PFA eşanjörünün umumiy issiqlik uzatish koeffitsienti PTFE One bilan 150 daraja qanday taqqoslanadi?

150 daraja issiq, korroziy jarayon oqimi. PTFE issiqlik almashinuvchilari uchun odatiy floropolimerdir, ammo bu haroratda mutlaqo yaroqsiz, u zaiflashadi va ishdan chiqadi. Uning yaqin kimyoviy qarindoshi PFA juda yoqimli. Ikkala material ham juda yaxshi izolyatorlardir va ularning xom, asosiy issiqlik o'tkazish qobiliyati deyarli o'xshash. 150 graduslik PFA almashtirgichning termal afzalligi uning yuqori o'tkazuvchanligi bilan bog'liq emas, balki shunchaki bu haroratda u hali ham mustahkam, kuchli quvur bo'lib, PTFE hatto xayoliga ham keltirmaydigan issiqlik almashinuvi vazifasini bajarishga qodir. PFA va PTFE issiqlik uzatish koeffitsientini 150 gradusda solishtirishni tushunish uchun issiqlik o'tkazuvchanlik sonidan tashqariga qarash va maksimal xizmat ko'rsatish haroratiga e'tibor qaratish kerak.

Issiqlik o'tkazuvchanligi: deyarli ideal izolyatsiyalovchi material
PTFE (politetrafloroetilen) va PFA (perftoralkoksi alkan) ning issiqlik o'tkazuvchanligi odatdagi ishlov berish haroratida 0,20 dan 0,25 Vt / m · K oralig'ida bo'ladi. Muhandislik maqsadlari uchun bu raqamlar deyarli farq qilmaydi. Ikkala materialdan tashkil topgan trubaning o'tkazuvchan issiqlik qarshiligi bir xil qalinlik uchun deyarli bir xil bo'ladi (masalan, kichik diametrli quvur uchun 1 mm yoki kattaroq qobiq va quvur almashtirgich uchun 2 mm). Shuning uchun PFA almashtirgichning umumiy issiqlik uzatish koeffitsienti (U{9}}qiymati) bir xil dizayndagi PTFE almashtirgichnikiga o'xshaydi, agar ikkalasi ham tegishli harorat chegaralari doirasida foydalanilsa.

PFA ning asosiy ustunligi suvli muhitda taxminan 110{2}}120 daraja (va ba'zi quruq yoki oksidlanmaydigan sharoitlarda bir oz yuqoriroq) bo'lgan suvli muhitda PTFE yoki issiqlik almashtirgichga xizmat ko'rsatish uchun amaliy chegarasiga nisbatan 260 daraja yuqori uzluksiz xizmat ko'rsatish haroratidir. Bu PFA almashtirgichni 150 gradusda bir xil ish uchun ancha katta logarifmik o'rtacha harorat farqi (LMTD) bilan ishlashiga imkon beradi, bu esa kichikroq va tejamkor issiqlik almashtirgichga olib keladi. G'alaba o'tkazuvchanlik miqdorida emas, balki materialning jangga kirish qobiliyatida.

PFA issiqlik urushida g'alaba qozonadi, chunki u tezroq ishlaydi, lekin yo'lda ruxsat berilgan. 150 daraja haroratda PTFE hech qanday raqobatchi emas - u allaqachon maydonni tark etgan.

Nima uchun PTFE 150 daraja issiqlik almashtirgichga xizmat ko'rsatish uchun mos emas
Mexanik yumshatilish va siljish
Uzluksiz suvga cho'mishda PTFE 110-120 daraja haroratda zaiflasha boshlaydi va mexanik kuchini yo'qotadi. PTFE 327 daraja nazariy erish nuqtasiga ega, lekin 19 daraja atrofida va yana taxminan 30 daraja kristal faza o'zgarishiga duchor bo'ladi, amorf joylar 100 darajadan yuqori haroratlarda harakatchanlikni boshlaydi. 150 daraja haroratda PTFE quvurlari ichki bosim, tashqi bosim va termal kengayish kuchlari ta'siri ostida bo'lgan issiqlik almashtirgichlarda emirilishi, deformatsiyasi va oxir-oqibat qulashi yoki sinishi mumkin. Material shuningdek, yuqori issiqlik kengayish koeffitsientiga ega (po'latdan taxminan 10 barobar), bu quvurlarning haddan tashqari cho'kishi va yuqori haroratlarda mexanik charchoqqa olib keladi.

