তাপ বিনিময় টিউব একটি বান্ডিল মধ্যে প্রতিরোধের কমাতে কিভাবে? 

হিট এক্সচেঞ্জ টিউব বান্ডিলে কীভাবে প্রতিরোধ কমাতে হয়: সরাসরি উত্তর এবং প্রকৌশল অনুশীলন

হিট এক্সচেঞ্জ টিউবের বান্ডিলে হাইড্রোলিক রেজিস্ট্যান্স কমানো তিনটি মৌলিক পদ্ধতির মাধ্যমে অর্জন করা হয়: টিউব বিন্যাসের জ্যামিতি অপ্টিমাইজ করা (পিচ রক্ষণাবেক্ষণের সময় করিডোর থেকে একটি স্তব্ধ বিন্যাসে পরিবর্তন করা), সারিগুলির পিচ পুনঃগণনা করে আন্তঃ-টিউব স্থান বৃদ্ধি করা, একটি তাপবিন্যাস ক্ষেত্রবিশেষ ব্যবহার করে এবং একটি লোডিং ফিন ব্যবহার না করে। মসৃণ নলাকার পৃষ্ঠের পরিবর্তে প্রোফাইল। ইন্ডাস্ট্রিয়াল হিট এক্সচেঞ্জারদের আধুনিকীকরণের আমাদের অনুশীলনে, এই ব্যবস্থাগুলি তাপ স্থানান্তর সহগ বজায় রাখার বা এমনকি উন্নত করার সময় চাপ 30-45% কমাতে পারে। যাইহোক, কেবল পাইপ পিচ বাড়ানো প্রায়শই তাপ স্থানান্তর দক্ষতা হ্রাসের দিকে নিয়ে যায়, তাই মূল সাফল্যের কারণ হল হাইড্রলিক্স এবং থার্মোডাইনামিক্সের মধ্যে ভারসাম্য, যা রেনল্ডস সংখ্যার সঠিক গণনা এবং বিশেষভাবে আকৃতির প্রবাহ টারবুলেটর ব্যবহারের মাধ্যমে অর্জন করা হয়।

অনেক প্রকৌশলী কেবল পাম্পিং সরঞ্জাম প্রতিস্থাপন করে উচ্চ প্রতিরোধের সমস্যা সমাধানের চেষ্টা করার ভুল করেন, যা শক্তি খরচে সূচকীয় বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে। আসল সমাধান হিট এক্সচেঞ্জারের অভ্যন্তরীণ আর্কিটেকচার পরিবর্তন করার মধ্যে রয়েছে। নীচে আমরা GOST মান এবং রাশিয়ান শীতকালে এবং তেল শোধনাগারের উচ্চ লোডের বাস্তব অপারেটিং অভিজ্ঞতার উপর ভিত্তি করে নির্দিষ্ট প্রযুক্তিগত সমাধানগুলি বিশ্লেষণ করব।

রশ্মি জ্যামিতি: কেন একটি স্তব্ধ বিন্যাস একটি করিডোর বিন্যাসের চেয়ে বেশি কার্যকর

টিউব বান্ডিল বিন্যাস নির্বাচন করা টানা কমানোর প্রথম এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। দুটি প্রধান ধরণের বিন্যাস রয়েছে: করিডোর (পাইপগুলি প্রবাহের সাথে একের পর এক কঠোরভাবে অবস্থিত) এবং স্তব্ধ (প্রতিটি পরবর্তী সারির পাইপগুলি পূর্ববর্তীটির তুলনায় অফসেট করা হয়)। স্বজ্ঞাতভাবে, এটা মনে হতে পারে যে একটি করিডোর ডিজাইন কম প্রবাহে বাধা সৃষ্টি করে কারণ তরল বা গ্যাস সোজা "করিডোর" বরাবর চলে যায়। যাইহোক, বাস্তবে এর বিপরীত সত্য: করিডোর বিন্যাস প্রায়শই পাইপের পিছনে স্থবিরতা জোন তৈরি করে এবং প্রথম দিকের সীমানা স্তর বিচ্ছেদকে উৎসাহিত করে, যা উচ্চ প্রবাহের হারে সামগ্রিক সিস্টেমের প্রতিরোধ ক্ষমতাকে বিপরীতভাবে বাড়িয়ে তোলে।

চেকারবোর্ড বিন্যাস প্রবাহকে ক্রমাগত দিক পরিবর্তন করতে বাধ্য করে, নিবিড়ভাবে প্রতিটি পাইপকে সব দিক থেকে ধুয়ে দেয়। এটি শুধুমাত্র তাপ স্থানান্তর সহগ (α) বাড়ায় না, তবে হাইড্রোলিক বৈশিষ্ট্যগুলিকেও স্থিতিশীল করে। 800 মিমি ব্যাস সহ শেল-এবং-টিউব হিট এক্সচেঞ্জারগুলির জন্য আমাদের গণনায়, করিডোর লেআউট থেকে একই পিচের সাথে একটি স্তম্ভিত একটিতে রূপান্তর আমাদের স্থানীয় চাপের ক্ষতি 18% কমাতে দেয়, একই সাথে তাপ শক্তি 12% বৃদ্ধি করে। এটি ঘটে কারণ একটি স্তব্ধ মরীচিতে প্রবাহের টার্বুলাইজেশন আরও সমানভাবে ঘটে, বড় ঘূর্ণি অঞ্চল গঠন ছাড়াই, যা প্রবাহ শক্তির প্রধান ভোক্তা।

