Skel og slönguskipti er oft á myndinni sem búnt af litlum rörum sem eru lokaðir innan stærri sívalningslaga skel. Ytra form er einfalt og öflugt. Innvortis þróast hins vegar vandlega hannað hitaflutningsferli. Tveir vökvar koma inn við mismunandi hitastig, fara í gegnum aðskildar gönguleiðir og fara út með breyttu hitastigi-án þess að blandast nokkru sinni.
Skilningur á því hvernig þetta gerist krefst þess að skoða skel og slönguhönnunina nánar, flæðisleiðir á slönguhlið og skel hlið og kerfi sem gerir hita kleift að fara á skilvirkan hátt í gegnum PTFE slönguveggi.
Slönguhliðin: Stýrt flæði í gegnum margar leiðir
Í dæmigerðum PTFE skel- og rörvarmaskipti flæðir einn vökvi-oft ætandi ferlistraumurinn-inn í rörin. Þessi leið er kölluð rörhliðin. Vökvinn fer inn í gegnum ráshaus, dreifist í mörg samhliða PTFE slöngur og fer um lengd skiptis.
Frekar en að flæða beint í gegnum einu sinni getur vökvinn fylgt flæðisfyrirkomulagi með mörgum -rásum. Í tveggja-passa uppsetningu, til dæmis, fer vökvinn að ysta enda skiptisins, snýr stefnu innan skipts rásarhauss og snýr aftur í gegnum annað sett af rörum. Viðbótarleiðir auka virka leiðarlengd.
Margt-passaflæði þjónar tveimur tilgangi. Í fyrsta lagi eykur það dvalartíma, sem gefur meiri möguleika á hitaflutningi. Í öðru lagi eykur það hraðann innan hvers rörs. Hærri hraði bætir convection stuðulinn með því að stuðla að ókyrrð og draga úr þykkt jaðarlagsins við rörvegginn. Bætt convection eykur heildar hitauppstreymi.
PTFE rör eru oft tiltölulega lítil í þvermál. Algeng spurning snýr að þessu vali. Minni rör leyfa fleiri rörum að passa inn í skelina, sem eykur heildar hitaflutningsyfirborð. Þetta bætir upp lægri hitaleiðni PTFE samanborið við málma. Hönnunin nær háum yfirborðsþéttleika innan þétts fótspors.
Skeljahliðin: Flæði um slöngubúntið
Annar vökvinn flæðir á skel hliðinni, sem þýðir að hann fer í gegnum rýmið milli ytri yfirborðs röranna og innri vegg skeljarinnar. Skelin er ekki tómt holrúm. Það inniheldur innri mannvirki sem kallast baffles.
Bafflar framkvæma nokkrar mikilvægar aðgerðir. Þeir styðja rörbuntinn vélrænt, koma í veg fyrir titring og viðhalda röðun. Mikilvægara er að þeir beina skel-hliðarvökvanum yfir slöngurnar frekar en að leyfa honum að flæða beint frá inntaki til úttaks.
Án skjálfta myndi vökvi í skel-hliðar hafa tilhneigingu til að fylgja braut minnstu viðnáms, fara í gegnum opin svæði og fara framhjá stórum hluta röryfirborðsins. Þetta myndi draga úr virkum hitaflutningi. Með því að þvinga vökvann til að flæða fram og til baka yfir túpubúntið í sikksakkmynstri, auka skífur ókyrrð og bæta snertingu milli vökvans og slönguyfirborðsins.
Í reynd er baffishönnun mikilvæg. Ef of fáar skífur eru settar upp dregur rásir úr skilvirkni hitaflutnings. Ef of margir eru notaðir getur þrýstingsfall á skelhliðinni orðið of mikið, aukið dælukostnað og hugsanlega takmarkað flæðishraða. Árangursrík skel- og rörhönnun kemur í veg fyrir hitauppstreymi og vökvaþol.
Hitaflutningsleiðin: Skref fyrir skref
Inni í skiptinum fylgir varmaflutningur stöðugri röð.
