একটি PTFE এক্সচেঞ্জারের পার্শ্ব পরিবাহী হিট ট্রান্সফার সহগ-টিউবের অভ্যন্তরীণ টিউব ফাউলিংয়ের প্রভাব কী?

যখন স্কেলের একটি পাতলা ফিল্ম প্রথমে একটি মসৃণ PTFE টিউবের ভিতরে তৈরি হতে শুরু করে তখন তাপ স্থানান্তর সহগ কিছুটা বিপরীতমুখী আচরণ করতে পারে। খুব অল্প সময়ের জন্য তাপীয় কর্মক্ষমতা এমনকি সামান্য বৃদ্ধি পেতে পারে। প্রাথমিক ফাউলিং স্তরটি সামান্য রুক্ষ এবং এটি টিউব প্রাচীর বরাবর স্বাভাবিকভাবে মসৃণ সীমানা স্তরকে ধ্বংস করে, আরও অশান্তি সৃষ্টি করে এবং তরল মিশ্রন বৃদ্ধি করে। এই সংক্ষিপ্ত সুবিধা তবুও স্বল্পস্থায়ী। আমানতের বেধ বাড়ার সাথে সাথে ফাউলিং স্তরের অন্তরক প্রভাব অশান্তি থেকে যে কোনও সুবিধার উপর প্রাধান্য পায় এবং এক্সচেঞ্জারের তাপ স্থানান্তর কর্মক্ষমতা ক্রমশ হ্রাস পেতে শুরু করে।

টিউব ফাউলিং ইফেক্ট কনভেক্টিভ সহগ এবং PTFE এক্সচেঞ্জারের পারফরম্যান্সের মধ্যে সম্পর্ক তাই একটি সাধারণ রৈখিক অবক্ষয় নয়। ফাউলিং সময়ের সাথে সাথে বিকশিত হয়, প্রাথমিকভাবে রুক্ষতা বর্ধক হিসাবে এবং শেষ পর্যন্ত প্রভাবশালী তাপীয় বাধা হিসাবে।

একটি Teflon® টিউবের ভিতরে কী ঘটছে?
একটি PTFE হিট এক্সচেঞ্জারের তাপীয় কর্মক্ষমতা নিম্নরূপ প্রতিরোধের একটি সিরিজ দ্বারা নির্ধারিত হয়।

তাপ দিয়ে যেতে হবে:

টিউব-পার্শ্বের তরলের সীমানা স্তর

কোনো ফাউলিং জমা

PTFE টিউব প্রাচীর

শেলের পাশে তরল সীমানা স্তর

এক্সচেঞ্জারের সম্পূর্ণ তাপ স্থানান্তর সহগ মোট তাপ প্রতিরোধের উপর ভিত্তি করে, সাধারণত বলা হয় U{0}}মান।

ক্রমবর্ধমান ফাউলিংয়ের সাথে, সিস্টেমে একটি অতিরিক্ত প্রতিরোধের শব্দ যোগ করা হয়।

সেই প্রতিরোধ প্রথমে খুব সামান্য হতে পারে। কিন্তু পৃষ্ঠের রুক্ষতার প্রভাব সংক্ষিপ্তভাবে উল্লেখযোগ্য হতে পারে।

কেন একটু ফাউলিং তাপ স্থানান্তর উন্নত করতে পারে
PTFE টিউবিং নিজেই মোটামুটি মসৃণ। নিম্ন পৃষ্ঠের রুক্ষতা চাপের ড্রপের পাশাপাশি জমা আনুগত্যকেও কম করে, তবুও মসৃণ পৃষ্ঠগুলি কিছু প্রবাহের পরিস্থিতিতে একটি বরং স্থিতিশীল ল্যামিনার সীমানা স্তর বজায় রাখতে পারে।

একটি খুব পাতলা ফাউলিং স্তর তৈরি হলে অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠের গঠন পরিবর্তন করা হয়।

মাইক্রোস্কোপিক রুক্ষতা তরল স্রোতে উত্থিত হতে শুরু করে এবং প্রাচীরের কাছে ছোট ছোট ব্যাঘাত ঘটায়। এই গোলযোগ অন্তর্ভুক্ত

স্থানীয় ঝামেলা যোগ করুন

তাপীয় সীমানা স্তর ভাঙ্গুন

উন্নত রেডিয়াল তরল মিশ্রণ

প্রাচীর এবং তরল মধ্যে তাপ স্থানান্তর উন্নত

ফাউলিং সেন্সরগুলিকে সাময়িকভাবে চালায়, যেহেতু এক্সচেঞ্জারটি একটি ক্ষণস্থায়ী মালভূমি বা এমনকি আপাত তাপীয় কর্মক্ষমতাতে সামান্য বৃদ্ধি নির্দেশ করতে পারে।