যাইহোক, এখানে একটি গুরুত্বপূর্ণ সূক্ষ্মতা রয়েছে যা পাঠ্যপুস্তকগুলি সম্পর্কে নীরব। চেকারবোর্ড প্যাটার্ন দূষণের জন্য সংবেদনশীল। যদি কুল্যান্টে স্থগিত কণা থাকে বা স্কেল গঠনের প্রবণতা থাকে, তাহলে একটি স্তব্ধ বান্ডিলে সরু তির্যক প্যাসেজগুলি করিডোর বিন্যাসে সোজা চ্যানেলের চেয়ে দ্রুত আটকে যেতে পারে। একটি পাল্প এবং পেপার মিলের আমাদের একজন ক্লায়েন্ট এটির সম্মুখীন হয়েছিল: শক্তি সঞ্চয় করার জন্য হিট এক্সচেঞ্জারটিকে একটি স্তম্ভিত ডিজাইনে আপগ্রেড করার পরে, 6 মাস অপারেশনের পরে পাইপের মধ্যে হার্ড-টু-এ্যাচ এলাকায় জৈবিক ফাউলিংয়ের কারণে প্রতিরোধ দ্বিগুণ হয়ে যায়। অতএব, যদি আপনার পরিবেশ নোংরা হয়, আমরা একটি বৃহত্তর তির্যক পিচ সহ একটি পরিবর্তিত স্তম্ভিত বিন্যাস ব্যবহার করার বা করিডোর বিন্যাসে ফিরে যাওয়ার কিন্তু সর্পিল পার্টিশন ব্যবহার করার পরামর্শ দিই।

নতুন সরঞ্জাম ডিজাইন বা পুরানো সরঞ্জাম আপগ্রেড করার সময়, অনুদৈর্ঘ্য (S1) এবং ট্রান্সভার্স (S2) ধাপগুলির অনুপাত বিবেচনা করা প্রয়োজন। সর্বাধিক তাপ স্থানান্তর সহ প্রতিরোধের সর্বনিম্ন করার জন্য সর্বোত্তম অনুপাতটি 1 এর কাছাকাছি S1/S2 হিসাবে বিবেচিত হয়, তবে পাইপের ব্যাসের 1.25 এর কম নয়। 1.25 এর নিচে এই অনুপাতের হ্রাস প্রতিরোধ সহগ ζ-এ একটি তীক্ষ্ণ লাফ দেয়। প্রাথমিক মূল্যায়নের জন্য Ergun-এর সূত্র বা হিট এক্সচেঞ্জার রেফারেন্স বই (বি.এস. ফোকিন দ্বারা সম্পাদিত) থেকে ডেটা ব্যবহার করুন, তবে আপনার মাধ্যমের নির্দিষ্ট সান্দ্রতা অবস্থার জন্য সর্বদা CFD মডেলিং করুন৷

জ্যামিতি সম্পর্কে ব্যবহারিক সুপারিশ:

• পরিষ্কার মিডিয়ার জন্য (জল, বাষ্প, বায়ু):S = 1.25–1.5 d_nar এর পিচ সহ একটি স্তব্ধ বিন্যাস কঠোরভাবে ব্যবহার করুন। এটি তাপ স্থানান্তর এবং চাপ হ্রাসের মধ্যে একটি ভাল ভারসাম্য দেবে।
• সান্দ্র মিডিয়ার জন্য (তেল, জ্বালানী তেল):একটি করিডোর বিন্যাস অনুমোদিত, কিন্তু শুধুমাত্র স্থবির এলাকা রোধ করতে 45 ডিগ্রী কোণে কাটা বিভাগীয় পার্টিশনের সাথে একত্রে।
• ঘর্ষণকারী মিডিয়ার জন্য:পাইপ পিচ 2.0 d_nar পর্যন্ত বাড়ান, এমনকি যন্ত্রপাতির মাত্রা বাড়ানোর খরচেও। সরু বান্ডিলগুলিতে পাইপের ক্ষয় আপনি ধাতুতে সঞ্চয় পুনরুদ্ধার করার চেয়ে দ্রুত দুর্ঘটনার দিকে নিয়ে যাবে।

কর্ম: আপনার বর্তমান হিট এক্সচেঞ্জারের ডেটাশীট পরীক্ষা করুন। যদি এটি একটি করিডোরের অবস্থান নির্দেশ করে এবং পরিবেশ পরিষ্কার থাকে, তাহলে পরবর্তী মেরামতের সময় টিউব শীটটি একটি স্তব্ধ একটি দিয়ে প্রতিস্থাপন করার পরিকল্পনা করুন। পাম্পগুলিতে শক্তি সঞ্চয়ের কারণে এটি 8-14 মাসের মধ্যে নিজের জন্য অর্থ প্রদান করবে।

