Dräneringskravet
Ett horisontellt PTFE-värmeväxlargaller är beroende av gravitationen för att dränera kondensat från rören till kondensatsamlingsröret och från samlingsröret till ångfällan. Om lutningen är otillräcklig, kondensvatten i rören och samlingsröret. Poolat kondensat minskar den effektiva värmeöverföringsytan, orsakar vattenslag när ångbubblor kollapsar i den underkylda vätskan och skapar en korrosiv miljö i metalliska system. I PTFE-system saknas korrosionsbekymmer, men värmeöverföringsförlusten och vattenslag kvarstår.
Minsta lutning för kondensatdränering bestäms av behovet av att övervinna ytspänningskrafterna som håller kondensatdroppar på rörväggen och friktionsmotståndet mot flöde i samlingsröret.
Lutningsbestämningen
Kondensat i ett sluttande rör flyter som ett skiktat lager-vätska på botten, ånga ovanför. Drivkraften för flöde är gravitationskomponenten längs sluttningen: F=m × g × sin(θ), där m är kondensatets massa, g är gravitationen och θ är lutningsvinkeln. Denna kraft måste övervinna väggskjuvspänningen där kondensatet kommer i kontakt med rörväggen.
För PTFE-rör ger den låga ytenergin en fördel. Vattendroppar på PTFE har en hög kontaktvinkel (cirka 108 grader). De pärlar istället för att blöta ytan. Pärlorna rullar lättare än en kontinuerlig film. Lutningen som krävs för att initiera dropprörelse på PTFE är lägre än på en vätbar metallyta.
Experimentella data och fälterfarenhet indikerar att en lutning på 1:100 (1 cm per meter, cirka 0,57 grader) är tillräcklig för tillförlitlig kondensatdränering i PTFE-rör. En lutning på 1:50 (2 cm per meter, cirka 1,15 grader) ger en marginal för tillverkningstoleranser och ramnedböjning under belastning.
| Dräneringsparameter | Metalliskt rör | PTFE-rör |
|---|---|---|
| Minsta lutning för dropprörelse | 1:50 (1,15 grader) | 1:200 (0,29 grader) |
| Rekommenderad minsta lutning (design) | 1:50 | 1:100 (0,57 grader) |
| Rekommenderad lutning med marginal | 1:30 | 1:50 (1,15 grader) |
| Kontaktvinkel för vatten på ytan | 30-60 grader (hydrofil oxid) | 108 grader (hydrofob) |
| Dräneringsmekanism | Filmflöde | Droppe/pärlflöde |
Header Slope
Kondensatsamlingsröret samlar upp kondensat från flera rör och levererar det till ångfällans anslutning. Samlingsrörets lutning måste rymma det ackumulerade flödet från alla anslutna rör. Samlingsrörets diameter är större än de enskilda rören, och kondensatflödet är summan av alla rörbidrag.
För ett samlingsrör som betjänar 20 rör, som vart och ett producerar 0,5 kg/h kondensat, är det totala flödet 10 kg/h-ungefär 10 liter varmvatten per timme. Detta är ett litet flöde för en 40-50 mm diameter samlingsrör. Det primära dräneringsproblemet är inte flödeskapaciteten utan den fullständiga evakueringen av samlingsröret för att förhindra stående vatten.
Skärröret ska luta kontinuerligt nedåt mot ångfällans anslutning med minst 1:100. Fällans anslutning bör vara på den lägsta punkten av samlingsröret. Ingen del av rubriken ska vara lägre än fällanslutningen-inga häng, inga fickor.
Installationsverifieringen
Under installationen ska lutningen på rörbunten och kondensatröret verifieras med vattenpass eller laserpass. Den specificerade lutningen-1:50 eller 1:100-är tillräckligt liten för att vara omärklig för ögat. Att förlita sig på visuell bedömning leder till plana installationer som inte dränerar.
Efter installationen kan ett dräneringstest utföras genom att tillföra vatten i ånginloppet och verifiera att det rinner helt från kondensatutloppet utan att ansamlas. Eventuellt kvarvarande vatten indikerar en lågpunkt som måste korrigeras genom att justera ramstöden.
Sammanfattning
En kondensatsamlingslistlutning på 1:100 (0,57 grader) är det rekommenderade minimum för horisontella PTFE-värmeväxlargaller, med 1:50 (1,15 grader) som ger en marginal för tillverkningstoleranser. PTFE:s hydrofoba yta tillåter pålitlig droppdränering vid grundare sluttningar än metallrör. Lutningen måste verifieras under installationen med en nivå-den är för liten för att bedöma visuellt. Ett dräneringstest efter{10}}installationen bekräftar fullständig borttagning av kondensat.
Tekniskt stöd för PTFE-värmeväxlarens dräneringsdesign är tillgängligt vid inlämnande av rörbuntsdimensioner, antal rör, ångtryck och kondensatbelastning.
