کم شیل-سائیڈ فلوز پر کام کرنے والے PTFE ایکسچینجر میں بہاؤ کی خرابی کو کون سی حکمت عملی روکتی ہے؟

ایک PTFE ایکسچینجر میں، ایک کم شیل-سائیڈ فلو ٹیوب بنڈل کے ارد گرد موجود بائی پاس کے بڑے خلاء سے آسانی سے چل سکتا ہے، کم سے کم مزاحمت کا راستہ اختیار کرتا ہے اور حرارت کی منتقلی کی سطح سے بہت کم رابطہ کرتا ہے۔ محدود بہاؤ کے حالات سے زیادہ سے زیادہ تھرمل کارکردگی حاصل کرنے کے لیے اس بائی پاس سے بچنا بہت ضروری ہے۔

شیل سائیڈ فلو خرابی کی تقسیم کی نوعیت
کم بہاؤ والے پی ٹی ایف ای ایکسچینجر میں شیل سائیڈ فلو کی خرابی کی تقسیم کے ساتھ، شیل سائیڈ فلو میں کئی مسابقتی بہاؤ چینلز ہوتے ہیں۔ سیال، مثالی طور پر، ٹیوب بنڈل کے اس پار چلایا جاتا ہے جہاں حرارت کی منتقلی ہوتی ہے۔ حقیقت میں، دیگر کم مزاحمتی راستے ہیں:

شیل کی دیوار اور بنڈل کے درمیان بہاؤ بائی پاس

شیل کلیئرنس لیکیج-سے-چکرانا

ٹیوب کے ذریعے شارٹ سرکٹنگ-سے-فائل گیپس

مومنٹم زیادہ بہاؤ کی شرح پر سیال کو زیادہ یکساں طور پر پھیلانے میں مدد کرتا ہے۔ تاہم، کم بہاؤ کی سطح پر، ڈرائیونگ کا دباؤ معمولی ہوتا ہے اور بہاؤ سب سے آسان ممکنہ راستوں پر توجہ مرکوز کرتا ہے۔ لہٰذا، سیال کا ایک بڑا حصہ ٹیوب بنڈل کو مکمل طور پر نظرانداز کر سکتا ہے، جس کی وجہ سے تھرمل استعمال خراب ہوتا ہے اور ایکسچینجر کی تاثیر کم ہوتی ہے۔

کم بہاؤ کی خرابی کی تقسیم: اہم میکانزم
کم شیل- طرف کی رفتار کا بنیادی مسئلہ رساو مزاحمت پر قابو پانے کے لیے دباؤ کے فرق کی کمی ہے۔ سیال ترجیحی طور پر گزرتا ہے:

فاصلے کو چکرانے کے لیے شیل

پردیی ٹیوب بنڈل فرق

انٹیک ایریاز کے قریب کم بہاؤ مزاحمت والے زون

جب بائی پاس کے بہاؤ کا غلبہ ہوتا ہے، تو حرارت کی منتقلی کا مؤثر رقبہ بہت کم ہو جاتا ہے یہاں تک کہ ہیٹ ایکسچینجر کا اصل سطح کا رقبہ ایک جیسا ہی رہتا ہے۔

شیل-سائیڈ فلو کے لیے حکمت عملی ڈیزائن کریں۔
چکرا اور شیل کلیئرنس، ایڈجسٹمنٹ
خرابی کی تقسیم کو کنٹرول کرنے کا آسان ترین طریقہ یہ ہے کہ مکینیکل رواداری کو سخت کرکے رساو کے راستوں کو کم کیا جائے۔ TEMA جیسے معیارات کے درمیان قابل قبول کلیئرنس قائم کرتے ہیں:

بیرونی قطر، چکرا، خول، دیوار کا اندرونی حصہ

ٹیوب بنڈل اور شیل کی دیوار کی بیرونی حد

ٹیوب کے سوراخ اور چکرانے والی پلیٹیں۔

ان کلیئرنس کو کم کرنے سے بائی پاس کا بہاؤ کم ہو جاتا ہے اور ٹیوب بنڈل کے ذریعے زیادہ سیال نکلتا ہے۔ تاہم، پیداواری رواداری اور تھرمل توسیع کو مدنظر رکھتے ہوئے مکینیکل بائنڈنگ سے گریز کرنا ہوگا۔