পার্টিশন ডিজাইন: লুকানো ক্ষতির প্রধান উৎস

শেল-এব-টিউব হিট এক্সচেঞ্জারগুলিতে, মোট জলবাহী প্রতিরোধের 60% পর্যন্ত পাইপগুলি নিজেরাই নয়, আন্তঃ-টিউব স্পেসে পার্টিশন দ্বারা তৈরি হয়। প্রথাগত সেগমেন্টাল বাফেলস, যা শরীরের ব্যাসের 20-25% প্রবাহ বন্ধ করে, প্রতিটি বাইপাসের সাথে শক্তিশালী স্থানীয় ঘূর্ণি তৈরি করে। প্রবাহটি 90 ডিগ্রি দ্বারা তীব্রভাবে দিক পরিবর্তন করতে বাধ্য হয়, পার্টিশন এবং শরীরের মধ্যে সংকীর্ণ ফাঁক দিয়ে যায় এবং তারপরে আবার প্রসারিত হয়। ঘর্ষণ এবং ঘূর্ণি গঠনের কারণে এই প্রক্রিয়াগুলির সাথে প্রচুর শক্তির ক্ষতি হয়।

এই সমস্যার একটি আধুনিক সমাধান হল স্পাইরাল ব্যাফেলস (রড ব্যাফেলস বা স্পাইরাল ব্যাফেলস) প্রবর্তন। সেগমেন্টাল প্লেটের বিপরীতে, সর্পিল বাফেলস পুরো টিউব বান্ডিল বরাবর একটি হেলিকাল পথ বরাবর প্রবাহকে নির্দেশ করে। এটি হাউজিংয়ের কোণে তীক্ষ্ণ প্রবাহের বাঁক এবং মৃত দাগ দূর করে। ফলস্বরূপ, বেগ প্রোফাইল অভিন্ন হয়ে ওঠে এবং একই কুল্যান্ট প্রবাহে চাপ 30-50% হ্রাস পায়। অধিকন্তু, সর্পিল প্রবাহ পাইপের কম্পনকে বাধা দেয়, যা ঐতিহ্যগত ইউনিটে পাইপ ব্যর্থতার একটি সাধারণ কারণ।

আমরা একটি তেল হাইড্রোট্রিটিং ইউনিটে তুলনামূলক পরীক্ষা করেছি। ধাতুর আংশিক দূষণ এবং বার্ধক্যজনিত কারণে সেগমেন্টেড বাফেলস সহ পুরানো হিট এক্সচেঞ্জারটির নকশা 0.4 MPa এর তুলনায় 0.8 MPa এর চাপ কমেছে। একই প্রস্তুতকারকের কাছ থেকে সর্পিল পার্টিশনগুলির সাথে অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলি প্রতিস্থাপন করার পরে, পার্থক্যটি 0.35 এমপিএতে নেমে গেছে এবং স্থবির অঞ্চলগুলির অনুপস্থিতির কারণে তাপ স্থানান্তর দক্ষতা 15% বৃদ্ধি পেয়েছে। এটা লক্ষ করা গুরুত্বপূর্ণ যে স্পাইরাল ব্যাফেলস স্থাপনের জন্য উচ্চ নির্ভুলতা উত্পাদন প্রয়োজন, যেহেতু যেকোন মিসলাইনমেন্ট সর্পিল প্রবাহকে ব্যাহত করবে এবং নতুন প্রতিরোধের অঞ্চল তৈরি করবে।

আরেকটি কার্যকর পদ্ধতি হল কঠিনের পরিবর্তে ছিদ্রযুক্ত পার্টিশন ব্যবহার করা। পার্টিশনের ছিদ্রগুলি প্রবাহের কিছু অংশকে তাদের মধ্য দিয়ে যেতে দেয়, যা যন্ত্রপাতির ক্রস-সেকশন জুড়ে চাপকে সমান করে এবং জানালার খোলার গতি হ্রাস করে। যাইহোক, আপনাকে এখানে সতর্কতা অবলম্বন করতে হবে: খুব বড় একটি ছিদ্র এলাকা পাইপের দেয়ালে প্রধান প্রবাহের গতি কমিয়ে দেবে, যা তাপ স্থানান্তরকে আরও খারাপ করবে। ছিদ্রের সর্বোত্তম মাত্রা সেপ্টাম এলাকার 10-15%। এই পরামিতি আপনার টাস্ক জন্য পৃথকভাবে গণনা করা আবশ্যক; এখানে কোন সার্বজনীন সমাধান নেই।

পার্টিশন এবং হিট এক্সচেঞ্জার বডির মধ্যে ফাঁকের দিকেও মনোযোগ দেওয়া মূল্যবান। GOST R 53683-2009 অনুসারে, টিউব বান্ডিলের (বাইপাস প্রবাহ) অতীতে প্রবাহিত তরল প্রতিরোধ করতে এই ফাঁকটি যতটা সম্ভব ছোট হওয়া উচিত। যাইহোক, বাস্তবে, উত্পাদন সহনশীলতা এবং তাপীয় সম্প্রসারণের কারণে, এই ব্যবধানটি প্রায়শই খুব বড় হয়, দক্ষতা হ্রাস করে বা খুব ছোট, জ্যামিং এবং বিকৃতি ঘটায়। আমরা স্ব-সিলিং টেপ বা বিশেষ সম্প্রসারণ রিং ব্যবহার করার পরামর্শ দিই যেখানে পার্টিশন শরীরের সংস্পর্শে আসে।

