Quina eficàcia són els deflectors helicoïdals en comparació amb els deflectors segmentals als intercanviadors de tubs-i-de PTFE?

En els intercanviadors de-i-tubs, els deflectors segmentaris tradicionals fan que el fluid-del costat de la closca faci ziga-zaga sobre el feix de tubs. Això funciona bé, però produeix zones de recirculació i bypass. Aquests deflectors helicoïdals canalitzen el fluid en una espiral suau, donant lloc a un patró de flux completament nou amb els seus avantatges especials. S'observa l'ús de deflectors helicoïdals en intercanviadors de carcassa i tubs de PTFE a causa de la seva influència tant en l'eficiència de transferència de calor com en la vida útil operativa.

Els deflectors helicoïdals es defineixen generalment com les tires helicoïdals unides al costat de la carcassa de l'intercanviador de calor. Aquestes tires guien el fluid en una certa direcció i eviten la formació de zones estancades al costat de la closca.
Els deflectors helicoïdals són plaques corbes que envolten el feix de tubs per produir un canal espiral continu per al fluid del costat-de la closca. Els deflectors helicoïdals no fan canvis bruscos de direcció com els deflectors segmentaris, sinó que guien el flux en un curs més suau i uniforme. Això proporciona un patró de flux que és molt similar al flux de l'obturador, que és bo per mantenir l'intercanvi tèrmic uniforme i reduir les zones mortes.

En comparació amb els deflectors típics, que creen una gran quantitat de turbulència al fluid del costat de la carcassa, els deflectors helicoïdals conserven un règim de flux més regulat millorant el rendiment global de l'intercanviador.

Beneficis dels deflectors helicoïdals en els intercanviadors de calor de PTFE
L'aplicació de deflectors helicoïdals en intercanviadors de calor-i-tubs de PTFE ofereix diversos avantatges importants que afecten l'eficiència de la transferència de calor i l'estabilitat operativa:

Carcassa inferior-Caiguda de pressió lateral: els deflectors helicoïdals tenen menys resistència al flux de fluids que els deflectors segmentaris. El flux en espiral suau i continu produeix una caiguda de pressió més baixa i una transmissió de calor eficient. Això es tradueix en una manipulació de fluids més eficient sense la necessitat d'una potència de bombeig més gran, que podria resultar en despeses energètiques reduïdes.

Reducció de la contaminació Un dels principals avantatges dels deflectors helicoïdals és que redueixen la contaminació a les superfícies del tub. Els canals helicoïdals permeten que el fluid flueixi a través d'ells contínuament, eliminant les partícules, l'escala i altres agents d'encrasses i impedint-ne l'acumulació-. Això és especialment avantatjós en els intercanviadors de PTFE on l'encrassement pot reduir considerablement el rendiment de la transferència de calor amb el temps.

Flux minimitzat Vibració generada La vibració generada pel flux pot causar danys o fatiga al tub amb el temps als intercanviadors de calor-i-de tubs amb deflectors segmentats. Els deflectors helicoïdals ajuden a fer que els patrons de flux siguin més uniformes, cosa que al seu torn disminueix aquestes vibracions i ajuda al tub a durar més temps. Això és especialment útil en intercanviadors de PTFE on la vida útil del material del tub és de gran importància.

Millor rendiment tèrmic: una millor distribució del flux i una menor turbulència al fluid-del costat de la closca condueixen a un procés de transferència de calor més eficaç. Els intercanviadors helicoïdals-deflectors solen tenir un coeficient de transferència de calor més gran a causa de la menor quantitat de recirculació i bypass, que millora el rendiment tèrmic.

Idees i problemes
Els avantatges dels deflectors helicoïdals són evidents, però no estan exempts de problemes. Els deflectors helicoïdals són més difícils de fabricar que els deflectors segmentaris convencionals. Amb la forma corba dels deflectors, requereix més precisió en el disseny i la producció i pot comportar uns costos inicials més elevats. Però els guanys operatius a llarg termini-en termes de reducció d'encrasses, caigudes de pressió i vida útil del tub sovint justifiquen la despesa inicial més elevada.

L'angle dels deflectors helicoïdals també és un factor important per influir en la velocitat del flux i la disminució de la pressió (normalment entre 15 i 45 graus). L'elecció òptima d'aquest angle és important per equilibrar l'eficiència de la transferència de calor amb els requisits de caiguda de pressió, de manera que l'intercanviador pugui funcionar dins dels límits especificats.

Conclusions
S'ha trobat que els deflectors helicoïdals són una millora útil en el disseny dels intercanviadors de calor de carcassa i tubs de PTFE. Els deflectors helicoïdals milloren el rendiment tèrmic i hidràulic de l'intercanviador amb un flux suau de fluid, menys contaminació i menys caigudes de pressió. També redueixen els requisits de manteniment, especialment per als intercanviadors on la vida útil del tub és crítica. Els deflectors helicoïdals són una bona inversió, ja que la fabricació pot ser més complicada, cosa que comporta uns costos inicials més grans, però els estalvis a llarg termini-i els augments de rendiment en general valen la pena.

La implementació de dissenys de deflectors únics com el de forma helicoïdal probablement jugarà un paper cada cop més essencial en la millora de l'eficiència i la fiabilitat del sistema amb el desenvolupament de l'optimització de l'intercanviador de calor.