مناقشة حول العديد من المشكلات في تصميم عملية المبادل الحراري الفلوري

نظرًا للاختلاف في الخواص الفيزيائية والكيميائية بين الفلوروباستيك والمواد المعدنية ، تختلف العملية والتصميم الهيكلي للمبادلات الحرارية الفلورية عن تلك المتمثلة في المبادلات الحرارية المعدنية.
تقترح هذه الورقة المبادئ العامة لعملية التبادل الحراري السائل السائل) للمبادلات الحرارية الفلورية ، وتحلل العوامل التي تؤثر على معامل نقل الحرارة للمبادلات الحرارية الفلورية ، ويقترح حلًا لتحديد وتحسين معامل نقل الحرارة من خلال الممارسة.
المبادل الحراري الفلور
المبادل الحراري الفلوري هو نوع جديد من المبادل الحراري الذي لا يزال بإمكانه مقاومة التآكل القوي في ظل الظروف التقنية الثلاثة الرئيسية للتدفق البارد ، واللحام الصعب ، والذوبان الصعبة عند توصيله إلى ورقة الأنبوب عند درجة حرارة التشغيل والضغط العالي. بعد البحث المنزلي حول المبادلات الحرارية الفلورية ، أصبح تصنيع وتطبيق المبادلات الحرارية الفلورية حقيقة واقعة. في الوقت الحاضر ، بدأ البحث وتطبيق fluoroplastics في وقت متأخر. في عام 1973 ، اجتذبت المبادل الحراري الذي طوره معهد تشنغتشو السابق للتكنولوجيا ، ومصنع جينشي الكيميائي السابق انتباه وتطبيق العديد من الصناعات بسبب أدائه الممتاز. نظرًا للاختلافات في الخواص الفيزيائية والكيميائية للبوليتاكفلورو إيثيلين (F -4) ، فإن اللحام التدفئة بالضغط على الأنبوب والبوليتوليورو إيثيلين والمواد المعدنية التي تم تطويرها بواسطة fluoroplastic التوسع وطريقة الانصهار لمرة واحدة.
المواد المستخدمة لجعل التحكم في تبادل الحرارة وورقة أنبوب من المبادلات الحرارية الفلورية في الصين هي polytetrafluoroethylene و polytetrafluoroethylene propylene. إن الهيكل الذي يجمع التحكم في تبادل حرارة الفلوروبانيات وورقة أنبوب الفلوروبانيات (مع الحواجز ، والأقسام ، وحلقات الحد الثابت ، وما إلى ذلك مصنوعة من فلوروباستيك أو مواد أخرى) لتشكيل هيكل يفصل بين السوائل الباردة والساخنة ، يسمى عنصر تبادل الحرارة.
المبادئ العامة لتصميم عملية المبادل الحراري الفلوري (تبادل الحرارة السائل السائل)
(1) بشكل عام ، يتم اختيار polytetrafluoroethylene (FEP) مع أداء معالجة ممتاز كمواد خام لأنبوب تبادل الحرارة. عندما تكون هناك متطلبات عالية لدرجة حرارة التشغيل أو الضغط ، فإن مساحة نقل الحرارة ليست كبيرة ، ويكون السائل تآكلًا للغاية ، ويتم اختيار polytetrafluoroethylene كمواد خام لأنبوب التبادل الحراري.
(2) بشكل عام ، يتم اختيار السائل المسبق لتمريرة الأنبوب.
(3) الانتباه إلى العلاقة والقيود بين ضغط التشغيل ودرجة الحرارة. في ظل نفس الظروف ، يكون ضغط تشغيل أنبوب تبادل الحرارة الصغير أكبر من ضغط تشغيل أنبوب تبادل الحرارة الكبير. يعتمد ضغط التشغيل على درجة حرارة التشغيل العالية للسوائل الباردة والساخنة.
(4) عندما يكون تمريرة الأنبوب سائلًا تآكلًا ويكون عائقًا أو يحتوي على جزيئات صلبة ، لا يُنصح باستخدام أنبوب قطر صغير أو بنية مغمورة على شكل حرف U.
