Vertikalni cevni izmjenjivači toplinesu osnovni proizvod u mnogim industrijama. Jednostavni su, pouzdani i široko dostupni. Ali oni nisu univerzalno rješenje i vidjeli smo ih specificirane za pogrešne aplikacije više puta nego što bismo željeli priznati.
Instalirali smo vertikalne jedinice u hemijskim postrojenjima, elektranama i objektima za preradu hrane. Također smo zamijenili nekoliko koji su bili loše dizajnirani ili pogrešno primijenjeni. Evo šta smo zapravo naučili.
Ono što dizajn vertikalnih cijevnih ploča čini drugačijim
U vertikalnom izmjenjivaču topline s cijevima, snop cijevi je orijentiran okomito. List cijevi se nalazi na vrhu ili na dnu-ili ponekad oba kraja-sa cijevima koje prolaze okomito kroz školjku.
Ključne razlike od horizontalnih dizajna:
- Odvod kondenzata – gravitacija radi za vas, a ne protiv vas. Kondenzat u kondenzacijskim sustavima se odvodi prema dolje i ne nakuplja se na površinama cijevi.
- Prirodna cirkulacija – efekti termičkog sifoniranja pomažu protoku, smanjujući potrebe za pumpom u nekim slučajevima.
- Uklanjanje sedimenta – čvrste materije i naslage imaju tendenciju da se talože na dno, gde se mogu sakupljati ili izduvati.
Zamjena-:
- Visinski razmak – potreban vam je vertikalni prostor, ponekad i dosta
- Nosač cijevi – duže vertikalne cijevi zahtijevaju srednje oslonce kako bi se spriječilo opuštanje i vibracije
- Pristup za održavanje – rad na vertikalnom snopu može biti teži od horizontalnog u nivou tla
Dvije uobičajene konfiguracije
Radimo sa dva glavna vertikalna dizajna:
Gornja{0}}montirana cijevna ploča (dolazni tok):
- Tečnost ulazi na vrh, teče dole kroz cevi
- Kondenzat se prirodno odvodi
- Najbolje za: kondenzaciju, gdje tečnost mora brzo izaći
- Najgore za: usluge s-nekondenzirajućim plinovima (skupljaju se na dnu)
Donje{0}}montiran cijev (uzlazni tok):
Tečnost ulazi na dno, teče prema gore kroz cijevi
Bolje za ključanje ili isparavanje (para izlazi s vrha)
Najbolje za: bojlere, isparivače
Najgore za: usluge sa suspendovanim čvrstim materijama (one se talože na dnu i začepe ulaz)
Koristili smo oboje. Izbor u potpunosti zavisi od faze vašeg fluida i gde želite da para ili tečnost ide.
Gdje su vertikalni dizajni zapravo Excel
Na osnovu našeg iskustva na terenu:
Usluge kondenzacije
Kondenzat slobodno odvodi, smanjujući debljinu tečnog filma na cijevima
Koeficijenti prijenosa topline su tipično 15-25% veći od horizontalnih u istoj službi
Vidjeli smo da vertikalni kondenzatori nadmašuju horizontalne u primjenama kondenzacije pare i ugljovodonika
Usluge obraštanja (sa razumnim čvrstim tvarima)
Gravitacija pomaže da se naslage skliznu sa cijevi ili talože na dno
Donji otvori za{0}}ispuhivanje ili odvod omogućavaju periodično uklanjanje nakupljenih čvrstih materija
Intervali čišćenja su obično 20-40% duži od horizontalnih jedinica u istom servisu
Prostor{0}}ograničeni spratovi
Ako je prostor ograničen, vertikalne jedinice mogu stati u područja gdje horizontalne jedinice neće
Vertikalne izmjenjivače smo ubacili u mehaničke prostorije gdje nijedna horizontalna jedinica ne može proći
Tamo gdje vertikalni dizajni ne uspijevaju
1. Usluge s visokim sadržajem ne-kondenzabilnog plina
Ne-kondenzabilni materijali imaju tendenciju da se skupljaju na vrhu kondenzatora silaznog toka, pokrivajući cijevi i smanjujući prijenos topline
U službi uzlaznog toka, mogu se akumulirati na vrhu i uzrokovati vezivanje pare
Potrebni su vam posebni otvori za ventilaciju na visokim tačkama, što znači veću složenost
2.-Usluge gasa velike brzine
Vertikalne cijevi mogu vibrirati više od horizontalnih zbog efekata unakrsnog -toka
Morali smo dodati dodatne nosače cijevi kako bismo spriječili oštećenja od vibracija
Potporne ploče također smanjuju efektivnu površinu prijenosa topline
3. Usluge koje zahtijevaju česte interne inspekcije
Pristup vertikalnom snopu je teži bez specijalizirane opreme za dizanje
Vidjeli smo kako timovi za održavanje odgađaju inspekcije jer je teško pristupiti gornjoj cijevi cijevi
Naše praktične smjernice za održavanje:
Osigurajte razmak iznad glave za uklanjanje snopa (najmanje 1,5x dužina cijevi)
Obezbedite stalne tačke za podizanje ili namensku dizalicu
Instalirajte manways ili inspekcijske otvore i na vrhu i na dnu-ušteda na donjem dijelu je uobičajena greška koju smo vidjeli
Jedina stvar koju uvijek provjeravamo: razmak nosača cijevi
Vertikalne cijevi su sklone izvijanju pod vlastitom težinom ako je dužina bez oslonca preduga. Ovo se posebno odnosi na tankosjedne-cijevi i visoko{2}}materijale.
Naše specifikacije za vertikalni nosač cijevi:
Maksimalna dužina bez oslonca: 1,5–2,0 m za većinu materijala
Koristite srednje potporne ploče (pregrade) na razmaku od 1,0-1,5 m za duže cijevi
Provjerite napon izvijanja cijevi ispod hidrostatičke glave
Lista za izbor za vertikalne izmjenjivače listova cijevi
Prije navođenja vertikale:
- Vrsta usluge – kondenzacija ili ključanje? Vertikala se ističe u kondenzaciji. Za razumno grijanje/hlađenje, horizontalno može biti jednako učinkovito.
- Ne-kondenzabilni – jesu li prisutni? Ako da, razmislite o horizontalnom ili dodajte odredbe za ventilaciju.
- Podni prostor u odnosu na visinu – imate li vertikalni razmak za uklanjanje cijevi?
- Nosač cijevi – provjerite nepodržanu dužinu u odnosu na preporuke proizvođača.
- Drenaža – hoće li se kondenzat ili sediment skupljati tamo gdje ih možete ukloniti?
- Pristup za održavanje – imate li dizalicu ili dizalicu? Da li je gornja glava dostupna?
- Materijal – visoke legure mogu biti sklonije izvijanju. Provjeri.
- CIP sposobnost – može li tekućina za čišćenje doprijeti do svih površina? U vertikalnim jedinicama to je obično lakše nego horizontalno.