ایک سخت درجہ حرارت کے نقطہ نظر کے ساتھ PTFE ایکسچینجر کے لیے ملٹی-پاس ڈیزائن استعمال کرنے کا کیا فائدہ ہے؟
ایک پیغام چھوڑیں۔
سب سے مشکل تھرمل کاموں میں سے ایک سخت درجہ حرارت کا نقطہ نظر ہے، جس میں ٹھنڈا آؤٹ لیٹ تقریباً اتنا ہی گرم ہونا چاہیے جتنا کہ گرم استعمال ہوتا ہے۔ کم رفتار اور خراب LMTD درستگی کی وجہ سے سنگل پاس PTFE ایکسچینجر کے پاس گرمی کی منتقلی کا بڑا علاقہ ہونا ضروری ہے۔ بہاؤ کو کئی پاسوں میں تقسیم کرنے کے نتیجے میں ہائیڈرولک اور تھرمل توازن میں بنیادی تبدیلی آتی ہے۔
قربت کے لیے تھرمل چیلنج{0}}اپروچ ایپلی کیشنز
ایک سخت درجہ حرارت کے نقطہ نظر میں ملٹی پاس PTFE ایکسچینجر جاب، محدود کرنے والا عنصر صرف گرمی کا بوجھ نہیں ہے بلکہ حرارت کی منتقلی کو فروغ دینے کے لیے دستیاب درجہ حرارت کا چھوٹا فرق بھی ہے۔ جیسا کہ نقطہ نظر کا درجہ حرارت کم ہوتا ہے، گرمی کی منتقلی کی سطح کی مقدار میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔
سنگل پاس سیٹ اپ کی صورت میں، ٹیوب سائیڈ پر رفتار اکثر سست ہوتی ہے، کیونکہ بہاؤ تمام دستیاب ٹیوبوں کے درمیان ایک ساتھ شیئر کیا جا رہا ہے۔ اس کے نتیجے میں رینالڈز کی تعداد کم ہوتی ہے، کمزور ہنگامہ خیزی اور حرارت کی منتقلی کی کم تعداد ہوتی ہے۔ ایک ہی وقت میں طویل، سنگل پاس کنفیگریشنز میں درجہ حرارت کے کراس رویے کے خراب ہونے کی وجہ سے LMTD ایڈجسٹمنٹ عنصر کم سازگار ہو سکتا ہے۔
خالص نتیجہ ایک بڑا ایکسچینجر فوٹ پرنٹ ہے جو بہت سے انسٹالز کے لیے ممنوع ہو جاتا ہے۔
بہتر تھرمل کارکردگی کے لیے ملٹی-پاس ڈیزائن
ٹیوب سائیڈ پر زیادہ رفتار
ایک کثیر- پاس کے انتظام میں، ہر پاس کے لیے دستیاب ٹیوبوں کی کل تعداد کو کم کیا جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں، ایک ہی بہاؤ کی شرح ہر پاس میں بہاؤ کے ایک چھوٹے سے علاقے سے چلتی ہے۔
یہ ٹیوب کی طرف کی رفتار کو بڑھاتا ہے جو فوری طور پر رینالڈس نمبر کو بڑھاتا ہے۔ محرک حرارت کی منتقلی میں ایک بڑی بہتری حاصل کی گئی ہے کیونکہ اندرونی بہاؤ کے حرارت کی منتقلی کے گتانک رینالڈس نمبر پر مضبوطی سے منحصر ہیں۔
عملی طور پر، ہنگامہ آرائی کی شدت میں اضافہ ہوا ہے، باؤنڈری پرت کی موٹائی کم ہو گئی ہے اور ٹیوب کی طرف گرمی کی مزاحمت کم ہو گئی ہے۔
موثر گرمی کی منتقلی کا بہتر استعمال
ملٹی-پاس سسٹم کے ساتھ LMTD اصلاحی عنصر میں کمی کے لحاظ سے ایک جرمانہ ہے۔ تاہم، سخت نقطہ نظر کے حالات میں، یہ جرمانہ عام طور پر معاوضہ دیا جاتا ہے. اس کی وجہ یہ ہے کہ جب درجہ حرارت میں تبدیلی کم سے کم ہوتی ہے تو حرارت کی منتقلی کے گتانک کا غلبہ ہوتا ہے۔
جیسے جیسے رفتار بڑھتی ہے، گرمی کی منتقلی کی کارکردگی میں بہتری عام طور پر LMTD کی اصلاح کی وجہ سے ہونے والے نقصان سے زیادہ ہوتی ہے۔ اس کے نتیجے میں ایکسچینجر کی افادیت میں مجموعی طور پر اضافہ ہوتا ہے اور سطح کے کم حصے پر حاصل ہونے والی اسی تھرمل ڈیوٹی میں۔
