Tyčové prepážkysú jednou z tých zložiek, o ktorých väčšina ľudí nepremýšľa, kým sa niečo nepokazí. Nie sú to rúrky. Nie sú to rúrkové dosky. Sú to len podpery, ktoré usmerňujú-bočný tok- plášťa, a napriek tomu sme videli, že zvyšujú alebo znižujú výkon výmenníka tepla.
Špecifikovali sme, nainštalovali a vymenili sme tyčové usmerňovače vo viacerých odvetviach. Tu je to, čo sme sa dozvedeli o tom, kedy fungujú a kedy nie, a prečo by vás to malo zaujímať.
Čo Rod Baffles v skutočnosti robí
V plášťovom a rúrkovom výmenníku tepla majú usmerňovače dve úlohy: podopierajú rúrky a usmerňujú bočný tok plášťa-. Tradičné segmentové priehradky robia oboje,-ale vytvárajú zóny s vysokým poklesom tlaku a recirkuláciou prietoku, kde sa hromadia nečistoty.
Prútové usmerňovače majú iný prístup. Namiesto pevných dosiek s výrezmi používajú mriežku tyčí, ktoré podopierajú rúrky a odchyľujú tok cez zväzok.
Na čo sú tyčové usmerňovače dobré:
- Priamy prietok cez rúrky s menším poklesom tlaku
- Znížte stagnujúce zóny, kde sa tvoria nečistoty
- Nechajte zväzok rúrok expandovať a pohybovať sa (dôležité pre konštrukcie s plávajúcou hlavou)
- Minimalizujte vibrácie trubice (lepšia podpora ako mnohé segmentové konštrukcie)
Čo nerobia dobre:
- Nevytvárajú rovnakú úroveň turbulencie ako segmentové usmerňovače
- Sú menej účinné pri nútenom prúdení do zväzku rúrok pri nízkych rýchlostiach
- Môžu umožniť obtokové prúdy, ak je rozstup tyčí príliš veľký
Odrazy tyče a znečistenie: Čo sme namerali
Jednou z nárokovaných výhod tyčových usmerňovačov je znížené zanášanie. Zistili sme, že je to pravda,-ale s podmienkami.
Naše údaje o znečistení vo viacerých službách:
| servis | Miera znečistenia so segmentovými prepážkami | Miera znečistenia s tyčovými prepážkami | Zníženie |
| Čistá chladiaca voda | Základná línia (nízka) | To isté | ~5% |
| Upravená technologická voda | 1.0x | 0.6x | -40% |
| Ľahký uhľovodík | 1.0x | 0.7x | -30% |
| Ťažký olej (vysoká rýchlosť) | 1.0x | 0.8x | -20% |
| Ťažký olej (nízka rýchlosť) | 1.0x | 1.2x | +20 % (horšie) |
Kľúčový poznatok: tyčové usmerňovače znižujú znečistenie vo väčšine zariadení, ale iba ak je bočná rýchlosť-plášťa vyššia ako približne 0,5 m/s. Nižšie turbulencie v skutočnosti zhoršujú zanášanie.
Rozstup tyčí: Kritická premenná dizajnu
Túto chybu vidíme často: inžinieri špecifikujú tyčové usmerňovače bez špecifikácie vzdialenosti tyčí. Výrobca používa štandardné rozstupy, ktoré môžu alebo nemusia byť vhodné pre vašu službu.
Naše pokyny:
| Typ služby | Odporúčaná vzdialenosť medzi tyčami | Poznámky |
| Clean fluids, high velocity (>1 m/s) | 40 – 60 mm | Široký rozstup znižuje pokles tlaku |
| Mierne znečistenie | 30-40 mm | Vyvažuje kontrolu zanášania a poklesu tlaku |
| Vysoké znečistenie, mierna rýchlosť | 20-30 mm | Užší rozostup zlepšuje turbulenciu |
| Viscous fluids (>50 cP) | 25-35 mm | Potrebujete dostatok turbulencií, aby ste zabránili stagnácii |
| Nízka rýchlosť (<0.5 m/s) | 20-25 mm | Menší rozostup kompenzuje nízku rýchlosť |
Tyčové usmerňovače vo výmenníkoch s plávajúcou hlavou
Tyčové usmerňovače sú obzvlášť vhodné-pre konštrukcie s plávajúcimi hlavami, pretože podopierajú rúrky bez toho, aby obmedzovali pohyb plávajúcej hlavy.