Tajriba-
PTFE issiqlik almashtirgich quvurlari odatda ishlab chiqaruvchilar va dala tajribasi tomonidan ko'plab korroziv suvli xizmatlar uchun 110 daraja xavfsiz uzluksiz ishlash chegarasiga ega bo'lishi uchun ko'rsatilgan. Ba'zi dizaynlar 120 darajagacha qisqa sayohatlar uchun mos bo'lishi mumkin, ammo 150 daraja xavfsiz diapazondan ancha yuqori. Aksincha, PFA o'zining mexanik yaxlitligini va kimyoviy qarshiligini 260 darajagacha saqlaydi, o'lchamdagi beqarorlikni keltirib chiqaradigan faza o'zgarishlarisiz.

Umumiy issiqlik uzatish koeffitsienti (U-qiymati) 150 daraja
Ekvivalent Dizayn Oʻxshash U-Qiymat
PTFE 150 gradusda barqaror bo'lishi mumkin bo'lgan xayoliy holatda PFA almashtirgich va bir xil geometrik parametrlarga ega PTFE almashtirgichning U-qiymati (quvur diametri, devor qalinligi, trubaning joylashishi va suyuqlik tezligi) juda o'xshash bo'ladi. Quvur devorining elektr qarshiligi umumiy termal qarshilikning faqat bir qismidir. Boshqa qarshiliklar (nay{4}}yon va qobiq-yon konvektsiya va ifloslanish) bir xil suyuqlik xususiyatlari va tezligi uchun bir xil. PTFE va PFA ning issiqlik o'tkazuvchanliklari deyarli bir xil, shuning uchun U-qiymati 5% dan ko'p bo'lmagan farqga ega.

Amaliy afzallik: Yuqori LMTD
Amaliy taqqoslash, bir xil haroratda ikkita material emas, chunki PTFE 150 daraja ishlay olmaydi. Buning o'rniga PFA almashtirgich 150 daraja oqimni, masalan, 30 daraja sovutish suvi bilan sovutish uchun ishlatilishi mumkin, bu LMTD ni taxminan 80-100 daraja beradi. Xuddi shu sovutish suvi uchun 110 oC issiq yon kirish harorati bilan cheklangan PTFE almashtirgich faqat 40-50 oC LMTDga ega bo'ladi. PTFE almashtirgich bir xil issiqlik uzatish ishini bajarish uchun sirt maydonidan deyarli ikki baravar kattaroq bo'lishi kerak - agar u umuman ishlay olsa. Ammo PTFE varianti aslida bunday yuqori harorat uchun mavjud emas.

Tanlash uchun amaliy maslahatlar
Parametr PTFE almashtirgich PFA almashtirgich
Maks. uzluksiz xizmat ko'rsatish harorati (suvli) 110-120 daraja 260 daraja
Issiqlik o'tkazuvchanligi @ 150 daraja Qo'llash mumkin emas (material ishdan chiqqan) ~0,22 Vt/mK U-qiymat (bir xil geometriyada va PTFE diapazonida bir xil suyuqlik haroratida) Tayanch darajasi solishtirish mumkin (±5%)
U-qiymati (issiq tomoni 150 daraja) Dizayn va LMTD Mumkin emas
Nisbiy xarajat (hudud birligi uchun)Kamroq Yuqori (15-30 premium)
Yuqori haroratli korroziy xizmatga yaroqlilik Ha Yo'q
Xulosa: bu omon qolish masalasi
PFA ning yuqori haroratlarda PTFE almashtirgichga nisbatan afzalligi xom termal ishlash emas, balki omon qolish masalasidir. PTFE 150 darajada yumshaydi, emaklaydi va ishdan chiqadi, PFA esa qattiq, barqaror va kimyoviy jihatdan inertdir. Ikki materialning umumiy issiqlik uzatish koeffitsientlari bir xil devor qalinligida deyarli bir xil, ammo bu muhim emas, chunki bu haroratda PTFE ishlatib bo'lmaydi. PFA termal chempion, issiqlikka bardosh bera oladi. Optimal material hali ham jarayon haroratida turgan materialdir va 150 daraja korroziv oqim uchun PFA bu materialdir.