เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นท่อแนวตั้งเป็นวัตถุดิบหลักในหลายอุตสาหกรรม เรียบง่าย เชื่อถือได้ และมีจำหน่ายกันอย่างแพร่หลาย แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่เป็นสากล และเราเห็นว่าพวกมันถูกระบุสำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่ถูกต้องหลายครั้งเกินกว่าที่เราอยากจะยอมรับ
เราได้ติดตั้งหน่วยแนวตั้งในโรงงานเคมี โรงไฟฟ้า และโรงงานแปรรูปอาหาร นอกจากนี้เรายังได้เปลี่ยนบางส่วนที่ได้รับการออกแบบมาไม่ดีหรือนำไปใช้อย่างไม่ถูกต้องอีกด้วย นี่คือสิ่งที่เราได้เรียนรู้จริง ๆ
อะไรทำให้การออกแบบแผ่นท่อแนวตั้งแตกต่างออกไป
ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นท่อแนวตั้ง มัดท่อจะวางในแนวตั้ง แผ่นท่ออยู่ที่ด้านบนหรือด้านล่าง-หรือบางครั้งปลายทั้งสองข้าง-โดยมีท่อวิ่งผ่านเปลือกในแนวตั้ง
ความแตกต่างที่สำคัญจากการออกแบบแนวนอน:
- การระบายน้ำที่ควบแน่น – แรงโน้มถ่วงเหมาะกับคุณ ไม่ใช่ต่อต้านคุณ คอนเดนเสทในบริการควบแน่นจะระบายลงด้านล่างและไม่รวมตัวกันบนพื้นผิวท่อ
- การไหลเวียนตามธรรมชาติ – ผลกาลักน้ำความร้อนช่วยให้การไหล ช่วยลดความต้องการของปั๊มในบางกรณี
- การกำจัดตะกอน – ของแข็งและตะกอนมีแนวโน้มที่จะตกลงสู่ก้นบ่อ ซึ่งสามารถรวบรวมหรือเป่าออกไปได้
การแลกเปลี่ยน-:
- ระยะห่างจากความสูง – คุณต้องมีพื้นที่ในแนวตั้ง ซึ่งบางครั้งก็มาก
- การรองรับท่อ – ท่อแนวตั้งที่ยาวขึ้นจำเป็นต้องมีการรองรับระดับกลางเพื่อป้องกันการหย่อนคล้อยและการสั่นสะเทือน
- การเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษา – การทำงานกับชุดมัดแนวตั้งอาจยุ่งยากกว่าชุดแนวนอนที่ระดับพื้นดิน
การกำหนดค่าทั่วไปสองแบบ
เราทำงานร่วมกับการออกแบบแนวตั้งหลักสองแบบ:
แผ่นท่อติดด้านบน- (ดาวน์โฟลว์):
- ของไหลเข้ามาทางด้านบน ไหลลงมาตามท่อ
- คอนเดนเสทระบายออกตามธรรมชาติ
- เหมาะสำหรับ: งานกลั่นตัวซึ่งของเหลวต้องระบายออกอย่างรวดเร็ว
- แย่ที่สุดสำหรับ: บริการที่มี-ก๊าซไม่ควบแน่น (สะสมที่ด้านล่าง)
แผ่นท่อติดด้านล่าง- (การไหลขึ้น):
ของไหลเข้ามาที่ด้านล่าง ไหลขึ้นผ่านท่อ
ต้มหรือระเหยได้ดีกว่า (มีไอระเหยออกมาจากด้านบน)
เหมาะสำหรับ: หม้อต้มซ้ำ เครื่องระเหย
แย่ที่สุดสำหรับ: บริการที่มีสารแขวนลอย (จะเกาะอยู่ที่ด้านล่างและเสียบปลั๊กทางเข้า)
เราใช้ทั้งสองอย่าง ทางเลือกขึ้นอยู่กับเฟสของของไหลและตำแหน่งที่คุณต้องการให้ไอหรือของเหลวไป
โดยที่การออกแบบแนวตั้งนั้นยอดเยี่ยมจริงๆ
จากประสบการณ์ภาคสนามของเรา:
บริการควบแน่น
คอนเดนเสทระบายออกได้อย่างอิสระ ช่วยลดความหนาของฟิล์มของเหลวบนท่อ
โดยทั่วไปค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจะสูงกว่าแนวนอน 15–25% ในบริการเดียวกัน
เราได้เห็นคอนเดนเซอร์แนวตั้งมีประสิทธิภาพเหนือกว่าคอนเดนเซอร์แนวนอนในการใช้งานไอน้ำและไฮโดรคาร์บอนควบแน่น
บริการทำฟาวล์ (ด้วยของแข็งที่เหมาะสม)
แรงโน้มถ่วงช่วยให้ตะกอนเลื่อนออกจากท่อหรือตกลงไปด้านล่าง
ช่องเป่าลมหรือช่องระบายน้ำด้านล่างช่วยให้สามารถกำจัดของแข็งที่สะสมอยู่เป็นระยะๆ
