दबाव ड्रॉप को कम करने के लिए पीटीएफई एक्सचेंजर के लिए सही नोजल आकार का चयन कैसे करें?

हीट एक्सचेंजर में एक शेल-साइड तरल पदार्थ होता है जो नोजल के माध्यम से प्रवेश करता है और निकलता है जो आम तौर पर मुख्य एक्सचेंजर शेल से बहुत छोटा होता है। ये नोजल हाइड्रोलिक संकुचन हैं जिनमें प्रवाह तेज होता है और अशांति उत्पन्न होती है, और जिसमें सिस्टम में समग्र दबाव हानि का एक बड़ा हिस्सा इंजेक्ट किया जा सकता है। यह प्रभाव पीटीएफई लाइन या पीटीएफई - ट्यूब एक्सचेंजर्स में बहुत अधिक महत्वपूर्ण है, जहां बहुत अधिक इनलेट वेग कंपन, ट्यूब घिसाव और खराब पंपिंग प्रदर्शन में योगदान कर सकता है।

नोजल आकार पीटीएफई एक्सचेंजर के मामले में दबाव ड्रॉप को कम करें नोजल चयन एक बुनियादी हाइड्रोलिक अनुकूलन कदम है, न कि बाद का यांत्रिक विवरण।

नोजल डिज़ाइन दबाव ड्रॉप प्रवाह प्रतिबंध और वेग वृद्धि का कारण क्यों बनता है?
यदि एक स्थिर वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर कम क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र से बहती है, तो द्रव का वेग आनुपातिक रूप से बढ़ जाता है। वेग में यह वृद्धि दबाव ड्रॉप में एक गैर-रैखिक वृद्धि का कारण बनती है, विशेष रूप से प्रवेश द्वार और मौजूदा क्षेत्रों में अशांति में वृद्धि के साथ।

मुख्य प्रभाव हैं:

स्थानीय स्तर पर द्रव जेट का त्वरण

अशांति की तीव्रता में वृद्धि

अधिक घर्षण हानि

उन्नत गतिशील दबाव दोलन

नोजल व्यास में छोटी कटौती से अत्यधिक महत्वपूर्ण हाइड्रोलिक दंड हो सकता है क्योंकि दबाव हानि वेग के साथ दृढ़ता से बढ़ती है।

पीटीएफई हीट एक्सचेंजर आंतरिक पर प्रभाव
धातु प्रणालियों की तुलना में, पीटीएफई ट्यूब बंडल यांत्रिक और थर्मल रूप से संवेदनशील होते हैं। छोटे नोजल के परिणामस्वरूप उच्च वेग वाले जेट प्रवेश कर सकते हैं और उत्पादन कर सकते हैं

स्थानीय ट्यूब में कंपन

ट्यूब समर्थन यांत्रिक विफलता।

बंडल में गलत वितरण प्रवाहित करें

निलंबित कणों में त्वरित गिरावट

गैस सेवा में ध्वनि स्तर में वृद्धि

इसका मतलब है कि नोजल के डिज़ाइन का एक्सचेंजर्स के जीवन काल पर सीधा प्रभाव पड़ता है।

नोजल साइजिंग हाइड्रोलिक लॉजिक
वेग-आधारित डिज़ाइन मानदंड
एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन लक्ष्य नोजल वेग को कुछ निर्दिष्ट मान तक सीमित करना है। उद्योग अभ्यास आम तौर पर गति प्रभाव और क्षरण क्षमता दोनों को प्रतिबंधित करने के लिए rho {{1}v -वर्ग (ρv²) नामक एक संयोजन पैरामीटर का उपयोग करता है।

पैरामीटर को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

वेग वर्ग x घनत्व

यह मान एक्सचेंजर में जाने वाले प्रवाह की गतिशील ऊर्जा तीव्रता है।

उन तरल पदार्थों के लिए विशिष्ट डिज़ाइन सीमाएँ जो अपघर्षक और संक्षारक नहीं हैं:

~2232 किग्रा/मीटर*सेकंड^2

जल सेवा के लिए लगभग 15 फीट/सेकेंड के बराबर

गैस सेवा के लिए, अनुमत वेग निम्न कारणों से और कम हो गए हैं:

ध्वनिक शोर उत्पादन

कंपन उत्तेजना

क्षरण का संभावित त्वरण- संक्षारक

इन सीमाओं के भीतर संचालन से स्थिर हाइड्रोलिक कार्रवाई प्रदान करने में मदद मिलती है।

नोजल व्यास बढ़ाने का प्रभाव
किसी दिए गए वॉल्यूम प्रवाह दर के लिए बड़ा नोजल, कम वेग। और वह आपको देता है:

कम दबाव ड्रॉप

कम अशांति उत्पादन.

शोर उत्सर्जन में कमी

आंतरिक भागों पर यांत्रिक तनाव कम हो गया

हालाँकि, इंजीनियरिंग के दृष्टिकोण से इसमें कुछ उतार-चढ़ाव हैं:

विनिर्माण की उच्च लागत

बड़े फ़्लैंग्ड कनेक्शन की आवश्यकता है

बड़े उपकरण लिफाफे का आकार

शेल जोड़ों पर यांत्रिक भार बढ़ गया

इसलिए, यांत्रिक प्रतिबंधों और हाइड्रोलिक प्रदर्शन के बीच एक समझौता आवश्यक है।

नोजल प्रवाह और आकार का परिवर्तन
सुचारू प्रवेश और निकास के लिए प्रोफ़ाइल
जब पाइपवर्क और एक्सचेंजर के नोजल के बीच प्रवाह संक्रमण अचानक होने के बजाय धीरे-धीरे होता है तो प्रवाह व्यवधान कम होते हैं। नोजल पाइप और एक्सचेंजर के बीच हैंडशेक है। मजबूती से हाथ मिलाने से सिस्टम के दोनों तरफ कम तनाव पड़ता है।

सुचारू हाइड्रोलिक व्यवहार के लिए नोजल डिज़ाइन में आमतौर पर शामिल होते हैं:

पतला रेड्यूसर या विस्तारक

इनलेट प्रोफाइल गोल

धीमी गति का परिवर्तन

सरलीकृत आंतरिक ज्यामिति

ये सुविधाएँ अलगाव क्षेत्रों को कम करने और स्थानीय ऊर्जा हानि को कम करने में मदद करती हैं।

शैल पक्ष में वितरण पर प्रभाव
असमान इनपुट वितरण शेल {{0}और {{1}ट्यूब पीटीएफई एक्सचेंजर्स के थर्मल प्रदर्शन को काफी प्रभावित कर सकता है। उचित नोजल आकार और ज्यामिति यह सुनिश्चित करने में सहायता करती है:

सुसंगत शेल-साइड फ्लो वितरण

ट्यूबों में समान ताप स्थानांतरण

मृत क्षेत्रों या बाईपास प्रवाह को कम किया गया

स्थिर तापीय प्रवणता

गैस एवं तरल सेवा की समस्याएँ
तरल सेवा प्रतिबंध
तरल प्रणालियों के लिए, नोजल डिज़ाइन आम तौर पर इसके द्वारा संचालित होता है:

वेग बाधाएं (ρv2 का मानदंड)

पम्पिंग शक्ति का अनुकूलन

कणिकीय पदार्थ के क्षरण का खतरा

यहां तक ​​कि स्वच्छ तरल पदार्थों के लिए भी, उच्च नोजल वेग दबाव में महत्वपूर्ण कमी का कारण बन सकता है।

गैस सेवा की सीमाएँ
गैस चरण में परिचालन के लिए, कई विचार प्रचलित हैं:

संपीड़न प्रभाव.