পার্টিশন প্রকারের তুলনা:

অ্যাকশন: যদি আপনার হিট এক্সচেঞ্জার ডিজাইন প্রেসার ড্রপের চেয়ে 20% বেশি কাজ করে, তাহলে পাইপ পরিষ্কার করতে তাড়াহুড়ো করবেন না। প্রথমে পার্টিশনের অবস্থা এবং বাইপাস প্রবাহের উপস্থিতি পরীক্ষা করুন। প্রায়শই সমস্যাটি সিল ইনস্টল করে বা পার্টিশনের ধরন প্রতিস্থাপন করে সমাধান করা হয়।

পাইপ পৃষ্ঠ অবস্থার প্রভাব এবং জলবাহী উপর জমা

এমনকি একটি নিখুঁতভাবে ডিজাইন করা পাইপ বান্ডিল তার কার্যকারিতা হারাবে যদি পাইপের পৃষ্ঠ নোংরা হয়। পাইপের অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের পৃষ্ঠের রুক্ষতা জলবাহী ঘর্ষণ সহগকে সরাসরি প্রভাবিত করে। নতুন ইস্পাত পাইপের জন্য, পরম সমতুল্য রুক্ষতা প্রায় 0.2 মিমি, কিন্তু ব্যবহারের সময় এটি ক্ষয় এবং জমার কারণে 1-2 মিমি পর্যন্ত বৃদ্ধি পেতে পারে। উন্নত অশান্ত প্রবাহের অঞ্চলে রুক্ষতা বৃদ্ধি প্রতিরোধের একটি রৈখিক বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে।

সবচেয়ে ভয়ঙ্কর শত্রু যান্ত্রিক ময়লা নয়, জৈবিক ফাউলিং এবং লবণের স্ফটিককরণ। 1 মিমি এর মতো পাতলা স্কেলের একটি পাতলা স্তর জলবাহী প্রতিরোধের 15-20% বৃদ্ধি করতে পারে এবং তাপ স্থানান্তর 30% কমাতে পারে। এটি একটি দ্বিগুণ আঘাত: পাম্পগুলি পরিধান করে, একটি ছোট আয়তনের তরল পাম্প করে, এবং প্রক্রিয়া তাপমাত্রা প্রবিধানের বাইরে। তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে আমাদের অনুশীলনে, আমরা এমন একটি পরিস্থিতির সম্মুখীন হয়েছিলাম যেখানে, নিম্নমানের জল চিকিত্সার কারণে, জলের সার্কিটের প্রতিরোধ এতটাই বেড়ে যায় যে সঞ্চালন পাম্পগুলি ক্যাভিটেশন মোডে প্রবেশ করে, যার ফলে 3 মাসের মধ্যে ইম্পেলারগুলি ধ্বংস হয়ে যায়।

এই ঘটনাটি মোকাবেলা করার জন্য, পর্যায়ক্রমিক রাসায়নিক ধোয়া যথেষ্ট নয়। অবিচ্ছিন্ন কুল্যান্ট প্রস্তুতির ব্যবস্থা চালু করা এবং অ্যান্টি-আঠালো আবরণ সহ পাইপ ব্যবহার করা প্রয়োজন। আধুনিক পলিমার আবরণ (উদাহরণস্বরূপ, ফ্লুরোপ্লাস্টিক বা ইপোক্সি রেজিনগুলির উপর ভিত্তি করে) শুধুমাত্র ধাতুকে ক্ষয় থেকে রক্ষা করে না, তবে ঘর্ষণের একটি অত্যন্ত কম সহগও রয়েছে। এই জাতীয় আবরণগুলির মসৃণতা বছরের পর বছর ধরে থাকে, যা নতুন সরঞ্জামগুলির স্তরে জলবাহী বৈশিষ্ট্যগুলি বজায় রাখতে দেয়। যাইহোক, এটি মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে একটি আবরণ প্রয়োগ করা পাইপের অভ্যন্তরীণ ব্যাসকে হ্রাস করে, যা শুরু থেকে নকশায় অন্তর্ভুক্ত না হলে নিজেই প্রতিরোধ বাড়াতে পারে।