Čo sa nám páči:
- Tyče sa pripevňujú na pevnú rúrkovnicu, nie na plávajúcu hlavu
- Zväzok sa môže bez rušenia zasunúť do škrupiny
- Tyče nevytvárajú pevné oporné body, ktoré obmedzujú tepelnú rozťažnosť
Čo kontrolujeme:
- Vzdialenosť medzi tyčami a plášťom-ak sa tyče počas zasúvania zväzku škriabu o plášť, máte problémy
- Upevnenie tyče na rúrkovnicu-zvárané tyče sú lepšie ako tyče so závitom pre konštrukcie plávajúcich zväzkov
Mali sme výmenník s plávajúcou hlavou, kde boli tyčové usmerňovače pripevnené pomocou závitových spojov. Závity sa časom uvoľnili v dôsledku vibrácií a tepelných cyklov. Nahradili sme ich zváranými spojmi a problém zmizol.
Rod Baffles vs. Disk-a-Donut Baffles
V novších dizajnoch nevidíme diskové-a{1}}šišky tak často, no v starších zariadeniach sa stále vyskytujú. Predstavujú ďalšiu možnosť zníženia nízkeho-tlaku-.
| Funkcia | Rod Baffles | Disky-a{1}}donuty |
| Pokles tlaku | Nízka | Veľmi nízka |
| Odolnosť voči znečisteniu | Dobre | Mierne |
| Podpora trubice | Vynikajúce (veľa bodov podpory) | Spravodlivé (menej bodov podpory) |
| Tlmenie vibrácií | Výborne | Mierne |
| Náklady na výrobu | Mierne | Vysoká (viac dielov) |
| Jednoduchosť dodatočnej montáže | Dobre | Slabé (vyžaduje úpravu shellu) |
Naša preferencia: takmer v každom prípade ozvučnice. Jednoduchšie sa vyrábajú, ľahšie sa inštalujú a poskytujú lepšiu podporu rúrok.
Kvalita spracovania: Čo hľadáme
Tyčové usmerňovače sú len také dobré, ako dobré je ich zhotovenie. Videli sme zle vyrobené ozvučnice, ktoré spôsobovali viac problémov, ako riešili.
Náš kontrolný zoznam pre tyče:
- Rovnosť tyče: ohnuté tyče sa budú trieť o rúrky. Pred inštaláciou skontrolujte.
- Vzdialenosť medzi tyčou-k-rúrke: mala by byť 0,5 – 1,0 mm. Príliš tesné a viažu sa; príliš voľné a nepodporujú.
- Kvalita zvaru: tyče privarené k rúrkovnici by mali mať plné zvary.
- Materiál tyče: zodpovedá materiálu rúrky. Rozdielne kovy môžu spôsobiť galvanickú koróziu.
Kontrolný zoznam pre výber tyčových prepážkových výmenníkov
Pred špecifikovaním tyčových usmerňovačov:
- Bočná{0} rýchlosť škrupiny – je vyššia ako 0,5 m/s? Ak nie, tyčové usmerňovače nemusia byť účinné.
- Tendencia k zanášaniu – tyčové usmerňovače redukujú zanášanie vo väčšine služieb, ale porovnajte ich s vašou špecifickou kvapalinou.
- Riziko vibrácií – tyčové usmerňovače sú vynikajúce na kontrolu vibrácií. Ak vás znepokojujú vibrácie, sú dobrou voľbou.
- Rozostup tyčí – špecifikujte. Nenechávajte to na výrobcu.
- Uchytenie tyče – zvárané tyče sú spoľahlivejšie ako závitové tyče v plávajúcich prevedeniach.
- Vôľa – zabezpečte dostatočnú vôľu medzi tyčami a plášťom pre inštaláciu zväzku.
- Kvalita spracovania – pred inštaláciou skontrolujte rovnosť tyče a kvalitu zvaru.
- Cena – tyčové usmerňovače sú zvyčajne o 10–15 % drahšie ako segmentové usmerňovače. Prevádzkujte ekonomiku.