Uno scambiatore di calore a piastre saldate a intercapedine ampia è progettato per adattarsi a un passaggio fluido complesso, e non è semplicemente una versione ingrandita di uno scambiatore a piastre per acqua pulita. La geometria del canale, la distribuzione del flusso, il materiale e la qualificazione della saldatura devono lavorare in sinergia per soddisfare le esigenze termiche, controllando al contempo la deposizione, l'erosione e la necessità di manutenzione.
Aumentare la larghezza del canale può facilitare il passaggio di particelle e fibre, ma modifica anche la velocità del fluido e il modo in cui il calore viene trasferito vicino alla parete. Se la portata totale rimane invariata, una maggiore area di flusso può ridurre la velocità. Ciò può essere utile per compensare la perdita di pressione, ma sfavorevole per una sospensione che si deposita a basse portate.
Il calcolo termico e idraulico richiede pertanto le effettive proprietà del fluido alla temperatura di esercizio. Un valore di viscosità senza la relativa temperatura, la base di velocità di taglio o la concentrazione potrebbe risultare insufficiente per una sospensione non newtoniana.
| Mezzo | Il passaggio principale riguarda | Recensione del design |
|---|---|---|
| Sospensione minerale o di allumina | Assestamento, erosione locale e scala | Intervallo di spazio, distribuzione dell'ingresso e velocità di funzionamento |
| Succo fibroso o flusso di polpa | Collegamento in fibra ottica alle restrizioni | Geometria di contatto, lunghezza della fibra e schermatura a monte |
| Sciroppo denso o purea | Resistenza dipendente dalla temperatura e flusso irregolare | Reologia, disposizione dei passaggi e prestazioni a basse temperature |
| Liquido del processo di cristallizzazione | Depositi che crescono durante il servizio | Temperature delle pareti, concentrazione e percorso di pulizia |
ILscambiatore di calore a piastre saldate a intercapedine ampiaLa letteratura riporta intervalli di apertura dei canali compresi tra 8 e 30 mm per l'intera famiglia di prodotti. Si tratta di un intervallo di filtraggio, non di una regola che garantisca il passaggio di particelle appena più piccole dell'apertura senza accumulo. L'agglomerazione, l'orientamento delle fibre e la geometria dell'ingresso possono influenzare il risultato.
Le configurazioni di piastre piane, con fossette o supportate modificano la miscelazione, lo sforzo di taglio sulla parete e la resistenza idraulica. La geometria dovrebbe essere scelta in base al fluido piuttosto che assegnarle una soglia di turbolenza universale. Il flusso attraverso un canale per fanghi corrugato reale non può essere descritto adeguatamente da un valore del numero di Reynolds mutuato da una geometria diversa.
I due circuiti potrebbero necessitare di passaggi diversi. Un lato di processo sporco potrebbe richiedere un passaggio libero più ampio, mentre un lato di servizio pulito potrebbe utilizzare una geometria diversa per soddisfare il suo fabbisogno termico. Il coefficiente di scambio termico complessivo dipende comunque sia dai film fluidi, sia dalla conduzione delle piastre e dall'incrostazione.
Identificazione del materiale:Collegare la piastra e i materiali di confine di pressione ai registri di servizio e di tracciabilità approvati.
Formatura e dimensioni delle lamiere:Verificare lo spazio previsto, la planarità, la geometria del supporto e l'allineamento del canale.
Preparazione congiunta:Controllo dell'accoppiamento e della pulizia per il metodo di saldatura e la lega specificati.
Saldatori qualificati:Utilizzare la procedura e le qualifiche del personale richieste dalle specifiche di progettazione e acquisto.
Ispezione e collaudo:Attenersi al piano approvato per quanto riguarda dimensioni, ispezione, tenuta e integrità della pressione.
I metodi di saldatura a resistenza, laser, plasma o altri tipi di saldatura devono essere discussi in relazione alla specifica costruzione. Il nome di un processo, di per sé, non determina la capacità di resistenza alla pressione, il comportamento alla corrosione o la durata a fatica di una giunzione.
Gli acciai inossidabili, gli acciai duplex, le leghe di titanio e di nichel sono adatti ad ambienti chimici differenti. Il solo livello di cloruri non è sufficiente a definire una specifica completa del materiale; anche la temperatura, il pH, le condizioni ossidanti, le impurità e le condizioni interstiziali sono fattori importanti.
Nel caso di una sospensione minerale, l'erosione rappresenta un meccanismo distinto. Un materiale resistente alla corrosione può comunque subire un assottigliamento locale laddove un getto in ingresso o un passaggio ristretto concentrano il flusso abrasivo. La scelta del materiale e la progettazione del sistema di distribuzione dovrebbero pertanto essere valutate congiuntamente.
Un pacco di piastre saldate non si apre in piastre singole sfuse. La disposizione del coperchio in dotazione definisce quali canali possono essere ispezionati o puliti meccanicamente. Valutare gli strumenti necessari, la direzione di accesso, l'isolamento e la compatibilità di pulizia durante la selezione delle apparecchiature, finché è ancora possibile riservare lo spazio.
Si confrontino le disposizioni verticali e orizzontali in relazione al comportamento della sospensione, al drenaggio, al supporto strutturale e al percorso di pulizia previsto. Nessuna delle due configurazioni è automaticamente superiore per ogni tipo di sospensione.
Richiedere una scheda tecnica termica che copra il campo di funzionamento, le basi idrauliche, un elenco dei materiali e disegni che mostrino il passaggio e l'accesso per la manutenzione. Concordare il piano di ispezione e collaudo e identificare la documentazione richiesta per l'accettazione in fabbrica. Questi documenti rendono la proposta di ispezione a gap ampio valutabile al di là delle generiche dichiarazioni antivegetative.
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