পাইপ উপাদানের সঠিক পছন্দ এখানে গুরুত্বপূর্ণ। উদাহরণস্বরূপ, কোম্পানির বিশেষজ্ঞরাউক্সি কাইশেং এলএলসি, তেল এবং গ্যাস এবং শক্তি শিল্পের জন্য উচ্চ-প্রযুক্তিগত তাপ বিনিময় সরঞ্জাম উৎপাদনে বিশেষজ্ঞ, মনে রাখবেন যে বিশেষ খাদ দিয়ে তৈরি পাইপের রূপান্তর পরিস্থিতিকে আমূল পরিবর্তন করতে পারে। তাদের পোর্টফোলিওতে C46400 সামুদ্রিক পিতল, তামা-নিকেল এবং টাইটানিয়াম সমাধান রয়েছে যা সমুদ্রের জল বা রাসায়নিকের মতো কঠোর পরিবেশে ক্ষয় এবং ফাউলিংয়ের ব্যতিক্রমী প্রতিরোধ প্রদর্শন করে। ASME এবং PED প্রত্যয়িত 316 স্টেইনলেস স্টীল বা N06625 নিকেল অ্যালয় ঢেউতোলা টিউব বান্ডিল ব্যবহার করা শুধুমাত্র কয়েক দশক ধরে নিম্ন পৃষ্ঠের রুক্ষতা বজায় রাখে না, তবে ইউনিটের সামগ্রিক তাপ দক্ষতাও উন্নত করে। ডিস্যালিনেশন প্ল্যান্ট এবং পেট্রোকেমিক্যালগুলিতে ব্যবহৃত এই ধরনের উপকরণগুলি হাইড্রোলিক প্যারামিটারগুলির স্থায়িত্ব প্রদান করে যেখানে প্রচলিত কার্বন ইস্পাত দ্রুত হ্রাস পায়।

আরেকটি দিক হল পাইপের আকৃতি। বৃত্তাকার পাইপ থেকে ডিম্বাকৃতি বা টিয়ারড্রপ-আকৃতির (প্রোফাইল) রূপান্তর উল্লেখযোগ্যভাবে টেনে আনতে পারে। এই ধরনের পাইপ তাদের পিছনে একটি ছোট Karman ঘূর্ণি রাস্তা তৈরি করে। এয়ার হিট এক্সচেঞ্জারে (এয়ার কুলার) মাঝে মাঝে পাখনা বা ঢেউতোলা টেপযুক্ত ফিনড টিউব ব্যবহার সীমানা স্তরটিকে নিয়ন্ত্রণ করতে দেয়, এটি পছন্দসই মুহুর্তে ছেড়ে দেয় এবং প্রবাহ বিচ্ছেদ রোধ করে। এটি একটি জটিল প্রযুক্তি যার জন্য ঢেউতোলা পিচের সুনির্দিষ্ট গণনার প্রয়োজন, তবে এটি 25% পর্যন্ত অ্যারোডাইনামিকসে লাভ প্রদান করে।

মরীচির ইনপুট এবং আউটপুট বিভাগগুলি সম্পর্কে ভুলবেন না। বিমের প্রবেশপথে এবং এটি থেকে প্রস্থান করার সময় প্রবাহের একটি তীক্ষ্ণ প্রসারণ বা সংকোচন উল্লেখযোগ্য স্থানীয় প্রতিরোধের সৃষ্টি করে। অ্যানুলাসের প্রবেশপথে গাইড ভ্যান বা শঙ্কু বিতরণকারী ইনস্টল করা বান্ডেলের মধ্যে প্রবাহকে মসৃণভাবে প্রবর্তন করতে, বেগ ডায়াগ্রামকে সমতল করতে এবং আবাসনের কোণার অঞ্চলে রিসার্কুলেশন জোন এড়াতে সহায়তা করে। এই সহজ নকশা উন্নতি প্রায়ই মেরামত উপেক্ষা করা হয়, কিন্তু সামগ্রিক জলবাহী জন্য সমালোচনামূলক.

অ্যাকশন: আপনার হিট এক্সচেঞ্জার পাইপের ভিতরের পৃষ্ঠের একটি এন্ডোস্কোপিক পরীক্ষা করুন। আমানত বা ক্ষয় পাওয়া গেলে, একটি প্রলিপ্ত মডেল বা আধুনিক অ্যালয় দিয়ে পাইপ প্রতিস্থাপনের তুলনায় রাসায়নিক পরিষ্কারের অর্থনৈতিক সুবিধা গণনা করুন। প্রতিস্থাপন দীর্ঘমেয়াদে প্রায়ই ভাল।

অপ্টিমাইজেশনের জন্য গণনা পদ্ধতি এবং সফ্টওয়্যার

"চোখ দ্বারা" অংশগুলির স্বজ্ঞাত প্রতিস্থাপন আধুনিক প্রকৌশলে অগ্রহণযোগ্য। প্রতিরোধের হ্রাস কঠোর গণনার উপর ভিত্তি করে করা আবশ্যক। শেল-এবং-টিউব ডিজাইনের জন্য বেল-ডেলাওয়্যার পদ্ধতির মতো ক্লাসিক পদ্ধতিগুলি এখনও শিল্পের মান। তারা ফাঁক, বাইপাস প্রবাহ এবং পাখনা অসংলগ্নতার মাধ্যমে ফুটো হওয়ার প্রভাবকে বিবেচনায় নেওয়া সম্ভব করে তোলে। যাইহোক, এই পদ্ধতিগুলি গড় মান প্রদান করে এবং জটিল জ্যামিতিতে 15-20% বন্ধ হতে পারে।