یہ ملٹی پاس پی ٹی ایف ای ایکسچینجر سخت درجہ حرارت اپروچ کنفیگریشن سخت درجہ حرارت کراس حالات کی اجازت دیتا ہے بغیر کسی سخت سامان کی خرابی کے۔
مکینیکل کنڈریشنز اور ٹریڈ-آف
ملٹی-پاس ڈیزائن ہائیڈرولک اور مکینیکل پیچیدگی کو متعارف کراتے ہیں۔ ٹیوب سائیڈ پر پریشر ڈراپ بہاؤ کی سمت میں تبدیلیوں کی تعداد اور موثر بہاؤ کے راستے کی لمبائی کے ساتھ بڑھتا ہے۔ شیل کی طرف کی تقسیم کو تیزی سے پیچیدہ انٹیک اور آؤٹ لیٹ انتظامات سے نمٹنے کے قابل بھی ہونا چاہئے۔
اس سے ہیڈر ڈیزائن کی اہمیت بڑھ جاتی ہے، کیونکہ خرابی کی تقسیم اور مقامی طور پر کم کارکردگی سے بچنے کے لیے بہاؤ کو پاسوں کے درمیان یکساں طور پر پھیلایا جانا چاہیے۔
تھرمل تناؤ کے عوامل کو بھی مدنظر رکھا جانا چاہیے۔ ایک سے زیادہ پاس ٹیوب کی لمبائی کے ساتھ درجہ حرارت میں فرق پیدا کرتے ہیں جو توسیع کے فرق پیدا کر سکتے ہیں۔ حقیقت میں PTFE کافی لچکدار ہے اور بہت زیادہ گرمی کی توسیع لے سکتا ہے اس لیے میکانکی دباؤ دھاتی ایکسچینجرز کے مقابلے میں بہت کم پریشانی کا باعث ہے۔
ہیڈر کا ڈیزائن ٹیوب کی سالمیت کو محدود کیے بغیر تھرمل ترقی اور نقل و حرکت کے لیے مناسب ہونا چاہیے۔
ڈیزائن فریم ورک اور معیارات
ملٹی-پاس سیٹ اپ ہیٹ ایکسچینجر ڈیزائن کے معیارات جیسے کہ TEMA میں بڑے پیمانے پر قائم کیے گئے ہیں جہاں LMTD کے اصلاحی عوامل پاس کے انتظام اور بہاؤ کی ترتیب کے لحاظ سے دیے جاتے ہیں۔ یہ پیرامیٹرز غیر -مثالی بہاؤ جیومیٹریوں میں تھرمل کارکردگی کی صحیح پیشین گوئی کے لیے اہم ہیں۔
ڈیزائن کی توثیق میں اکثر بار بار تھرمل اور ہائیڈرولک حسابات شامل ہوتے ہیں تاکہ دباؤ میں کمی اور حرارت کی منتقلی کی ضروریات کو بیک وقت پورا کیا جا سکے۔
آپریٹنگ رکاوٹوں کے تحت ڈیزائن توازن
مرکزی ڈیزائن کا ہدف حرارت کی منتقلی کی بہتر کارکردگی کو برقرار رکھتے ہوئے، قابل قبول پریشر ڈراپ اور مکینیکل پیچیدگی حاصل کرنا ہے۔ رفتار بڑھانے اور نظام کی سادگی کے درمیان توازن کے طور پر انتخاب اکثر 2-پاس یا 4-پاس کنفیگریشن ہوتا ہے۔
دباؤ کی کمی میں اضافے کے باوجود گرمی کی منتقلی کے بڑھے ہوئے گتانک اور نچلی سطح کے رقبے کی ضرورت سے اس کی تلافی ہوتی ہے، زیادہ قریبی جوڑے والے نظاموں یا محدود خلائی نظاموں میں۔
خلاصہ میں
PTFE ہیٹ ایکسچینجرز کے لیے، ملٹی-پاس ٹوپولاجی ایک مؤثر اور عام طور پر استعمال ہونے والا حل ہے جب تھرمل ڈیوٹی کو سخت درجہ حرارت کے نقطہ نظر کی ضرورت ہوتی ہے۔
یہ سیال کو لمبا، زیادہ ریگولیٹڈ راستہ اختیار کرنے پر مجبور کرتا ہے جس سے ایکسچینجر کو چھوٹے فٹ پرنٹ میں زیادہ موثر طریقے سے چلانے کے قابل بناتا ہے۔ یہ ایک ملٹی-پاس ڈیزائن کو درجہ حرارت کی سخت حدود کے تحت اعلی-کارکردگی کا تھرمل ایکسچینج فراہم کرنے کا ایک اہم طریقہ بناتا ہے۔
