ข้อกำหนดการระบายน้ำ
ตะแกรงแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE แนวนอนอาศัยแรงโน้มถ่วงในการระบายคอนเดนเสทจากท่อไปยังส่วนหัวของคอนเดนเสท และจากส่วนหัวไปยังกับดักไอน้ำ หากความชันไม่เพียงพอ ให้ควบแน่นในท่อและส่วนหัว คอนเดนเสทที่รวมตัวกันจะช่วยลดพื้นผิวการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพ ทำให้เกิดค้อนน้ำเมื่อฟองไอน้ำยุบตัวในของเหลวที่เย็นกว่าปกติ และสร้างสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในระบบโลหะ ในระบบ PTFE ไม่ต้องกังวลเรื่องการกัดกร่อน แต่การสูญเสียการถ่ายเทความร้อนและค้อนน้ำยังคงอยู่
ความชันขั้นต่ำสำหรับการระบายน้ำคอนเดนเสทถูกกำหนดโดยความจำเป็นในการเอาชนะแรงตึงผิวที่กักหยดคอนเดนเสทไว้บนผนังท่อ และความต้านทานแรงเสียดทานต่อการไหลในส่วนหัว
การกำหนดความชัน
การควบแน่นในท่อลาดเอียงจะไหลเป็นชั้นชั้น-ของเหลวที่ด้านล่าง โดยมีไอน้ำอยู่ด้านบน แรงผลักดันสำหรับการไหลเป็นองค์ประกอบของแรงโน้มถ่วงตามแนวลาด: F=m × g × sin(θ) โดยที่ m คือมวลของคอนเดนเสท g คือแรงโน้มถ่วง และ θ คือมุมลาด แรงนี้จะต้องเอาชนะแรงเฉือนของผนังซึ่งคอนเดนเสทสัมผัสกับผนังท่อ
สำหรับท่อ PTFE พลังงานพื้นผิวที่ต่ำจะให้ข้อได้เปรียบ หยดน้ำบน PTFE มีมุมสัมผัสสูง (ประมาณ 108 องศา) พวกมันเป็นลูกปัดแทนที่จะทำให้พื้นผิวเปียก เม็ดบีดจะม้วนได้ง่ายกว่าฟิล์มต่อเนื่อง ความชันที่จำเป็นในการเริ่มต้นการเคลื่อนที่ของหยดบน PTFE นั้นต่ำกว่าบนพื้นผิวโลหะที่เปียกได้
ข้อมูลการทดลองและประสบการณ์ภาคสนามระบุว่าความชัน 1:100 (1 ซม. ต่อเมตร ประมาณ 0.57 องศา ) เพียงพอสำหรับการระบายน้ำคอนเดนเสทที่เชื่อถือได้ในท่อ PTFE ความชัน 1:50 (2 ซม. ต่อเมตร ประมาณ 1.15 องศา ) ให้ค่าเผื่อสำหรับความทนทานต่อการผลิตและการโก่งตัวของเฟรมภายใต้น้ำหนักบรรทุก
| พารามิเตอร์การระบายน้ำ | ท่อโลหะ | ท่อไฟเบอร์ |
|---|---|---|
| ความชันขั้นต่ำสำหรับการเคลื่อนที่ของหยด | 1:50 (1.15 องศา ) | 1:200 (0.29 องศา ) |
| ความลาดชันขั้นต่ำที่แนะนำ (การออกแบบ) | 1:50 | 1:100 (0.57 องศา ) |
| ความลาดชันที่แนะนำพร้อมระยะขอบ | 1:30 | 1:50 (1.15 องศา ) |
| มุมสัมผัสของน้ำบนพื้นผิว | 30-60 องศา (ชอบน้ำออกไซด์) | 108 องศา (ไม่ชอบน้ำ) |
| กลไกการระบายน้ำ | กระแสฟิล์ม | การไหลของหยด/ลูกปัด |
ความลาดชันของส่วนหัว
ส่วนหัวของคอนเดนเสทจะรวบรวมคอนเดนเสทจากหลายท่อและส่งไปยังจุดเชื่อมต่อกับดักไอน้ำ ความชันของส่วนหัวจะต้องรองรับการไหลสะสมจากท่อที่เชื่อมต่อทั้งหมด เส้นผ่านศูนย์กลางส่วนหัวใหญ่กว่าท่อแต่ละท่อ และอัตราการไหลของคอนเดนเสทคือผลรวมของการมีส่วนร่วมของท่อทั้งหมด
สำหรับส่วนหัวที่ให้บริการ 20 หลอด แต่ละหลอดผลิตคอนเดนเสท 0.5 กก./ชม. อัตราการไหลรวมคือ 10 กก./ชม.-หรือประมาณ 10 ลิตรต่อชั่วโมงของน้ำร้อน นี่เป็นการไหลเล็กน้อยสำหรับส่วนหัวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 40-50 มม. ความกังวลเรื่องการระบายน้ำหลักไม่ใช่ความสามารถในการไหล แต่เป็นการอพยพออกจากส่วนหัวทั้งหมดเพื่อป้องกันน้ำขัง
ส่วนหัวควรลาดลงอย่างต่อเนื่องไปทางจุดเชื่อมต่อกับดักไอน้ำอย่างน้อย 1:100 การเชื่อมต่อกับดักควรอยู่ที่จุดต่ำสุดของส่วนหัว ส่วนหัวไม่ควรต่ำกว่าจุดเชื่อมต่อกับดัก- ไม่มีการย้อยหรือช่องใดๆ
การตรวจสอบการติดตั้ง
ระหว่างการติดตั้ง ควรตรวจสอบความลาดเอียงของมัดท่อและส่วนหัวคอนเดนเสทด้วยระดับจิตวิญญาณหรือระดับเลเซอร์ ความชันที่ระบุ -1:50 หรือ 1:100 - มีขนาดเล็กพอที่จะมองไม่เห็นด้วยตา การใช้วิจารณญาณด้วยภาพนำไปสู่การติดตั้งระดับที่ไม่ระบายน้ำ
หลังจากการติดตั้ง การทดสอบการระบายน้ำสามารถทำได้โดยการนำน้ำเข้าไปในช่องเติมไอน้ำ และตรวจสอบว่าน้ำระบายออกจากช่องระบายคอนเดนเสทอย่างสมบูรณ์โดยไม่มีการรวมตัวกัน น้ำที่ตกค้างบ่งบอกถึงจุดต่ำที่ต้องแก้ไขโดยการปรับส่วนรองรับเฟรม
สรุป
ความชันของส่วนหัวคอนเดนเสทที่ 1:100 (0.57 องศา ) คือค่าต่ำสุดที่แนะนำสำหรับกริดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE แนวนอน โดยที่ 1:50 (1.15 องศา ) จะให้ค่าเผื่อสำหรับความคลาดเคลื่อนในการผลิต พื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำของ PTFE ช่วยให้สามารถระบายน้ำหยดได้อย่างน่าเชื่อถือบนทางลาดที่ตื้นกว่าท่อโลหะ ความชันต้องได้รับการตรวจสอบระหว่างการติดตั้งด้วยระดับ-ซึ่งน้อยเกินกว่าจะตัดสินด้วยสายตา การทดสอบการระบายน้ำหลังการติดตั้ง-เป็นการยืนยันการกำจัดคอนเดนเสทโดยสมบูรณ์
การสนับสนุนทางวิศวกรรมสำหรับการออกแบบการระบายน้ำของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE นั้นมีให้เมื่อยื่นขนาดมัดท่อ จำนวนท่อ แรงดันไอน้ำ และภาระคอนเดนเสท