সঠিক অপ্টিমাইজেশনের জন্য, আমরা দৃঢ়ভাবে কম্পিউটেশনাল ফ্লুইড ডাইনামিকস (CFD) পদ্ধতি ব্যবহার করার পরামর্শ দিই। ANSYS ফ্লুয়েন্ট বা COMSOL মাল্টিফিজিক্সের মতো সফ্টওয়্যার প্যাকেজগুলি আপনাকে 3D তে একটি টিউব বান্ডেলের ভিতরে প্রবাহটি কল্পনা করতে দেয়। আপনি ঠিক সেই অঞ্চলগুলি দেখতে পারেন যেখানে ঘূর্ণি গঠিত হয়, যেখানে গতি শূন্যে নেমে যায় এবং যেখানে প্রধান শক্তির ক্ষতি হয়। এই ডেটার উপর ভিত্তি করে, আপনি পার্টিশনের আকার, পাইপ পিচ এবং ফিন প্রোফাইলের সাথে কার্যত "খেলাতে" পারেন, ধাতব কাজ শুরু করার আগে সর্বোত্তম সমাধান খুঁজে বের করতে পারেন।

একটি পেট্রোকেমিক্যাল প্ল্যান্টের জন্য একটি প্রকল্পে, আমরা একটি হিট এক্সচেঞ্জারে প্রবাহের প্রবেশকে অপ্টিমাইজ করতে CFD মডেলিং ব্যবহার করেছি। স্ট্যান্ডার্ড গণনা গ্রহণযোগ্য পরামিতিগুলি দেখিয়েছে, কিন্তু মডেলটি শরীরের উপরের অংশে একটি শক্তিশালী ঘূর্ণি প্রকাশ করেছে, যা দরকারী প্রবাহ ক্রস-সেকশনের 10% "খেয়েছে"। খাঁড়িটির আকৃতি পরিবর্তন করে এবং একটি অতিরিক্ত গাইড প্লেট যোগ করে, আমরা ঘূর্ণিটি দূর করেছি। বাস্তব পরীক্ষাগুলি প্রতিরোধের 8% হ্রাস নিশ্চিত করেছে, যা একটি ছোট জিনিস বলে মনে হয়েছিল, কিন্তু 2000 m³/ঘন্টা প্রবাহের হার সহ ইনস্টলেশনের জন্য এর অর্থ প্রতি ঘন্টায় 40 কিলোওয়াট বিদ্যুৎ সাশ্রয় করা।

গণনা করার সময়, তরলের রিওলজিকাল বৈশিষ্ট্যগুলি বিবেচনা করাও গুরুত্বপূর্ণ। নন-নিউটনিয়ান তরলগুলির জন্য (পলিমার, সাসপেনশন), স্ট্যান্ডার্ড প্রতিরোধের সূত্রগুলি প্রযোজ্য নয়। এখানে বিভিন্ন শিয়ার হারে পরীক্ষামূলক সান্দ্রতা ডেটা ব্যবহার করা প্রয়োজন। প্রবাহ ব্যবস্থা (লামিনার বা অশান্ত) নির্ধারণে একটি ত্রুটি পাম্প শক্তির বিপর্যয়কর ভুল গণনার দিকে নিয়ে যেতে পারে। আপনার নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং প্রবাহের অবস্থার জন্য সর্বদা রেনল্ডস নম্বর পরীক্ষা করুন।

সূত্র:ফেডারেল এজেন্সি ফর টেকনিক্যাল রেগুলেশন অ্যান্ড মেট্রোলজি (রসস্ট্যান্ডার্ট). গণনা করার সময়, GOST R 53683 এবং VTI (অল-রাশিয়ান থার্মাল ইঞ্জিনিয়ারিং ইনস্টিটিউট) পদ্ধতির বর্তমান সংস্করণগুলি অনুসরণ করুন।

অ্যাকশন: যদি আপনার কাছে ব্যয়বহুল CFD সফ্টওয়্যার অ্যাক্সেস না থাকে, তাহলে নেতৃস্থানীয় হিট এক্সচেঞ্জার নির্মাতাদের থেকে বিশেষ অনলাইন ক্যালকুলেটর ব্যবহার করুন বা একটি প্রকৌশল কোম্পানি থেকে একটি অডিট অর্ডার করুন। 10 বছর আগের সরঞ্জামের ডেটা শীটের উপর নির্ভর করবেন না।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

প্রতিরোধ ক্ষমতা কমাতে তাপ এক্সচেঞ্জার হাউজিংয়ের ব্যাস বাড়ানো কি সম্ভব?

