Перегородка (теплообмен)

Перегородки — это направляющие или препятствующие потоку лопатки или панели, используемые для направления потока жидкости или газа. Используется в некоторых бытовых печах. ^{[ 1 ]} и в некоторых промышленных технологических емкостях (резервуарах), таких как кожухотрубные теплообменники , химические реакторы и статические смесители .

Перегородки являются неотъемлемой частью конструкции кожухотрубного теплообменника. Перегородка предназначена для поддержки пучков труб и направления потока жидкостей для достижения максимальной эффективности. Конструкция перегородок и допуски для теплообменников описаны в стандартах Ассоциации производителей трубчатых теплообменников (TEMA).

Использование перегородок

Основные функции перегородки в кожухотрубном теплообменнике заключаются в следующем:

Удерживайте трубы в нужном положении (предотвращая провисание) как во время производства, так и в эксплуатации.
Предотвратите последствия парового голодания , которое увеличивается как с увеличением скорости жидкости, так и с длиной теплообменника.
Прямое течение оболочечной жидкости вдоль трубного поля. Это увеличивает скорость жидкости и эффективный коэффициент теплопередачи теплообменника.

В статическом смесителе перегородки используются для минимизации тангенциальной составляющей скорости, которая вызывает образование вихрей и, таким образом, способствует перемешиванию . ^{[ 2 ]}

В химическом реакторе к внутренним стенкам часто прикрепляют перегородки, чтобы облегчить перемешивание. ^{[ 3 ]} и, таким образом, увеличить теплопередачу и, возможно, скорость химических реакций .

В бытовых печах, таких как Handölkassetten и подобных печах, используется перегородка, которая предотвращает попадание газа прямо вверх в дымоход и возможное возникновение пожара в дымоходе, а также направляет газ к передней части духовки, прежде чем он продолжит движение вверх в дымоход. ^{[ 4 ]} В этом случае перегородка помогает повысить эффективность печи, поскольку больше тепла покидает газ перед его выходом.

Перегородки предотвращают вращательный поток, не влияя на радиальный или продольный поток. Резервуар снабжен перегородками, предотвращающими завихрение и образование вихрей. За исключением очень больших резервуаров, устанавливаются четыре (4) перегородки.

Виды перегородок

Выбор перегородок определяется их размером, стоимостью и их способностью поддерживать пучки труб и прямой поток:

Продольные перегородки потока (используются в двухходовом корпусе)
Противоударные перегородки (используются для защиты пучка при высокой скорости входа)
Перегородки с отверстиями
Односегментный
Двойной сегментарный
Опорные/заглушки
Дерезонирующие (отстроечные) перегородки, используемые для уменьшения вибрации трубки (Аниш Апв)

Установка перегородок

Как уже упоминалось, перегородки отвечают за поддержку и направление жидкости в теплообменниках. Поэтому очень важно, чтобы при установке они были расположены правильно. Минимальное расстояние между перегородками должно быть больше 50,8 мм или одной пятой внутреннего диаметра корпуса. Максимальное расстояние между перегородками зависит от материала и размера трубок. Ассоциация производителей трубчатых теплообменников ^{[ 5 ]} излагает руководящие принципы. Существуют также сегменты с конструкцией «без трубок в окне», которая влияет на приемлемое расстояние внутри конструкции. Важным соображением при проектировании является отсутствие зон рециркуляции или мертвых зон, которые контрпродуктивны для эффективной теплопередачи.

Ссылки

^ "Отражатель для WAMSLER K144S" . Проверено 22 июля 2021 г.
^ Труды SPE/ANTEC 1999 г. под редакцией сотрудников SPE, стр. 163–164.
^ Моделирование химического реактора: многофазные реактивные потоки Хьюго А. Якобсена, опубликовано в 2008 г. издательством Springer-Verlag в Берлине, Гейдельберге, стр. 681–683.
^ «Печь-палатка круглая или прямоугольная» . 20 февраля 2008 года . Проверено 22 июля 2021 г.
^ Ассоциация производителей трубчатых теплообменников, Inc.

(Редакторы) Перри, Р.Х. и Грин, Д.В. (октябрь 2007 г.) Справочник инженеров-химиков Перри (8-е изд.) McGraw-Hill ISBN 0-07-142294-3
Wolverine Tube Inc, (2008) книга данных по теплопередаче Доступна [1]
Профессор Дж. Кавана (2009 г.) Лекции по теплопередаче 4 и 5 кафедры химической инженерии Usyd

[1] "Отражатель для WAMSLER K144S" . Проверено 22 июля 2021 г.

[2] Труды SPE/ANTEC 1999 г. под редакцией сотрудников SPE, стр. 163–164.

[3] Моделирование химического реактора: многофазные реактивные потоки Хьюго А. Якобсена, опубликовано в 2008 г. издательством Springer-Verlag в Берлине, Гейдельберге, стр. 681–683.

[4] «Печь-палатка круглая или прямоугольная» . 20 февраля 2008 года . Проверено 22 июля 2021 г.

[5] Ассоциация производителей трубчатых теплообменников, Inc.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]