سگ ماہی کی پٹی کا استعمال
ٹیوب بنڈل کے دائرے کے ساتھ لگائی جانے والی سیلنگ سٹرپس اکثر بنڈل اور شیل کے درمیان بائی پاس کے راستے کو روکنے کے لیے استعمال کی جاتی ہیں۔ یہ پٹیاں ٹیوب بنڈل کے علاقے میں شیل سائیڈ کے بہاؤ کو ہٹانے کے لیے جسمانی رکاوٹوں کے طور پر کام کرتی ہیں۔

PTFE ایکسچینجرز میں سیلنگ سٹرپس کے ڈیزائن میں مواد کی لچک اور تھرمل توسیع کی خصوصیات کو مدنظر رکھنا چاہیے، تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ آپریٹنگ درجہ حرارت میں سگ ماہی کی خصوصیات برقرار ہیں۔

بافل جیومیٹری کی اصلاح
بہاؤ کی بازی کے لیے چکرا کا ڈیزائن اہم ہے۔ بافل پر چھوٹے کٹ سائز ٹیوب بنڈل میں دبائے جانے والے بہاؤ کے حصے کو بڑھاتے ہیں اور اسے محوری طور پر بائی پاس کرنے کی اجازت نہیں ہوتی ہے۔ لیکن اگر بافل کٹ کو بہت زیادہ کم کیا جائے تو پریشر ڈراپ ڈرامائی طور پر بڑھ جائے گا۔

بہت کم بہاؤ کی شرحوں والی ایپلیکیشنز کے لیے بنیادی طور پر کراس-بہاؤ کا انتظام مسلط کرنے کے لیے مکمل چکروں کا استعمال کیا جا سکتا ہے (کم یا کوئی کٹ، کنٹرول شدہ کلیئرنس گیپس کے ساتھ)۔

ہیلیکل چکرانے کے انتظامات
زیادہ نفیس حل ہیلیکل یا سرپل بافل سسٹم ہیں۔ یہ خصوصیات شیل-سائیڈ فلوڈ کو مسلسل ہیلیکل پیٹرن میں چینل کرتی ہیں، پلگ-بہاؤ-جیسے برتاؤ کو بڑھاتی ہیں اور اسٹیشنری زون کو کم کرتی ہیں۔

ہیلیکل بفلز زیادہ مہنگے اور تکنیکی طور پر پیچیدہ ہوتے ہیں، لیکن وہ رساو اور خرابی کی تقسیم کے لیے حساسیت کو بہت کم کرتے ہیں۔ یہ انہیں خاص طور پر کم-بہاؤ کے پی ٹی ایف ای سسٹمز میں موثر بناتا ہے جہاں روایتی سیگمنٹل بفلز کو یکساں تقسیم حاصل کرنے میں دشواری ہوتی ہے۔

کم شیل-سائیڈ فلو آپریشن کے لیے ڈیزائن کے اصول
کم بہاؤ پی ٹی ایف ای ایکسچینجر شیل سائیڈ فلو کی خرابی کی تقسیم کے مسائل کو مؤثر طریقے سے کم کرنے کے لیے کچھ بنیادی ڈیزائن خیالات کا خلاصہ کیا جا سکتا ہے:

قابل قبول حدوں تک چکرا جانا اور شیل کلیئرنس کے بنڈل کو کم سے کم کریں۔

پردیی بائی پاس ٹیوبوں کو سیلنگ سٹرپس کے ساتھ سیل کریں۔

بیفل کٹ کو کم کرکے ٹیوب بنڈل میں کراس-بہاؤ کا حصہ بڑھائیں۔

بہت کم بہاؤ کی شرح پر بہاؤ کی یکسانیت کو بڑھانے کے لیے ہیلیکل بیفلز کا استعمال

یقینی بنائیں کہ اندراج کی تقسیم زیادہ سے زیادہ یکساں ہو تاکہ مقامی طور پر جیٹنگ سے بچا جا سکے۔