তাত্ত্বিকভাবে, হ্যাঁ, একই সংখ্যক পাইপের সাথে শরীরের ব্যাস বাড়ানোর ফলে ইন্টারপাইপ স্পেসের প্রবাহের ক্ষেত্র বাড়বে এবং প্রবাহের গতি হ্রাস পাবে, যা প্রতিরোধকে হ্রাস করবে। যাইহোক, এই সমাধান গুরুতর সীমাবদ্ধতা আছে. প্রথমত, এর জন্য পুরো ডিভাইস বা এর কেসিং প্রতিস্থাপন করা প্রয়োজন, যা ব্যয়বহুল এবং সময়সাপেক্ষ। দ্বিতীয়ত, প্রবাহের গতি হ্রাস প্রবাহ ব্যবস্থাকে অশান্ত থেকে ল্যামিনার বা ট্রানজিশনাল এ রূপান্তরিত করতে পারে, যা তাপ স্থানান্তরকে তীব্রভাবে খারাপ করবে। হিট এক্সচেঞ্জার হয়ে উঠবে "হাইড্রোলিকভাবে লাইটওয়েট" কিন্তু তাপগতভাবে অদক্ষ। আমরা এই পদ্ধতিটি শুধুমাত্র চরম ক্ষেত্রে সুপারিশ করি যখন অন্যান্য পদ্ধতিগুলি নিঃশেষ হয়ে গেছে এবং তাপের ভারসাম্য পুনরায় গণনা করতে ভুলবেন না।

প্রতিরোধের বৃদ্ধি রোধ করতে কত ঘন ঘন পাইপ পরিষ্কার করা উচিত?

কোন সার্বজনীন সময়সূচী নেই, যেহেতু দূষণের হার কুল্যান্টের গুণমান এবং তাপমাত্রার অবস্থার উপর নির্ভর করে। ভাল জল শোধন সহ জল সরবরাহ ব্যবস্থার সঞ্চালন করার জন্য, প্রতি 1-2 বছরে প্রতিরোধমূলক পরিষ্কারের প্রয়োজন হয়। জ্বালানী তেল বা তেল পরিবেশের জন্য - প্রতি 6 মাসে একবার। অনির্ধারিত পরিচ্ছন্নতার মানদণ্ড প্রাথমিক (নেট) মানের 15-20% দ্বারা চাপ হ্রাস বৃদ্ধি হওয়া উচিত। হিট এক্সচেঞ্জারের ইনলেট এবং আউটলেটে চাপ গেজগুলি ইনস্টল করা বাধ্যতামূলক এই পরামিতিটি বাস্তব সময়ে নিরীক্ষণ করার জন্য। প্ল্যান্টের পরিকল্পিত শাটডাউনের জন্য অপেক্ষা করা অসম্ভব যখন প্রতিরোধ গুরুতরভাবে বৃদ্ধি পায় - এটি পাম্প ব্যর্থতার ঝুঁকি রাখে।

পাইপের ভিতরে টার্বুলেটর কি টেনে আনা কমাতে কার্যকর?

এখানে একটি প্যারাডক্স দেখা দেয়। Turbulizers (সন্নিবেশ, তারের সর্পিল) ইনস্টল করা হয়ভিতরেতাপ স্থানান্তর তীব্র করার জন্য পাইপ। তারা সত্যিই তাপ স্থানান্তর সহগ বৃদ্ধি করে, আপনাকে ডিভাইসের মাত্রা কমাতে দেয়। কিন্তু তারাবৃদ্ধিপাইপের ভিতরে জলবাহী প্রতিরোধ, কখনও কখনও 2-3 বার। অতএব, যদি আপনার লক্ষ্য অবিকল হয়হ্রাস করাপ্রতিরোধ, turbulators আপনার জন্য উপযুক্ত নয়. বিদ্যমান হিট এক্সচেঞ্জারের ক্ষমতা বাড়ানোর প্রয়োজন হলে এগুলি ব্যবহার করা হয় এবং সিস্টেমে পাম্পগুলির একটি রিজার্ভ চাপ থাকে। সিস্টেমের সামগ্রিক প্রতিরোধ কমাতে, পাইপের অভ্যন্তরীণ পৃষ্ঠের পরিবর্তে ইন্টারপাইপ স্পেসের জ্যামিতি এবং পার্টিশনগুলির আকৃতিতে কাজ করা ভাল।

দীর্ঘমেয়াদে প্রতিরোধ ক্ষমতা কমানোর জন্য কোন পাইপ উপাদানটি সর্বোত্তম?

প্রাথমিক রুক্ষতার পরিপ্রেক্ষিতে, তামা এবং পিতলের ইস্পাতের তুলনায় একটি সুবিধা রয়েছে। যাইহোক, আক্রমণাত্মক পরিবেশে তারা দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হয় এবং তাদের রুক্ষতা বৃদ্ধি পায়। স্টেইনলেস স্টীল (GOST বা AISI 321 অনুসারে গ্রেড 12Х18Н10Т) হল সর্বোত্তম আপস: এটি বেশ মসৃণ এবং ক্ষয় প্রতিরোধী। তবে দীর্ঘমেয়াদী প্রতিরোধের সর্বোত্তম সমাধান হ'ল অভ্যন্তরীণ পলিমার আবরণযুক্ত পাইপ বা টাইটানিয়াম (সমুদ্রের জলের জন্য) দিয়ে তৈরি। টাইটানিয়াম কার্যত ফাউলিং এবং ক্ষয় সাপেক্ষে নয়, কয়েক দশক ধরে কম প্রতিরোধ ক্ষমতা বজায় রাখে, যদিও এর প্রাথমিক খরচ ইস্পাতের চেয়ে 3-4 গুণ বেশি। এই কারণেই Wuxi Kaisheng LLC-এর মতো নেতৃস্থানীয় নির্মাতারা সবচেয়ে গুরুতর অপারেটিং অবস্থার জন্য টাইটানিয়াম শেল-এন্ড-টিউব হিট এক্সচেঞ্জার এবং নিকেল অ্যালয় পণ্যগুলির উপর নির্ভর করে, যা গ্রাহকদের সমগ্র জীবনচক্র জুড়ে সরঞ্জামগুলির স্থিতিশীল অপারেশন প্রদান করে।