এই প্রভাব সবচেয়ে বেশি দৃশ্যমান হয় যখন:

প্রবাহ প্রথমে লেমিনার হয়

Reynolds সংখ্যা ট্রানজিশন কাছাকাছি

PTFE এর মূল পৃষ্ঠটি খুব মসৃণ।

ফাউলিং বেধ এখনও খুব পাতলা

রুক্ষ ধাতব টিউবগুলিতে এই প্রাথমিক পর্যায়ের রুক্ষতার প্রভাব প্রায়শই কম উচ্চারিত হয়, কারণ বেসলাইন পৃষ্ঠের গঠন ইতিমধ্যেই অশান্ত।

পরিবাহী তাপ স্থানান্তরের উপর রুক্ষতার প্রভাব
তাপ সংক্রমণের উপর পৃষ্ঠের রুক্ষতার প্রভাব সরাসরি তরল ঘর্ষণ আচরণের সাথে আবদ্ধ।

অশান্ত প্রবাহের বিশ্লেষণে রুক্ষতা প্রভাবিত করে:

ঘর্ষণ সহগ

সীমানা স্তরের স্থায়িত্ব

গতির স্থানান্তর।

তাপ স্থানান্তর বৃদ্ধি

ঘর্ষণীয় মিশ্রণ বাড়ায় একই কারণগুলি সংবহনশীল তাপ স্থানান্তরকেও প্রভাবিত করে।

এই সম্পর্ক ক্লাসিক্যাল পরিবহন তত্ত্বের ঘর্ষণ ফ্যাক্টর এবং তাপ স্থানান্তর ফ্যাক্টরের মধ্যে মিলের মধ্যে প্রতিফলিত হয়।

তাই সামান্য রুক্ষ পৃষ্ঠ কিছু অপারেটিং পরিস্থিতিতে টিউব-পার্শ্বের পরিবাহী তাপ স্থানান্তর সহগকে বাড়িয়ে তুলতে পারে।

যাইহোক, এই ইতিবাচক প্রভাবটি কেবল ক্ষণস্থায়ী কারণ ফাউলিং স্তরের বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ সময়ের সাথে সাথে বাড়তে থাকে।

যখন ফাউলিং র‍্যাম্প্যান্ট রান
ঘন হওয়া ফাউলিং ডিপোজিটের অন্তরক গুণাবলী আরও বেশি সমালোচনামূলক হয়ে ওঠে।

সাধারণভাবে, তরল এবং এক্সচেঞ্জার উপকরণগুলির তুলনায় আমানতের নিজেই একটি কম তাপ পরিবাহিতা রয়েছে। তাই বাল্ক তরল অ্যাক্সেস করার আগে তাপকে আরও একটি অন্তরক স্তরের মধ্য দিয়ে যেতে হবে।

অবশেষে যেকোন অশান্তি সুবিধা অতিরিক্ত বেধের তাপের শাস্তি দ্বারা ছাপিয়ে যায়।

ফলাফল হল:

মোট U মান হ্রাস করা হয়েছে

নিম্ন তাপ স্থানান্তর হার

বড় তাপমাত্রা পদ্ধতি

তাপীয় প্রতিক্রিয়া ধীর

বৃহত্তর প্রক্রিয়া অস্থিরতা

এক্সচেঞ্জার এই মুহুর্তে প্রবেশ করে সুপরিচিত দীর্ঘমেয়াদী ফাউলিং অবনতির প্রবণতা যা শিল্প ব্যবস্থায় পরিলক্ষিত হয়।

একটি ক্ষণস্থায়ী প্রক্রিয়া হিসাবে ফাউলিং প্রতিরোধ
ফাউলিংয়ের বিল্ডআপ খুব কমই একটি স্থির হারে এগিয়ে যায়।

অনেক সিস্টেমে ফাউলিং প্রতিরোধ একটি অ্যাসিম্পোটিক বক্ররেখা অনুসরণ করে:

দ্রুত প্রাথমিক নির্মাণ-

দীর্ঘমেয়াদে ধীরগতির নির্মাণ-

শেষ পর্যন্ত ভারসাম্যের দিকে স্থিতিশীলতা

এই প্রাথমিক পরিবর্তনগুলি প্রায়শই পৃষ্ঠের রুক্ষতা এবং প্রবাহের ব্যাঘাতের সবচেয়ে বড় আপেক্ষিক পরিবর্তন।