ध्वनिक अनुनाद का जोखिम

उच्च मैक संख्या प्रवाह वाले क्षेत्र

संयंत्र पर्यावरण शोर मानक

गैस सेवा में वेग को कम करने और ध्वनि या निकट ध्वनि संबंधी परिस्थितियों को रोकने के लिए अक्सर बड़े नोजल का उपयोग किया जाता है।

वास्तविक विश्व डिज़ाइन दृष्टिकोण
चरणबद्ध आकार दृष्टिकोण
नोजल साइज़िंग के लिए एक विशिष्ट व्यवस्थित दृष्टिकोण इस प्रकार है:

डिज़ाइन प्रवाह दर निर्धारण

ρv² सीमा से अनुमेय वेग की गणना

न्यूनतम आंतरिक व्यास का चयन

दबाव कम करने के सत्यापन में योगदान

यांत्रिक निकला हुआ किनारा बाधा मुआवजा

यह संरचनात्मक अखंडता से समझौता किए बिना हाइड्रोलिक प्रदर्शन को बनाए रखने की गारंटी देता है।

पीटीएफई ट्यूब बंडल सुरक्षा प्रणाली के साथ एकीकरण
टेफ्लॉन एक्सचेंजर सिस्टम में, नोजल साइज़िंग आंतरिक बंडल डिज़ाइन से अविभाज्य है। क्योंकि उच्च वेग वाले इनलेट जेट वितरण उपकरणों से बच सकते हैं और सीधे ट्यूब पंक्तियों पर हमला कर सकते हैं, एक रूढ़िवादी वेग का चयन करना एक महत्वपूर्ण सुरक्षात्मक रणनीति है।

डिज़ाइन ट्रेड-ऑफ़ सामान्य
बड़े नोजल के लाभ:

दबाव में न्यूनतम गिरावट

बेहतर प्रवाह फैलाव.

क्षरण की कम संभावना

नुकसान:

बढ़ी हुई लागत

उपकरणों का बड़ा पदचिह्न

उच्च संरचनात्मक लोडिंग

छोटे नोजल के लाभ:

छोटे आकार का

सामग्री की लागत में कमी

तंग पाइपवर्क कॉन्फ़िगरेशन में सरल एकीकरण

दोष:

उच्च विभेदक दबाव

कंपन का खतरा बढ़ गया

पीटीएफई ट्यूबों का जीवनकाल कम हो सकता है

निष्कर्ष
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर सिस्टम के लिए एक प्रमुख हाइड्रोलिक डिजाइन विकल्प नोजल का सही आकार है, जिसका दबाव ड्रॉप, सिस्टम दक्षता और यांत्रिक विश्वसनीयता पर सीधा प्रभाव पड़ता है। नोजल में वेग को कुछ सीमाओं के भीतर बनाए रखने (जैसे कि rho{1}}v-वर्ग मानदंड) से अत्यधिक ऊर्जा हानि और हानिकारक प्रवाह स्थितियों को रोका जा सकता है।

नोजल आकार पीटीएफई एक्सचेंजर में दबाव ड्रॉप डिजाइन कम हो जाता है, बड़े नोजल हमेशा एक चिकनी प्रवाह प्रवेश, कम अशांति और उच्च वेग क्षरण और कंपन प्रभावों के खिलाफ संवेदनशील पीटीएफई ट्यूब बंडलों की बेहतर सुरक्षा देते हैं।

एक अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया नोजल अंततः यह सुनिश्चित करता है कि द्रव नियंत्रित और सौम्य तरीके से एक्सचेंजर में प्रवेश करता है, जिससे लंबी सेवा जीवन और लगातार थर्मल प्रदर्शन सक्षम होता है। एक सुचारू, प्रगतिशील हाइड्रोलिक प्रवेश लंबे समय तक चलने वाले, उच्च प्रदर्शन वाले हीट एक्सचेंजर सिस्टम के लिए सबसे अच्छे तरीकों में से एक है।