เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อลูกฟูกเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ฟังดูเหมือนชัยชนะที่ชัดเจนบนกระดาษ-มีความปั่นป่วนมากขึ้น พื้นที่ผิวมากขึ้น การถ่ายเทความร้อนดีขึ้น และในหลายแอปพลิเคชัน พวกเขาทำตามที่สัญญาไว้ทุกประการ แต่เราก็เคยเห็นพวกเขาล้มเหลวเช่นกัน ไม่ใช่เพราะเทคโนโลยีไม่ดี แต่เป็นเพราะระบุว่าทำหน้าที่ผิด ติดตั้งไม่ถูกต้อง หรือใช้งานนอกกรอบการออกแบบ
เราได้ดัดแปลงตัวแลกเปลี่ยนท่อเรียบ-กับท่อลูกฟูก นอกจากนี้เรายังได้เปลี่ยนมัดรวมท่อลูกฟูกที่มีประสิทธิภาพต่ำกว่าเกณฑ์หรือล้มเหลวตั้งแต่เนิ่นๆ
ท่อลูกฟูกทำอะไรได้จริง
ท่อลูกฟูกมีพื้นผิวภายในเป็นคลื่นหรือเป็นยาง นั่นคือส่วนที่เห็นได้ชัด มันทำอะไร:
- เพิ่มพื้นที่ผิว – พื้นที่ถ่ายเทความร้อนต่อความยาวท่อเพิ่มขึ้น โดยทั่วไปแล้วจะมากกว่าท่อเรียบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเดียวกันถึง 15–30%
- ก่อให้เกิดความปั่นป่วน – ลอนจะขัดขวางชั้นขอบเขตแบบราบเรียบ และเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อนของการพาความร้อน
- ขูดผนัง – ของเหลวปั่นป่วนช่วยให้ของแข็งแขวนลอยและลดการเปรอะเปื้อน
การแลกเปลี่ยน-:
- แรงดันตกคร่อมที่สูงขึ้น - โดยทั่วไปจะสูงกว่าท่อเรียบที่อัตราการไหลเท่ากันประมาณ 20–50%
- ยากต่อการทำความสะอาด - การทำความสะอาดด้วยกลไก (การแปรง การปัดเศษ) เป็นเรื่องยากหรือเป็นไปไม่ได้เลยบนท่อลูกฟูก
- ต้นทุนที่สูงขึ้น – การผลิตที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะโลหะผสมที่แปลกใหม่
กฎของเรา: ใช้ท่อลูกฟูกเมื่อการถ่ายเทความร้อนเป็นจุดคอขวดและการเปรอะเปื้อนอยู่ในระดับปานกลาง ห้ามใช้เมื่อจำเป็นต้องทำความสะอาดกลไกหรือเมื่อแรงดันตกใกล้ถึงขีดจำกัดของปั๊มแล้ว
จุดที่ท่อลูกฟูกทำงานได้ดีที่สุด
เราได้รวบรวมรายชื่อโครงการของเราที่ท่อลูกฟูกให้คุณค่าที่ชัดเจน
การใช้งานที่ดี:
- การนำความร้อนของเหลวกลับคืนมา- โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อของเหลวชนิดใดชนิดหนึ่งมีความหนืดหรือมีค่าการนำความร้อนต่ำ
- เครื่องระเหยที่มีการป้อนสารเปรอะเปื้อนต่ำ – การถ่ายเทความร้อนที่ดีขึ้นจะช่วยลดแรงผลักดันของอุณหภูมิที่ต้องการ
- คอนเดนเซอร์สำหรับไอระเหยที่สะอาด – เพิ่มการควบแน่นของฟิล์มที่ด้านข้างท่อ
- กระบวนการที่มีการจำกัดรอยเท้า – ขนาดเปลือกที่เล็กลงสำหรับงานเดียวกัน
แอปพลิเคชันที่ไม่ดี:
- บริการเปรอะเปื้อนอย่างหนัก – แม้จะมีความปั่นป่วน แต่ก็ยังมีคราบสะสมอยู่บ้าง และคุณไม่สามารถทำความสะอาดท่อได้
- บริการสารละลาย - ของแข็งสามารถสะสมอยู่ในหุบเขาลอนและท่อปลั๊ก
- บริการก๊าซแรงดันสูง- – การลดแรงดันไม่สมส่วนกับปริมาณการถ่ายเทความร้อนของก๊าซ
- บริการใดๆ ที่ต้องทำความสะอาดกลไกบ่อยๆ จะดีกว่าหากใช้ท่อเรียบและชุดมัดแบบถอดได้
ท่อลูกฟูกที่เดียวคุ้มค่าเสมอ
จากประสบการณ์ของเรา มีการใช้งานอย่างหนึ่งที่ท่อลูกฟูกมักจะเป็นผู้ชนะที่ชัดเจน: ของเหลวที่มีความหนืด