তারপর আমানত ঘন হয় এবং ঘনীভূত হয় এবং শিয়ার ফোর্স এবং আংশিক বিচ্ছিন্নতা প্রক্রিয়া দ্বারা আরও বৃদ্ধি বাধাপ্রাপ্ত হয়।

ফাউলিং প্রতিরোধের এই অ্যাসিম্পোটিক আচরণ ব্যাখ্যা করতে পারে যে কেন একটি এক্সচেঞ্জার প্রথমে স্থিতিশীল দেখাতে পারে কিন্তু দীর্ঘ সময়ের অপারেশনে ধীরে ধীরে তাপ দক্ষতা হারায়।

কেন PTFE এক্সচেঞ্জারদের অস্বাভাবিক ফাউলিং আচরণ আছে
PTFE এক্সচেঞ্জারগুলির কিছু বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা ধাতব সিস্টেমের তুলনায় ফাউলিং গতিবিদ্যাকে ভিন্নভাবে প্রভাবিত করে।

প্রাথমিক সারফেস চরম মসৃণ
অনেক ধাতব তাপ এক্সচেঞ্জার উপকরণের সাথে তুলনা করে, ভার্জিন PTFE পৃষ্ঠতলগুলি খুব মসৃণ।

এই কম বেসলাইন রুক্ষতার ফলে সামান্য পরিমাণে স্কেল থেকে কার্যকর পৃষ্ঠের টেক্সচারে যথেষ্ট পরিবর্তন হয়।

এটি প্রাথমিক-পর্যায়ের রুক্ষতা বর্ধিতকরণ প্রভাবকে আরও স্পষ্ট করে তোলে।

নিম্ন পৃষ্ঠ শক্তি
পিটিএফই-এর নন-স্টিক বৈশিষ্ট্যগুলি আমানতের দৃঢ় আনুগত্যকে প্রতিরোধ করে।

কিছু ফাউলিং স্তর তাই ধাতব টিউবে বিকশিত জমার চেয়ে নরম বা কম যান্ত্রিকভাবে স্থিতিশীল থাকে।

তাপ পরিবাহিতা হ্রাস
PTFE ইতিমধ্যে স্টেইনলেস স্টীল বা টাইটানিয়ামের মতো ধাতুগুলির তুলনায় একটি ভাল প্রাচীর প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।

সুতরাং, অতিরিক্ত ফাউলিং প্রতিরোধ সমগ্র তাপ প্রতিরোধের নেটওয়ার্কে অপেক্ষাকৃত বেশি গুরুত্বপূর্ণ।

ফাউলিং খুব ঘন হলে কর্মক্ষমতা হ্রাস বিশেষত স্পষ্ট হতে পারে।

U মানের দীর্ঘমেয়াদী নিম্নগামী প্রবণতা
স্বল্প-মেয়াদী রুক্ষতার প্রভাব ইতিবাচক, যখন দীর্ঘ-মেয়াদী ফাউলিং কর্মক্ষমতা সবসময় নেতিবাচক দিক দিয়ে থাকে।

আমানত এখনও ঘূর্ণায়মান সহ:

টিউবের ব্যাস হ্রাস

প্রবাহ বন্টন পরিবর্তন

চাপ হ্রাস বৃদ্ধি

তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়।

হিট এক্সচেঞ্জারের কার্যক্ষমতা কমে যায়

ফাউলিংয়ের উচ্চ পর্যায়ে, প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করা সমস্যাযুক্ত হতে পারে, যেহেতু তাপ স্থানান্তরের হার অপারেশনের জন্য আর যথেষ্ট নয়।

এক্সচেঞ্জারের তখন প্রয়োজন হতে পারে:

রাসায়নিক পরিষ্কার

যান্ত্রিকভাবে পরিষ্কার করা

টিউব প্রতিস্থাপন

প্রবাহের অপ্টিমাইজেশান

প্রক্রিয়া রসায়ন টিউনিং

হস্তক্ষেপ ছাড়া, দীর্ঘস্থায়ী ফাউলিং শেষ পর্যন্ত অপরিবর্তনীয় কর্মক্ষমতা হ্রাস হতে পারে।

নিয়মিত পরিষ্কারের তাৎপর্য
"ফাউলিং একটি ধীরে ধীরে প্রক্রিয়া তাই নিয়মিত পর্যবেক্ষণ করা গুরুত্বপূর্ণ।

সাধারণত ট্র্যাক করা সূচকগুলির মধ্যে রয়েছে:

U-মান কমানো

বর্ধিত চাপ ড্রপ

আউটলেট তাপমাত্রা কর্মক্ষমতা হ্রাস

প্রসেসে বর্ধিত গরম করার সময়কাল

সাধারণভাবে, ভারী ফাউল জমা হওয়ার জন্য অপেক্ষা করার চেয়ে প্রতিরোধমূলক সময়সূচীতে পরিষ্কার করা ভাল।

PTFE এক্সচেঞ্জারদের জন্য, পরিষ্কার টিউব পৃষ্ঠ উভয় বজায় রাখতে সহায়তা করে:

অবিচলিত রাষ্ট্র সংবহনশীল তাপ স্থানান্তর

হাইড্রলিক্স কম প্রতিরোধের

উদ্দেশ্য শুধুমাত্র পুরু আমানত পরিষ্কার করা নয় বরং রুক্ষতার সামান্য উন্নতি থেকে উল্লেখযোগ্য তাপ নিরোধক রূপান্তর এড়ানো।

ফাউলিং: একটি গতিশীল তাপীয় ঘটনা
কনভেক্টিভ সহগ PTFE এক্সচেঞ্জার এবং টিউব ফাউলিং ইফেক্টের মধ্যে সম্পর্ক দেখায় যে ফাউলিং মূলত গতিশীল এবং স্থির নয়।

অশান্তি এবং তাপ সংক্রমণ প্রাথমিক পর্যায়ে ক্ষণিকের জন্য উন্নত করা যেতে পারে। কিন্তু সময়ের সাথে সাথে ডিপোজিটের অন্তরক বৈশিষ্ট্যগুলি সিস্টেমের আচরণে আধিপত্য বিস্তার করে।

এই দ্বৈততা একটি ক্রমাগত রৈখিক পতনের নিছক অনুমানের চেয়ে ফাউলিং বিশ্লেষণকে আরও জটিল করে তোলে।

যখন এক্সচেঞ্জার ট্রানজিশনাল রুক্ষতা-বর্ধিতকরণ পর্যায়ে থাকে তখন স্বল্পমেয়াদী পরিমাপ প্রায়ই বিভ্রান্তিকর হতে পারে।

যাইহোক, দীর্ঘমেয়াদী তাপীয় প্রবণতা আমানত তৈরির কারণে ক্রমবর্ধমান জরিমানা বৃদ্ধির একটি স্থির প্রবণতা দেখায়।

উপসংহার।
একটি PTFE হিট এক্সচেঞ্জারের অভ্যন্তরীণ টিউব ফাউলিং সংবহনশীল তাপ স্থানান্তর কর্মক্ষমতার উপর একটি জটিল এবং সময় নির্ভরশীল প্রভাব ফেলে। প্রাথমিকভাবে, খুব ছোট ফাউলিং অন্যথায় মসৃণ PTFE পৃষ্ঠকে রুক্ষ করে এবং কিছুটা বাড়তে থাকা টার্বুলেন্সের মাধ্যমে টিউব-পার্শ্বের পরিবাহী তাপ স্থানান্তর সহগকে সংক্ষিপ্তভাবে উন্নত করতে পারে।

এই প্রাথমিক উন্নতি স্বল্পস্থায়ী-। ফাউলিং বেধ বৃদ্ধি পায়, জমাটি আরও বিশিষ্ট তাপীয় প্রতিরোধের হয়ে ওঠে এবং সামগ্রিক U-মান ক্রমান্বয়ে হ্রাস পায়। রুক্ষতা যেমন সাময়িকভাবে অশান্তি বাড়ায়, তেমনি তা শেষ পর্যন্ত তাপ চলাচলে একটি অন্তরক বাধা হয়ে দাঁড়ায়।

টিউব ফাউলিং ইফেক্ট কনভেক্টিভ কোফিসিয়েন্ট PTFE এক্সচেঞ্জারের আচরণ নির্দেশ করে যে ফাউলিং একটি সাধারণ বাইনারি পরিস্থিতি নয়, বরং একটি চলমান তাপ প্রক্রিয়া। কিছুটা রুক্ষ স্কেল অপারেটরকে কিছু সময়ের জন্য প্রতারিত করতে পারে, কিন্তু টেকসই এক্সচেঞ্জারের দক্ষতা শেষ পর্যন্ত পরিষ্কার অভ্যন্তরীণ টিউব পৃষ্ঠের একটি কাজ। একটি সহজ রুক্ষতা হিসাবে যা শুরু হয় তা একটি অন্তরক কম্বলে পরিণত হয়।