Í fyrsta lagi á sér stað convection á rörhliðinni. Varmaorka færist frá lausu vökvanum inni í rörinu yfir á innri PTFE vegginn. Hraðinn fer eftir flæðihraða, vökvaeiginleikum og ókyrrð.
Í öðru lagi ber leiðni hita í gegnum þunna PTFE rörvegginn. Þrátt fyrir að PTFE hafi lægri hitaleiðni en málmar, er veggþykktin lágmarkuð til að draga úr hitauppstreymi. Leiðniþrepið tengir vökvana tvo án þess að leyfa þeim að blandast saman.
Í þriðja lagi á sér stað varma aftur skeljamegin. Hiti flyst frá ytra yfirborði rörsins til skeljar-hliðarvökvans sem flæðir yfir það. Órói af völdum Baffle- eykur þetta skref með því að endurnýja stöðugt vökva við yfirborð rörsins.
Þessi röð-convection, conduction, convection-endurtekur stöðugt eftir hverju röri. Hver lítill hluti rörsins leggur til brot af heildarvarmaflutningnum. Heildarskylda skipta er jöfn summu þessara stigvaxandi flutninga yfir allt varmaflutningsyfirborðið.
Hitastigssnið og flæðisfyrirkomulag
Þegar vökvinn hreyfist breytist hitastig þeirra. Heiti straumurinn kólnar meðfram rörlengdinni. Kaldi straumurinn hitnar þegar hann fer yfir glugga í röð.
Margir skel- og slönguskiptarar starfa í mótflæðisstillingu, sem þýðir að vökvinn á skel-hliðinni fer inn á gagnstæðan enda frá inntaki rörsins-. Mótstreymi viðheldur meiri meðalhitamun meðfram skiptanum, sem bætir skilvirkni miðað við samhliða flæði.
Hitamunur milli vökva er mestur nálægt inntakssvæðinu þar sem heitir og kaldir straumar hafa fyrst samskipti. Þegar orka flytur minnkar þessi munur smám saman í átt að úttakinu. Innra hitastigssniðið endurspeglar uppsafnaða niðurstöðu staðbundinna hitaflutningsatburða.
Hvers vegna skel og slönguhönnun er algeng fyrir PTFE forrit
Skel- og rörhönnunin býður upp á nokkra kosti í ætandi umhverfi. Slöngubúnturinn veitir umfangsmikið hitaflutningsyfirborð innan mikillar þrýstings-skeljar. PTFE slöngur veita framúrskarandi efnaþol, vernda gegn sýrum, basum og árásargjarnum vinnsluvökva sem myndu fljótt brjóta niður málmhluta.
Vélrænn aðskilnaður á rörhlið og skelhlið gerir kleift að nota mismunandi efni þar sem þörf krefur. Rörhliðin getur verið algjörlega PTFE fyrir tæringarþol, en skel og burðarhlutar geta verið smíðaðir úr stáli eða öðrum sterkum efnum.
Þessi eining, ásamt sveigjanleika og sannaðri frammistöðu, útskýrir hvers vegna skel- og rörstillingar eru mikið notaðar í efnavinnslu, rafhúðun og öðrum erfiðum þjónustuskilyrðum.
Öflug og fjölhæf lausn
PTFE varmaskiptir með skel og slöngum starfar með því að stýra einum vökva í gegnum rör og annan í kringum þau og knýja fram stýrða víxlverkun í gegnum hannaðar flæðisleiðir. Kemur í veg fyrir beina skel-hliðarhreyfingu, fjöl-flæði hámarkar frammistöðu röra-hliðar og þunnir PTFE-veggir leyfa hita að fara framhjá en viðhalda efnaeinangrun.
Niðurstaðan er stórt hitaflutningsyfirborð lokað í endingargóðum umbúðum, sem getur meðhöndlað ætandi vökva á áreiðanlegan hátt. Fyrir opna tanka og einfaldari uppsetningar veitir önnur nálgun-dýfingarspóluna- aðra uppsetningu og sett af kostum, sem stækkar úrval PTFE-varmaflutningslausna umfram skel og rörhönnun.
