Tubular Exchanger Manufacturers Association (TEMA) ja Heat Exchange Institute (HEI) avaldavad laialdaselt kasutatavaid standardeid, mis sisaldavad soovitusi saastetegurite ja projekteerimisvarude kohta. Helikujunduse jaoks on oluline mõista, mida need standardid pakuvad-ja nende PTFE-ga seotud piiranguid-. Need juhised, mis on peamiselt välja töötatud metallivahetite jaoks, pakuvad lähtejoont, mis nõuab PTFE-seadmete puhul hoolikat kohandamist.
TEMA lähenemine pindala marginaalidele
TEMA pakub kõige põhjalikumat raamistikku kest{0}}ja-torusoojusvaheti projekteerimiseks. TheTEMA HEI soojusvaheti ala marginaali juhisederinevad oma metoodika poolest põhimõtteliselt. TEMA määrab selgesõnaliselt ala marginaalid kahe mehhanismi kaudu: saastetegurid ja "10/13 reegel".
Saastumistegurite tabelid
TEMA avaldab erinevate vedelike, sealhulgas vee, kemikaalide, õlide ja gaaside saastumiskindluse soovituslike heade tavade (RGP) väärtuste tabelid-20. Saastumistegur on sadestunud kihi poolt põhjustatud pindalaühiku soojustakistus, mida tavaliselt väljendatakse ühikutes m²·K/W [2†L17-L20]. Need väärtused lisavad soojustakistust, mis sunnib suuruse arvutamisel täiendavat pinda, suurendades tõhusalt varu tulevase jõudluse halvenemise eest.
Disaineri jaoks on need TEMA väärtused lähtepunktiks. Kriitikud märgivad aga, et paljud TEMA saastetegurid määrati kindlaks 1940. aastatel väheste toetavate andmetega ja on alates 20.–25. Praktikas peetakse TEMA tegureid sageli paljude puhaste teenuste jaoks liiga kõrgeks, kuid potentsiaalselt ebapiisavaks tõsiste saastumistingimuste korral – 25.
TEMA 10/13 reegel
TEMA punkt R-4.22 (2019. aasta väljaanne) ütleb, et soojusvaheti peab olema varustatud10% üle-pinnaüle puhtuse-pluss-määrdumisnõude ja üle-disain ei tohi ületada13%määratud tollimaksust-1. 10% üle{4}}pind tagab täiendava juhtiva ala pärast saastumise arvessevõtmist, samas kui 13% ülekonstruktsiooniga ülempiir hoiab ära jämeda ülemõõdu, mis võib põhjustada väikeseid kiirusi ja tegelikult kiirendada saastumist.
Reegel on kohustuslik, kui TEMA R-klass (nafta/rafineerimistehaste teenus) on määratud ja soojusvaheti on protsess-on-protsess-on-utiliit-1. Nõuetele vastavus hõlmab nõutava saastunud ala (Adirty) arvutamist, korrutamist 1,10-ga, et saada 10% üle-pinna miinimumi, ja seejärel tagada, et tulenev ülekujundus (ülemäärane soojuskoormus) ei ületaks 13%1.
HEI meetod aurupinna kondensaatorite jaoks
Kõrgkool pakub oma kaudu teistsugust lähenemistAurupinna kondensaatorite standardid, nüüd 12. trükk-. HEI kasutab apuhtuse tegurselgesõnalise saastumiskindluse asemel-. Puhtuse tegur on dimensioonideta kordaja, mida rakendatakse puhta soojusülekande koefitsiendile (Uclean). Koefitsient 0,85 tähendab, et kavandatud U-väärtuseks on võetud 0,85 × Uclean, mis nõuab ligikaudu 18% rohkem pinda kui täiesti puhas seade.
Kõrgkooli puhtusetegur ei võta arvesse mitte ainult lademete saastumist, vaid ka selliseid tegureid nagu mitte{0}}kondenseeruva gaasi kogunemine ja õhu sidumise tõttu vähenenud jõudlus-17. Erinevate torumaterjalide puhul on tüüpilised disaini puhtusetegurid erinevad: messingist torud on tavaliselt projekteeritud 0,85-ga, samas kui roostevaba terase ja superferriitsete sulamite puhul võib sama veevarustuse puhul olla projekteeritud 0,90-17.