โดยทั่วไปช่วงเวลาการทำความสะอาดจะนานกว่าหน่วยแนวนอนในบริการเดียวกัน 20–40%
พื้นที่-พื้นที่จำกัด
หากพื้นที่มีจำกัด ยูนิตแนวตั้งสามารถพอดีกับพื้นที่ที่ยูนิตแนวนอนไม่สามารถรองรับได้
เราได้ติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนแนวตั้งแบบเขารองเท้าเข้าไปในห้องเครื่องกลซึ่งเครื่องแนวนอนไม่สามารถไปได้
เมื่อการออกแบบแนวตั้งมีประสิทธิภาพต่ำกว่าเกณฑ์
1. บริการที่มีปริมาณก๊าซไม่ควบแน่น-สูง
สารควบแน่นที่ไม่ใช่-มีแนวโน้มที่จะสะสมที่ด้านบนของคอนเดนเซอร์แบบไหลลง ท่อที่ปกคลุม และลดการถ่ายเทความร้อน
ในบริการที่ไหลขึ้น พวกมันสามารถสะสมที่ด้านบนและทำให้เกิดการจับตัวของไอ
คุณต้องมีช่องระบายอากาศเฉพาะที่จุดสูง ซึ่งหมายถึงความซับซ้อนที่มากขึ้น
2. บริการก๊าซความเร็วสูง-
ท่อแนวตั้งสามารถสั่นสะเทือนได้มากกว่าท่อแนวนอนเนื่องจาก-เอฟเฟกต์การไหลขวาง
เราต้องเพิ่มส่วนรองรับท่อเพิ่มเติมเพื่อป้องกันความเสียหายจากแรงสั่นสะเทือน
แผ่นรองรับยังช่วยลดพื้นที่การถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพ
3. บริการที่ต้องมีการตรวจสอบภายในบ่อยครั้ง
การเข้าถึงมัดแนวตั้งทำได้ยากขึ้นหากไม่มีอุปกรณ์ยกแบบพิเศษ
เราพบว่าทีมบำรุงรักษาล่าช้าในการตรวจสอบเนื่องจากการเข้าถึงแผ่นท่อด้านบนเป็นเรื่องยุ่งยาก
แนวทางปฏิบัติในการบำรุงรักษาของเรา:
ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีช่องว่างเหนือศีรษะสำหรับการถอดมัด (ความยาวท่ออย่างน้อย 1.5x)
จัดให้มีจุดยกถาวรหรือรอกเฉพาะ
ติดตั้งแมนเวย์หรือพอร์ตการตรวจสอบทั้งด้านบนและด้านล่าง-การข้ามพอร์ตด้านล่างเป็นข้อผิดพลาดทั่วไปที่เราพบเห็น
สิ่งหนึ่งที่เราตรวจสอบอยู่เสมอ: ระยะห่างของส่วนรองรับท่อ
ท่อแนวตั้งมีแนวโน้มที่จะโก่งงอตามน้ำหนักของตัวเอง หากความยาวที่ไม่ได้รับการสนับสนุนยาวเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับท่อผนังบาง-และวัสดุโลหะผสมสูง-
ข้อมูลจำเพาะของเราสำหรับการรองรับท่อแนวตั้ง:
ความยาวสูงสุดที่ไม่รองรับ: 1.5–2.0 ม. สำหรับวัสดุส่วนใหญ่
ใช้แผ่นรองรับขั้นกลาง (แผ่นกั้น) ที่ระยะห่าง 1.0–1.5 ม. สำหรับท่อที่ยาวกว่า
ตรวจสอบความเค้นโก่งงอของท่อใต้หัวไฮโดรสแตติก
รายการตรวจสอบการคัดเลือกเครื่องแลกเปลี่ยนแผ่นท่อแนวตั้ง
ก่อนที่จะระบุประเภทธุรกิจ:
- ประเภทบริการ – กลั่นตัวหรือต้ม? แนวตั้งมีความเป็นเลิศในการควบแน่น สำหรับการทำความร้อน/ความเย็นที่เหมาะสม แนวนอนอาจมีประสิทธิภาพเท่าเทียมกัน
- ไม่มี-สารควบแน่น – มีหรือไม่ หากใช่ ให้พิจารณาแนวนอนหรือเพิ่มข้อกำหนดการระบายอากาศ
- พื้นที่ว่างกับความสูง - คุณมีระยะห่างในแนวตั้งสำหรับการถอดท่อหรือไม่?
- ส่วนรองรับท่อ – ตรวจสอบความยาวที่ไม่รองรับกับคำแนะนำของผู้ผลิต
- การระบายน้ำ - การควบแน่นหรือตะกอนจะสะสมบริเวณที่คุณสามารถกำจัดออกได้หรือไม่?
- การเข้าถึงการบำรุงรักษา – คุณมีเครนหรือรอกหรือไม่? หัวด้านบนสามารถเข้าถึงได้หรือไม่?
- วัสดุ – โลหะผสมที่มีปริมาณสูงมีแนวโน้มที่จะเกิดการโก่งงอได้ง่ายกว่า ตรวจสอบ.
- ความสามารถของ CIP – น้ำยาทำความสะอาดสามารถเข้าถึงทุกพื้นผิวได้หรือไม่ ในหน่วยแนวตั้ง มักจะง่ายกว่าแนวนอน