Vízelvezetési követelmény
A vízszintes PTFE hőcserélő rács a gravitációra támaszkodik, hogy a kondenzátumot a csövekből a kondenzvízgyűjtőbe, illetve a gyűjtőből a gőzcsapdába vezesse. Ha a lejtés nem megfelelő, kondenzvíz képződik a csövekben és a gyűjtőcsőben. Az összegyűjtött kondenzátum csökkenti a hatékony hőátadó felületet, vízkalapácsot okoz, amikor a gőzbuborékok összeesnek az aláhűtött folyadékban, és korrozív környezetet hoz létre a fémes rendszerekben. A PTFE rendszerekben a korróziós veszély hiányzik, de a hőátadási veszteség és a vízkalapács megmarad.
A kondenzvíz elvezetésének minimális lejtését a kondenzvízcseppeket a cső falán tartó felületi feszültségi erők leküzdésének szükségessége és a gyűjtőcsőben való áramlással szembeni súrlódási ellenállás határozza meg.
A lejtő meghatározása
A ferde csőben a kondenzátum rétegzett rétegként{0}}folyik az alján, a gőz fölött. Az áramlás hajtóereje a gravitáció lejtőn lévő összetevője: F=m × g × sin(θ), ahol m a kondenzátum tömege, g a gravitáció és θ a lejtőszög. Ennek az erőnek le kell győznie a fal nyírófeszültségét, ahol a kondenzátum érintkezik a cső falával.
A PTFE csövek esetében az alacsony felületi energia előnyt jelent. A PTFE-n lévő vízcseppek nagy érintkezési szöggel rendelkeznek (körülbelül 108 fok). Inkább gyöngyöznek, mint nedvesítik a felületet. A gyöngyök könnyebben gördülnek, mint egy folyamatos film. A cseppek mozgásának elindításához szükséges lejtés PTFE-n kisebb, mint a nedvesíthető fémfelületen.
Kísérleti adatok és helyszíni tapasztalatok azt mutatják, hogy az 1:100 (méterenként 1 cm, körülbelül 0,57 fok) lejtő elegendő a PTFE csövek kondenzátum megbízható elvezetéséhez. Az 1:50-es lejtő (méterenként 2 cm, körülbelül 1,15 fok) biztosít határt a gyártási tűrésekhez és a keret terhelés alatti elhajlásához.
| Vízelvezetési paraméter | Fém cső | PTFE cső |
|---|---|---|
| Minimális lejtés a cseppek mozgásához | 1:50 (1,15 fok) | 1:200 (0,29 fok) |
| Javasolt minimális lejtés (kialakítás) | 1:50 | 1:100 (0,57 fok) |
| Javasolt lejtő margóval | 1:30 | 1:50 (1,15 fok) |
| A víz érintkezési szöge a felületen | 30-60 fok (hidrofil oxid) | 108 fok (hidrofób) |
| Vízelvezető mechanizmus | Film áramlás | Csepp/gyöngy áramlás |
A fejléc lejtése
A kondenzvízgyűjtő több csőből gyűjti össze a kondenzátumot, és továbbítja azt a gőzfogó csatlakozáshoz. A gyűjtő lejtőjének illeszkednie kell az összes csatlakoztatott csőből felgyülemlett áramláshoz. A gyűjtőcső átmérője nagyobb, mint az egyes csöveké, és a kondenzátum áramlási sebessége az összes csőhozzájárulás összege.
Egy 20, egyenként 0,5 kg/h kondenzátumot termelő csőből álló gyűjtőcső esetén a teljes áramlás 10 kg/h-körülbelül 10 liter óránként forró víz. Ez egy kis áramlás egy 40-50 mm átmérőjű fejléchez. Az elsődleges vízelvezetési gond nem az áramlási kapacitás, hanem a gyűjtőcső teljes evakuálása, hogy megakadályozzák a vízállást.
A vágófejnek folyamatosan lefelé kell dőlnie a gőzleválasztó csatlakozás felé, legalább 1:100 arányban. A csapdacsatlakozásnak a fejléc legalacsonyabb pontján kell lennie. A fejléc egyetlen része sem lehet alacsonyabb, mint a csapdacsatlakozás-nincs megereszkedés, nincsenek zsebek.
A telepítés ellenőrzése
A szerelés során vízmértékkel vagy lézeres vízmértékkel ellenőrizni kell a csőköteg és a kondenzvízgyűjtő lejtőjét. A megadott lejtés – 1:50 vagy 1:100 – elég kicsi ahhoz, hogy szemmel észrevehetetlen legyen. A vizuális megítélés olyan vízszintes telepítésekhez vezet, amelyek nem folynak le.
A beszerelés után vízelvezetési próbát lehet végezni úgy, hogy vizet vezetünk a gőzbevezető nyílásba, és ellenőrizzük, hogy a kondenzvíz teljesen kiürül-e a kondenzvíz-kivezetésen, összegyűjtés nélkül. A visszamaradt víz egy mélypontot jelez, amelyet a kerettámaszok beállításával kell korrigálni.
Összegzés
A vízszintes PTFE hőcserélő rácsokhoz az 1:100 (0,57 fokos) kondenzvízgyűjtő-lejtés az ajánlott minimum, az 1:50 (1,15 fok) pedig a gyártási tűréshatárt biztosít. A PTFE hidrofób felülete megbízható cseppelvezetést tesz lehetővé sekélyebb lejtőkön, mint a fémcsövek. A lejtőt a telepítés során olyan szinttel kell ellenőrizni,{8}}amely túl kicsi ahhoz, hogy vizuálisan megítéljük. A telepítés utáni vízelvezető teszt megerősíti a kondenzvíz teljes eltávolítását.
A PTFE hőcserélő vízelvezetésének tervezéséhez műszaki támogatás érhető el a csőköteg méreteinek, a csövek számának, a gőznyomásnak és a kondenzátumterhelésnek a benyújtásával.
