nan etablisman an.
