वर्टिकल पीटीएफई एक्सचेंजर में प्रेरित ट्यूब कंपन का पता कैसे लगाएं और प्रवाह को कम कैसे करें?

पीटीएफई ट्यूबों की उनकी सहायक प्लेटों के खिलाफ नाचने की ध्वनि एक लंबे ऊर्ध्वाधर हीट एक्सचेंजर से आने वाली एक गहरी गुंजयमान ध्वनि है और शेल में धीमी गति से वृद्धि होती है -साइड दबाव में कमी होती है। कंपन केवल शोर नहीं है, यह झल्लाहट और घिसाव की एक लंबी, निरंतर प्रक्रिया है जो एक ट्यूब को काट सकती है। वर्टिकल पीटीएफई एक्सचेंजर में प्रवाह प्रेरित कंपन एक मान्यता प्राप्त यांत्रिक चिंता है। हालाँकि, उचित निदान और केंद्रित शमन के साथ (अर्थात, मध्यवर्ती ट्यूब समर्थन जोड़ने और शेल साइड नोजल स्थिति को बदलने से), ट्यूब विफलता होने से पहले समस्या का समाधान किया जा सकता है।

वर्टिकल पीटीएफई ट्यूब एक्सचेंजर पर कंपन का पता लगाना
यह आवश्यक है कि इसका शीघ्र पता लगाया जाए। पीटीएफई ट्यूब धातु ट्यूबों की तुलना में लचीली होती हैं और उनकी प्राकृतिक आवृत्ति स्वाभाविक रूप से कम होती है। निम्नलिखित से पता चलता है कि प्रवाह-प्रेरित कंपन मौजूद हो सकता है:

श्रव्य भनभनाहट या कम आवृत्ति वाली गड़गड़ाहट जो प्रवाह दर के साथ बदलती रहती है।

शेल -साइड प्रेशर ड्रॉप अप्रत्याशित रूप से बढ़ जाता है (मलबे या ट्यूब विरूपण के कारण प्रवाह चैनलों में रुकावट)

जांच के दौरान दृश्य साक्ष्य - समर्थन प्लेट के छेद पर ट्यूबों पर पॉलिश किए गए क्षेत्र, निशान या पतलापन; खोल के तल में सफेद पाउडर (पीटीएफई घिसाव का मलबा)।

चक्रीय झुकने वाले भार के कारण ट्यूब से {{0} से ट्यूबशीट जंक्शन पर अधिक ट्यूब रिसाव उत्पन्न होता है।

यदि कंपन का संदेह है, तो एक साधारण स्टेथोस्कोप, या प्रवेश नोजल के पास शेल पर एक्सेलेरोमीटर माप प्रचलित आवृत्ति की पहचान करेगा। सबसे लंबे समय तक असमर्थित ट्यूब स्पैन की प्राकृतिक आवृत्ति की गणना की जाएगी और शेल साइड प्रवाह की भंवर शेडिंग आवृत्ति के साथ तुलना की जाएगी।

ऊर्ध्वाधर शैल में प्रवाह द्वारा प्रेरित कंपन का भौतिकी
शेल की तरफ का तरल पदार्थ, जो अक्सर संक्षारक तरल या गैस होता है, एक इनलेट नोजल के माध्यम से ऊर्ध्वाधर पीटीएफई एक्सचेंजर में प्रवेश करता है। दो विशिष्ट उत्तेजना विधियाँ हैं

भंवर बहाव - जैसे ही द्रव प्रत्येक पीटीएफई ट्यूब से गुजरता है, वैकल्पिक भंवर नीचे की ओर उत्पन्न होते हैं, जो प्रवाह की दिशा के लंबवत परिवर्तनीय लिफ्ट बल प्रदान करते हैं। अनुनाद तब होता है जब बहा आवृत्ति ट्यूब की अंतर्निहित आवृत्ति के बराबर होती है, और महत्वपूर्ण आयाम दोलन उत्पन्न होते हैं।

टर्बुलेंट बफ़ेटिंग - एक बुरी तरह से कोण वाला इनटेक नोजल (उदाहरण के लिए स्पर्शरेखीय या पार्श्व - विसारक के बिना प्रवेश) एक उच्च वेग जेट को सीधे ट्यूब बंडल पर निर्देशित करता है। जेट बेतरतीब दबाव में उतार-चढ़ाव का कारण बनता है जो ट्यूबों को हिला देता है, खासकर इनलेट के शीर्ष पर असमर्थित क्षेत्र में।

