Kauginstallimise probleem
Ruumipiirangud sunnivad mõnikord PTFE-soojusvaheti paigaldamist protsessipaagist eemale. Vaheti asub poolkorrusel, kõrvalruumis või väljaspool hoonet. Ühendustorustik kannab kuumutatud protsessivedelikku soojusvahetist paaki ja tagastab jahutatud vedeliku soojendamiseks.
Iga meeter ühendustoru kaotab soojust ümbritsevasse keskkonda. PTFE soojusvahetist 65 kraadi juures väljuv kuumutatud lahus võib jõuda paaki 58 kraadi juures. Temperatuuri langus näitab küttevõimsuse vähenemist. Vaheti peab kompenseerimiseks rohkem vaeva nägema, suurendades aurutarbimist ja potentsiaalselt ületades oma projekteerimiskohustust.
Küsimus projekteerijale: kui palju võimsust kaob ja millise toru pikkuse juures muutub kaugpaigaldamine ebaökonoomseks?
Soojuskao mehhanism
Ühendavate torustike soojuskadu järgib Newtoni jahutusseadust. Soojuskao kiirus sõltub vedeliku ja ümbritseva õhu temperatuuride erinevusest, toru pindalast ja üldisest soojusülekande koefitsiendist vedelikust ümbritsevasse.
Isoleerimata metalltorustik kaotab kiiresti soojust. 50 mm läbimõõduga toru, mis kannab lahendust 65-kraadise nurga all läbi 20-kraadise keskkonna, kaotab ligikaudu 150-250 W joonmeetri kohta. Üle 20 meetri jooksu on kadu 3-5 kW. 30 kW küttesüsteemi puhul tähendab see võimsuse vähenemist 10–17%.
Isoleeritud torustik vähendab oluliselt kadusid. Õigesti määratud mineraalvill või vaht isolatsioon paksusega 25-50mm vähendab soojuskadu 20-40 W-ni meetri kohta. Sama 20-meetrine jooks kaotab vaid 0,4-0,8 kW - juhitav 1-3% süsteemi võimsusest.
Tabel 1: Ühendustorustiku soojuskadu (50 mm toru, 65 kraadi vedelik, 20 kraadi ümbritsev temperatuur)
| Isolatsiooni seisukord | Soojuskadu meetri kohta (W/m) | 10 m jooksukaotus (kW) | 20 m jooksukaotus (kW) | Efektiivne võimsuskadu (30 kW süsteem) |
|---|---|---|---|---|
| Isoleerimata terastoru | 200 | 2.0 | 4.0 | 13% |
| Isoleerimata PTFE toru | 160 | 1.6 | 3.2 | 11% |
| 25mm mineraalvilla isolatsioon | 35 | 0.35 | 0.7 | 2.3% |
| 50mm mineraalvilla isolatsioon | 18 | 0.18 | 0.36 | 1.2% |
| Eelisoleeritud (vaht-täidisega) toru | 12 | 0.12 | 0.24 | 0.8% |
Horisontaalse toru soojuskao väärtused vaikses õhus on ligikaudsed. Tegelikud kaod sõltuvad tuule kiirusest, torude tugedest ja isolatsiooni terviklikkusest.
PTFE torustiku kaalutlused
PTFE ühendustorustikul on madalam soojusjuhtivus kui metallil, mis tagab tagasihoidliku loomuliku isolatsiooni. Soojuskadu isoleerimata PTFE torust on umbes 20% väiksem kui samaväärse terastoru puhul. See väike eelis ei välista isolatsiooni vajadust pikemal töökäigul.
PTFE torustikul on kõrge soojuspaisumistegur. Pikad sirged jooksud nõuavad laiendusaasasid või lõõtsasid, et vältida fikseeritud punktides liigset pinget. Laiendusruumid peavad olema integreeritud isolatsioonisüsteemiga, et vältida paisumisvuukide isoleerimata sektsioonide teket.
PTFE toru tugivahe on väiksema jäikuse tõttu väiksem kui terasel. Toed loovad soojussildu läbi isolatsiooni. Iga tugi peaks sisaldama isolatsioonipadja toru ja tugiklambri vahel, et minimeerida lokaalset soojuskadu.
Disainijuhised kaugpaigaldiste jaoks
Esmalt minimeerige toru pikkus. Asetage PTFE soojusvaheti paagile nii lähedale, kui füüsilised piirangud seda võimaldavad. Iga säästetud arvesti vähendab soojuskadusid ja kapitalikulusid torustikule ja isolatsioonile.
Isoleerige põhjalikult. Kõik kuumad ühendustorud, sealhulgas liitmikud, äärikud ja ventiilid, peavad olema isoleeritud. Eemaldatavad isolatsioonipadjad võimaldavad juurdepääsu äärikule ja ventiilile ilma püsiva soojuskadudeta.
Määrake soojusvaheti suurus arvestusliku soojuskaoga, mis sisaldub projekteerimiskohustuses. 30 kW protsessikoormus 2 kW torustiku kaoga nõuab 32 kW soojusvahetit, mitte 30 kW. Täiendav kulu on väike võrreldes alatalitluse avastamisega pärast paigaldamist.
Võtke arvesse pumbatava retsirkulatsiooni voolukiirust. Suuremad voolukiirused suurendavad veidi soojuskadu meetri kohta, kuid vähendavad temperatuuri langust läbisõidu kohta. Puhasmõju tarnitavale temperatuurile sõltub konkreetsest torustiku konfiguratsioonist.
Kokkuvõte
PTFE-soojusvaheti kaugpaigaldised kaotavad küttevõimsuse ühendatud torustiku soojuskadude tõttu. Üle 10 meetri pikkused isoleerimata torustikud võivad kaotada üle 10% süsteemi võimsusest. Õige isolatsioon vähendab kadusid 1-3%.
Projekteerimisjuhised seavad prioriteediks toru pikkuse minimeerimise, kõigi kuumade pindade isoleerimise ja arvutatud kadude kaasamise soojusvaheti suurusesse. PTFE torustiku madalam soojusjuhtivus annab väikese loomupärase eelise, kuid ei asenda isolatsiooni.
PTFE-soojusvaheti kaugpaigaldusprojekti tehniline analüüs on saadaval pärast torustiku paigutuse, toru materjali ja läbimõõdu, vedeliku temperatuuri, ümbritseva keskkonna tingimuste ja saadaolevate isolatsioonispetsifikatsioonide esitamist.