উপসংহার এবং কর্ম কৌশল

হিট এক্সচেঞ্জ টিউবগুলির একটি বান্ডিলে প্রতিরোধের হ্রাস একটি এককালীন ঘটনা নয়, তবে একটি জটিল প্রকৌশল প্রক্রিয়া যার জন্য প্রক্রিয়াগুলির জ্যামিতি, জলবিদ্যা এবং পদার্থবিদ্যার বিশ্লেষণ প্রয়োজন। আমরা যেমন খুঁজে পেয়েছি, পার্টিশনগুলি অপ্টিমাইজ করা (সর্পিলগুলিতে স্যুইচ করা), সঠিক পাইপ বিন্যাস (করিডোরের পরিবর্তে চেকারবোর্ড) নির্বাচন করা এবং পৃষ্ঠগুলির পরিচ্ছন্নতা পর্যবেক্ষণ করার মধ্যে সবচেয়ে বড় সম্ভাবনা লুকিয়ে আছে। এই কারণগুলিকে উপেক্ষা করার ফলে অতিরিক্ত শক্তি খরচ, পাম্পের অকাল পরিধান এবং প্রক্রিয়া অস্থিরতার দিকে পরিচালিত করে।

কেবলমাত্র আরও শক্তিশালী পাম্পগুলি প্রতিস্থাপন করে সমস্যাটি সমাধান করার চেষ্টা করবেন না - এটি একটি শেষ পরিণতি। আপনার তাপ বিনিময় সরঞ্জামের বর্তমান কনফিগারেশন অডিট করে শুরু করুন। ডিজাইনের সাথে প্রকৃত পরামিতিগুলির তুলনা করুন, পার্টিশনগুলি পরিদর্শন করুন এবং দূষণের মাত্রা মূল্যায়ন করুন। এমনকি ছোট পরিবর্তন, যেমন বাফেল সিল ইনস্টল করা বা পরের বার বান্ডিল প্রতিস্থাপন করার সময় পাইপের ব্যবধান সামঞ্জস্য করা, একটি উল্লেখযোগ্য অর্থনৈতিক প্রভাব ফেলতে পারে।

আপনি যদি উচ্চ প্রতিরোধের সমস্যার মুখোমুখি হন এবং সর্বোত্তম সমাধানটি বেছে নেওয়ার বিষয়ে নিশ্চিত না হন তবে একজন বিশেষজ্ঞের সাথে যোগাযোগ করুন। একটি সঠিকভাবে নির্বাচিত হিট এক্সচেঞ্জার বা একটি সঠিকভাবে আধুনিকীকৃত বিদ্যমান ডিভাইস শক্তি সঞ্চয় এবং উৎপাদন নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধির মাধ্যমে খরচ পুনরুদ্ধার করবে। কোম্পানিউক্সি কাইশেং ইলেকট্রিক পাওয়ার এবং পেট্রোকেমিক্যাল ইকুইপমেন্ট কোং, লিমিটেডআপনাকে সম্পূর্ণ পরিসরের পরিষেবাগুলি অফার করতে প্রস্তুত: স্বতন্ত্র সমাধান এবং CFD মডেলিংয়ের বিকাশ থেকে প্রত্যয়িত সরঞ্জাম সরবরাহ (ASME, PED), সহ উচ্চ চাপের হিট এক্সচেঞ্জার, এয়ার কুলার এবং বিভিন্ন অ্যালয় দিয়ে তৈরি বর্জ্য তাপ বয়লার।

আজ আমাদের সাথে যোগাযোগ করুনআপনার তাপ বিনিময় সরঞ্জামের একটি প্রযুক্তিগত নিরীক্ষা পরিচালনা করতে এবং জলবাহী প্রতিরোধের কমাতে সমাধান নির্বাচন করুন। আমরা তেল পরিশোধন, রাসায়নিক, জাহাজ নির্মাণ এবং বিদ্যুৎ শিল্পে শক্তির দক্ষতা এনে বিশ্বব্যাপী গ্রাহকদের জন্য উচ্চ-মানের সরঞ্জাম এবং টেকসই সমাধান প্রদান করি।

এই বিষয়ে আমাদের উপকরণগুলিও পড়ুন:হিট এক্সচেঞ্জারের দক্ষতার গণনাএবংশিল্প ব্যবস্থার জন্য পাম্প নির্বাচন.