Praktikas kipuvad mõõdetud puhtusetegurid olema madalamad. Pinnaaurukondensaatori puhul on teatatud eelpuhastusväärtustest 0,540–0,575 ja järelpuhastusjärgsest
TEMA ja HEI juhiste kohandamine PTFE soojusvahetite jaoks
Ei TEMA ega HEI standardid ei käsitle otseselt kõiki -PTFE kest-ja-toruvahetiid. Insener peab otsustama. Juhtpõhimõtteks jääb kehtima: rakendage minimaalset vajalikku varu, et täita protsessi garantiid mõistliku puhastussagedusega.
Vähendatud saastumise kogus
PTFE-l on metallidega võrreldes põhimõtteliselt erinevad pinnaomadused. Madal pinnaenergia (ligikaudu 18,5 dynes/cm) ja PTFE-le omane mittekleepuv olemus tähendavad, et paljud sadestused ei kleepu nii kergesti. Standardsed TEMA saastetegurid, mis on saadud metallivaheti kogemusest, on PTFE-le rakendades tarbetult konservatiivsed. Konkreetse teenuse TEMA reaüksuste süstemaatiline ülevaatamine, millele järgneb tahtlik vähendamine, mis põhineb PTFE pinna eeldataval kasul, on seetõttu oluline projekteerimise samm.
RE-10/13 reegli hindamine
PTFE-vahetite puhul jääb 10% üle{1}}pinna nõue usaldusväärseks miinimumiks. Kuid kuna PTFE pind vähendab tegelikku saastumise kogunemist, ei pruugi projekteerija vaja lisada suurt saasteteguritpeal10% üle-pinna. Lahja lähenemisviisi puhul kasutatakse vähendatud saastetegurit koos kohustusliku 10% üle-pinnaga, et saavutada paljude teenuste puhul võib-olla 15–25% kogumarginaal, võrreldes 30–40% sama tööga metallivahetiga.
HEI puhtustegurid PTFE jaoks
Kondensatsioonitööde puhul saab HEI puhtusetegurit PTFE-torude puhul ülespoole reguleerida. Metall-toruga kondensaator võib olla konstrueeritud puhtusteguriga 0,85. PTFE-toruga kondensaator sama jahutusveega võib mõistlikult kulutada 0,90 või rohkem, sest vähenenud katlakivi ja bio-adhesioon hoiavad pinna kauem puhtana.
Praktilised soovitused
| Standardne | mehhanism | Tüüpiline väärtus | Soovitatav kohandamine PTFE jaoks |
|---|---|---|---|
| TEMA | Saastumistegur (Rf) | Fluid{0}}sõltuvad tabeliväärtused | Kasutage TEMA vahemiku madalamat piiri või vähendage 30–50% |
| TEMA | 10/13 reegel | 10% min üle-pinna, max 13% üle-disaini | Säilitage 10%, kasutage vähendatud saastetegurit |
| HEI | Puhtuse tegur | 0,85 messingile, 0,90 roostevabale terasele | Suurendage 0,03–0,05 (nt 0,88–0,95) |
Vastutus sobiva saastekoguse kindlaksmääramise eest lasub lõppkokkuvõttes kasutajal, mitte seadme tarnijal, kuna käitaval ettevõttel on konkreetse protsessiga kõige otsesem kogemus.{1}}20. Kui ettevõttesiseseid saastumise andmeid pole, on õigustatud lähenemine alustades avaldatud TEMA või HEI väärtustest ja seejärel rakendada PTFE-spetsiifilist vähendustegurit.
Järeldus
Tööstusstandardid, nagu TEMA ja HEI, pakuvad lähtetaseme soojusvaheti ala piirmääradele, kuid optimeeritud PTFE-vaheti disain kohandab neid juhiseid materjali ainulaadsete omaduste ja kogemuste põhjal. TEMA pakub saastetegurite tabeleid ja 10/13 reeglit, samas kui HEI kasutab aurupinna kondensaatorite jaoks puhtusetegureid. Mõlemad väärtuste komplektid töötati välja metallivahetite jaoks ja kipuvad olema PTFE puhul liiga konservatiivsed. Disainer peaks arvestama saastetegurite vähendamisega, säilitama 10% pinnapinna miinimumi ja kohandama puhtusetegureid kondenseerumistööde jaoks. Standardid on raamistik, mitte insenerianalüüsi asendaja. Õige suurusega -PTFE-soojusvaheti tasakaalustab lisapinna maksumuse alatalitluse riskiga, kasutades lähtepunktina pigem avaldatud juhiseid kui ranget ettekirjutust.