เมื่อของไหลด้านข้างของหลอด-มีความหนืด (มากกว่า 50 cP) รูปแบบการไหลมักจะเป็นแบบราบเรียบในท่อเรียบ เป็นการถ่ายเทความร้อนที่แย่มาก ท่อลูกฟูกทำให้เกิดความปั่นป่วนแม้ในปริมาณเรย์โนลด์สปานกลาง ซึ่งช่วยปรับปรุงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนได้อย่างมาก
เราได้ทำการปรับปรุงเครื่องอุ่นน้ำมันแบบหนักก่อน ท่อเรียบทำงานที่ Re ~800 (ลามิเนต) ค่า U- คือ 180 วัตต์/m²·K เราติดตั้งท่อลูกฟูกที่มีจำนวนเปลือกและท่อเท่ากัน กระแสน้ำเริ่มปั่นป่วน (Re ~ 2,200) และค่า U- เพิ่มขึ้นเป็น 310 W/m²·K-ดีขึ้น 72% แรงดันลดลงเพิ่มขึ้น 60% แต่ปั๊มมีหัวเพียงพอ
คืนทุนคือ 8 เดือน นั่นเป็นหนึ่งในการปรับปรุงใหม่ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดที่เราเคยทำ
วัสดุและการประดิษฐ์: การพิจารณาที่ซ่อนอยู่
ท่อลูกฟูกนั้นสร้างได้ยากกว่าท่อเรียบ กระบวนการลอนทำงาน-ทำให้วัสดุแข็งตัว ซึ่งมีความสำคัญด้วยเหตุผลสองประการ:
- การเลือกโลหะผสม – วัสดุบางชนิด-แข็งตัวเร็วและเปราะ เราเคยเห็นท่อลูกฟูก 304L แตกระหว่างการรีดเนื่องจากวัสดุมีความเหนียวถึงขีดจำกัดแล้ว
- ข้อต่อระหว่างท่อ-ถึง- Tubesheet – ปลายกระดาษลูกฟูกจะต้องเรียบหรือพันให้เรียบเพื่อสร้างการปิดผนึกด้วยแผ่น Tube นี่เป็นการเพิ่มขั้นตอนการผลิตและต้นทุน
กฎวัสดุของเรา: ระบุโลหะผสมแบบเดียวกับที่คุณต้องการสำหรับท่อเรียบ แต่ยืนยันกับซัพพลายเออร์ว่าลักษณะการชุบแข็งของวัสดุ-นั้นเหมาะสำหรับการเป็นลอน สำหรับบริการที่มีการกัดกร่อนสูง- เรามักจะชอบ 316L หรือดูเพล็กซ์มากกว่า 304L เนื่องจากสามารถจัดการกับกระบวนการขึ้นรูปได้ดีกว่า
การทำความสะอาด: ความเป็นจริงในทางปฏิบัติ
เรากล่าวถึงเรื่องนี้สั้น ๆ แต่ก็คุ้มค่าที่จะทำซ้ำ ท่อลูกฟูกทำความสะอาดเครื่องจักรได้ยากกว่า หากบริการของคุณจำเป็นต้องมีการแปรงหรือก้านท่อ อย่าใช้ท่อลูกฟูก
การทำความสะอาดด้วยสารเคมี (CIP) ใช้งานได้ แต่คุณต้องแน่ใจว่าน้ำยาทำความสะอาดเข้าถึงทุกพื้นผิว รอยย่นจะสร้างรอยแยกเล็กๆ ซึ่งสามารถซ่อนของเหลวนิ่งได้ เราขอแนะนำ:
- อัตราการไหลของการทำความสะอาดสูงกว่าท่อเรียบ (1.5x ถึง 2x)
- ทิศทางการไหลสลับระหว่างการทำความสะอาดเพื่อขจัดคราบสกปรก
รายการตรวจสอบการเลือกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อลูกฟูก
ก่อนที่จะระบุท่อลูกฟูก:
- ความต้องการการถ่ายเทความร้อน – ค่า U- ปัจจุบันคือจุดคอขวดหรือไม่ หากปัญหาเป็นอย่างอื่นท่อลูกฟูกก็ไม่ช่วยอะไร
- ค่าเผื่อแรงดันตก – คุณมีหัวปั๊มสำรองอย่างน้อย 20% หรือไม่ ถ้าไม่เช่นนั้นให้ตรวจสอบอย่างรอบคอบ
- ประเภทการเปรอะเปื้อน - เหนียวหรือเป็นอนุภาค? ท่อลูกฟูกอาจทำให้แย่ลงได้ คราบสกปรกที่สะอาด-ไม่เหนียวเหนอะหนะใช่ไหม? ท่อลูกฟูกช่วยได้
- วิธีการทำความสะอาด – เคมีหรือเครื่องกล? หากเป็นเครื่องจักรกล ให้หลีกเลี่ยงกระดาษลูกฟูก
- ความหนืด – สูงกว่า 50 cP? ท่อลูกฟูกมักจะเป็นผู้ชนะที่ชัดเจน
- วัสดุ – ยืนยันการทำงาน-ในการชุบแข็งและความเข้ากันได้ของการผลิต
- ประสบการณ์ของซัพพลายเออร์ – ขอข้อมูลอ้างอิงในการใช้งานที่คล้ายคลึงกัน
- การรับประกันประสิทธิภาพ – ยืนยันค่า U- และการรับประกันแรงดันตก ซึ่งตรวจสอบด้วย-การตรวจสอบซอฟต์แวร์ของบุคคลที่สาม