Gravity wants to keep tubes vertical but a lengthy unsupported span of tubes (typically >1.5 से 2 मीटर) काफी असुरक्षित है। जोखिम सबसे अधिक है जहां शेल साइड वेग सबसे अधिक है, प्रवेश नोजल के ठीक नीचे की ओर।

शमन रणनीति: ट्यूबों को सख्त करना, प्रवाह को शांत करना
इसका समाधान ट्यूबों को कसना और प्रवाह को शांत करना है। दो मुख्य सुधारात्मक गतिविधियाँ अकेले या संयोजन में आयोजित की जाती हैं।

1. इंटरमीडिएट ट्यूब सपोर्ट प्लेट्स स्थापित करें
पीटीएफई ट्यूबों की असमर्थित लंबाई को कम करने से कठोरता बढ़ जाती है और प्राकृतिक आवृत्ति भंवर शेडिंग आवृत्ति से बहुत अधिक हो जाती है। एक ऊर्ध्वाधर एक्सचेंजर में मौजूदा शीर्ष और नीचे ट्यूबशीट के बीच अतिरिक्त समर्थन प्लेटें जोड़ी जाती हैं।

अतिरिक्त सपोर्ट प्लेटों के लिए महत्वपूर्ण डिज़ाइन मानदंड:

सामग्री - झुकने से बचने के लिए पीटीएफई {{0}लेपित या फ्लोरोपॉलीमर {{1}लाइन वाली धातु प्लेटें, या पर्याप्त मोटाई की ठोस पीटीएफई प्लेटें।

छेद की निकासी - छेद ट्यूब ओडी से 0.5‑1.0 मिमी बड़ा होना चाहिए बहुत तंग: ट्यूब पिंच, घिसना; बहुत ढीला: बहुत अधिक पार्श्व गति।

संरेखण - सभी समर्थन प्लेटें ट्यूबशीट के साथ सटीक संरेखण में होनी चाहिए ताकि असेंबली के दौरान ट्यूब मुड़े नहीं। लेजर संरेखण या सटीक जिग्स की सलाह दी जाती है।

संख्या और रिक्ति - अधिकतम असमर्थित अवधि को उस बिंदु तक कम किया जाना चाहिए जहां ट्यूब की प्राकृतिक आवृत्ति उच्चतम अनुमानित भंवर शेडिंग आवृत्ति से ऊपर है। विशिष्ट पीटीएफई ट्यूब (6-12 मिमी ओडी) 1.5 मीटर/सेकेंड तक शेल-साइड जल वेग के लिए सुरक्षित हैं, यदि स्पैन 300-500 मिमी हैं।

किसी मौजूदा एक्सचेंजर में सपोर्ट प्लेट जोड़ने में ट्यूब बंडल को हटाना, सपोर्ट प्लेट माउंटिंग रॉड्स को ड्रिलिंग या वेल्डिंग करना और फिर सावधानीपूर्वक पुनः असेंबली करना शामिल है। यह एक बड़ा, सरल रेट्रोफ़िट है।

2. शेल साइड नोजल ओरिएंटेशन को बदलें और एक इंपिंगमेंट प्लेट प्रदान करें
शैल-साइड इनटेक कंपन का एक सामान्य कारण है। एक स्पर्शरेखीय नोजल एक चक्करदार प्रवाह उत्पन्न करता है जो शेल की पूरी लंबाई तक चलता है। एक बुरी तरह से स्थित रेडियल नोजल (उदाहरण के लिए सीधे ट्यूब बंडल पर लक्षित) एक उच्च वेग जेट उत्पन्न करता है जो शीर्ष ट्यूबों से टकराता है।

शमन के उपाय:

इनपुट नोजल को स्पर्शरेखीय से रेडियल में बदलें ताकि प्रवाह ट्यूबशीट या शेल दीवार के समानांतर निर्देशित हो, न कि बंडल की ओर।