(5) عند تصميم الخزانات والغلايات والأبراج مع u عند تصميم مبادل حراري باستخدام ملف حراري على شكل حرف U أو لفائف أو غيره تحكم في الصرف (مثل برودة مغمورة على شكل حرف U يستخدم لتحل محل تبريد أنابيب الحديد الزهر) من التالف في 98 ٪ إلى 93 ٪ من حمض الكبريتيك ، ويعمل جانب الأنبوب على الماء ، وعنصر التبادل الحراري الفلوري) أثناء التشغيل. أحد أسباب الطفو هو أنه عندما تكون جميع أجزاء المبادل الحراري مصنوعة من الفلوروباستيك (أو بعض المواد هي أجزاء غير معدنية) ، فقد تنهار بسبب وزنها أو قوة التجميع غير الكافية ، مما يسبب عائم أثناء العملية ؛

السبب الثاني
هو أنه عندما تختلف كثافة السوائل الباردة والساخنة إلى حد كبير ، تحدث العائمة. نتيجة لذلك ، سوف يطفو المبادل الحراري بالكامل أو التحكم في تبادل الحرارة إلى الأعلى ، وسيتم تعليقه في السائل أو التعويم على سطح السائل ، مما يؤثر على التبادل الحراري. ستؤدي النتيجة العائمة أيضًا إلى أن تتسبب بعض أنابيب التبادل الحراري في الحافة القابلة للطي للأجزاء ذات الصلة إلى الانحناء بشكل مفرط ، وقد تتسبب أيضًا في انهيار أنابيب التبادل الحراري أو انفجارها. بالنسبة للتحكم في تبادل الحرارة الذي يعد طويلًا جدًا بالنسبة للخزان ، والغلاية ، والبرج ، يجب أيضًا أن يكون مطلوبًا لتشكيل بنية منسوجة متحدة المركز ومحاولة عدم استخدام بنية الركود. لذلك ، يجب على المخططين الانتباه إلى المشكلة العائمة ، ومن المهم اتخاذ تدابير مقابلة لمنعها.
(6) يجب تثبيت الألواح المضادة للالتصاق على أنبوب مدخل السوائل من جانب القشرة من المبادل الحراري للقشرة والأنابيب لمنع تآكل السوائل وتلف التحكم في تبادل الحرارة. يجب تثبيت حواجز التحويل غير المعدنية القابلة للإزالة أو المواد الناعمة التي تتلامس مع التحكم في تبادل الحرارة في أنبوب مخرج السوائل من جانب القشرة لمنع السيفون وتلف التحكم في تبادل الحرارة. إذا تم تثبيت حرس أو قسم مقوس على أنبوب مخرج السوائل من جانب القشرة ، فيجب أن يكون التباعد صغيرًا. في الوقت نفسه ، لا ينبغي أن يكون الشق المقوس للحيوية المقوسة في نفس اتجاه أنبوب المخرج.
(7) قبل أن يدخل السائل من جانب الأنبوب أنواعًا مختلفة من المبادلات الحرارية ، يجب أن يمر عبر معدات التصفية إذا سمحت الظروف.
(8) بشكل عام ، يتم استخدام الأنابيب الفولاذية غير الملحومة كقذيفة من المبادلات الحرارية للقذيفة والأنبوب. بعد تثبيت المبادل الحراري للقذيفة والأنابيب ، يجب أن يكون لمحوره زاوية ميل بدرجة ∠3 مع الأرض لتسهيل الصيانة.
(9) بعد تصنيع الخزان أو الغلاية أو البرج أو القشرة المصنوعة من المواد المعدنية أو غير المعدنية ، يجب أن تكون جميع الأسطح الملامسة للتحكم في تبادل الحرارة أن تكون ناعمة وخالية من الخبث لحام (كتل) ونوائم حادة ، وتكون حواف أجزاء التلامس مطلوبة. بالنسبة للخزانات المعدنية أو الغلايات أو الأبراج أو الأصداف ، يوصى باستخدام مواد مضادة للتآكل لمنع وإبطاء تآكل الجدار بواسطة السائل المتآكل الذي تم تسربه عندما يتلف أنبوب التبادل الحراري. مطلوب لتعيين منفذ أخذ العينات في منفذ جانب القشرة أو الأنبوب لأخذ العينات والتحليل لتأكيد ما إذا كان أنبوب تبادل الحرارة قد تضررت.