इनटेक नोजल के सामने वाले शेल में तुरंत इंपिंगमेंट प्लेट (डिफ्यूज़र या फ्लो डिस्ट्रीब्यूटर) स्थापित करें। प्लेट एक सपाट या घुमावदार धातु की शीट होती है, जो आम तौर पर पीटीएफई {{1}पंक्तिबद्ध होती है, जो जेट को तोड़ती है और शेल क्रॉस सेक्शन पर प्रवाह को समान रूप से वितरित करती है।

ट्यूब बंडल के संपर्क में आने से पहले वेग को कम करने के लिए प्रवेश द्वार पर या उसके पास एक छिद्रित बाफ़ल रखें।

ये संशोधन अधिकतम वेग को कम करते हैं और भँवर घटक को इस तरह हटा देते हैं कि बफ़ेटिंग और भंवर शेडिंग आयाम दोनों बहुत कम हो जाते हैं।

तकनीकी सटीकता पर नोट्स
ट्यूब की प्राकृतिक आवृत्ति भंवर बहा आवृत्ति से कहीं अधिक रखी जानी चाहिए। पीटीएफई ट्यूबों के लिए लोच का मापांक कम (लगभग 400{5}}500 एमपीए) है, ताकि मध्यम स्पैन (1 मीटर) भी 0.5{6}}0.8 मीटर/सेकेंड जैसी कम प्रवाह गति पर प्रतिध्वनित हो सके। गणना को निश्चित-निश्चित अंत स्थितियों के साथ यूलर-बर्नौली बीम समीकरण के साथ करने की अनुशंसा की जाती है।

प्रवेश नोजल के पास शेल की ओर वेग सबसे अधिक है। यह क्षेत्र कंपन के ट्रिगर के लिए मुख्य क्षेत्र है। इस प्रकार समर्थन प्लेटों को एक्सचेंजर के ऊपरी हिस्से में अधिक निकटता से स्थित होना चाहिए और इनपुट डिफ्यूज़र को ठीक से नियोजित किया जाना चाहिए।

मौजूदा इकाइयाँ व्यावहारिक क्षेत्र निरीक्षण
जब कंपनशील ऊर्ध्वाधर पीटीएफई एक्सचेंजर पर किसी स्थान पर कॉल किया जाता है तो निम्नलिखित कार्य किया जाता है:

एक्सेलेरोमीटर का उपयोग करके विभिन्न ऊंचाई पर कंपन आयाम और आवृत्ति को मापें।

भंवर बहाव के क्रांतिक वेग को ट्यूब की प्राकृतिक आवृत्ति के बराबर सेट करें।

यदि एक्सचेंजर खोला जा सकता है, तो ट्यूब फ्रेटिंग के निशान और सपोर्ट प्लेट होल घिसाव के लिए अंदर के बंडल का निरीक्षण करें।

एक रीफिट का प्रस्ताव करें - 2-3 मध्यवर्ती समर्थन प्लेटें जोड़ें और यदि नोजल स्पर्शरेखा है तो एक इंपिंगमेंट प्लेट जोड़ें। वैकल्पिक रूप से एक शेल साइड इनलेट नोजल स्थानांतरण डिज़ाइन किया जा सकता है।

अमूर्त
ऊर्ध्वाधर पीटीएफई एक्सचेंजर में प्रवाह उत्पन्न कंपन एक यांत्रिक समस्या है जिसे उचित ट्यूब समर्थन और एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए शेल {{1} साइड इनटेक प्रदान करके, अधिमानतः डिजाइन चरण में हल किया जा सकता है। मौजूदा वाइब्रेटिंग मशीन में इंटरमीडिएट ट्यूब सपोर्ट प्लेट्स और एक फ्लो {{3}डिफ्यूजिंग इंपिंगमेंट प्लेट को जोड़ने से गुंजन को शांत किया जा सकता है और ट्यूबों को बचाया जा सकता है। हमारे पास कई रसायन और प्लेटिंग दुकानों में ट्यूब कंपन कम करने के लिए वर्टिकल पीटीएफई एक्सचेंजर्स को रेट्रोफिटिंग करने का अनुभव है। एक शांत, शांत ट्यूब बंडल एक स्वस्थ ट्यूब बंडल है। और सही इंजीनियरिंग के साथ, आप उस चुप्पी को वापस ला सकते हैं।