Препятствие на автобусной полосе
Гальванические ванны содержат катодные шины-толстые медные или алюминиевые проводники, по которым ток выпрямителя подается к заготовкам. Эти шины проходят вдоль края резервуара, по ширине резервуара на опорных мостах или вдоль стенок резервуара. Они занимают основное место для установки теплообменника. Их невозможно переместить без капитальной электрической реконструкции. Они пропускают сотни или тысячи ампер, создавая сильные магнитные поля и требуя строгого электрического расстояния от заземленных объектов.
Установка стандартной прямоугольной решетки теплообменника из ПТФЭ в резервуаре с существующими шинами часто требует либо уменьшения поверхности нагрева (путем обрезки сетки до шин), либо прокладки труб вокруг препятствий. Индивидуальная прокладка трубок-с изменением отдельных траекторий трубок для перемещения вокруг шин с сохранением расстояния между трубками и общей площади поверхности-является предпочтительным решением.
Принципы проектирования маршрутизации
Конструкция прокладки труб следует трем принципам. Во-первых, соблюдайте электрический зазор: ПТФЭ является отличным электрическим изолятором, но трубопроводы пара и конденсата, подключенные к теплообменнику, металлические и заземлены. Трубки из ПТФЭ должны обеспечивать достаточное расстояние утечки между шинами под напряжением и ближайшим заземленным металлическим компонентом. Минимальный путь утечки зависит от напряжения шины и окружающей среды, но для низковольтных плакированных выпрямителей типично 50-100 мм.
Во-вторых, сохраняйте расстояние между трубками: прокладка вокруг препятствий не должна создавать зоны плотно упакованных трубок (которые будут ограничивать поток) или широко расположенных трубок (которые могут создать холодные точки). Целью проектирования является сохранение расчетного расстояния между трубами-между-трубами как можно более близким по всему пучку, отклоняясь только там, где это необходимо для обхода препятствий.
В-третьих, избегайте низких точек отвода конденсата: любая труба, которая должна опускаться ниже отметки основного коллектора конденсата, чтобы пройти под шиной, создает потенциальную ловушку конденсата. Трасса должна либо сохранять непрерывный наклон вниз в сторону коллектора конденсата, либо обеспечивать специальный дренаж в любой неизбежной нижней точке.
| Параметр проектирования маршрутизации | Спецификация |
|---|---|
| Электрический зазор (шина до ближайшего заземленного металла) | 50-100 мм (зависит от напряжения) |
| Диэлектрическая прочность ПТФЭ | 18–24 кВ/мм (намного превышает требования) |
| Минимальный радиус изгиба трубы | 25 × внешний диаметр трубки (стандарт) |
| Максимальная дополнительная длина трубы для преодоления препятствий | +20% (за пределами прямого-пути) |
| Требования к отводу конденсата | Непрерывный наклон вниз; нет промежуточных низких точек |
| Модификация опорной пластины | Дополнительные отверстия для прокладываемых трубок; нестандартная геометрия пластины |
Шаблоны маршрутизации
Три шаблона маршрутизации предназначены для распространенных конфигураций шин. Для шин, проходящих по краю резервуара выше уровня жидкости, трубки теплообменника просто заканчиваются ниже уровня шины. Разъёмы расположены за пределами зоны шин. Длина трубок немного уменьшается, что компенсируется увеличением количества трубок для сохранения общей площади поверхности.
Для шин, пересекающих резервуар по подвесным опорным мостам, трубы проходят под мостами. Вертикальный зазор под мостом определяет максимальную высоту трубы. Если мост низкий, трубы в зоне моста, возможно, придется утопить вниз, создав ступенчатый профиль пучка. Шаг не оказывает существенного влияния на равномерность нагрева, если он постепенный.
Для шин, проходящих вертикально вдоль стенки резервуара, трубная сетка смещена от стены, чтобы обеспечить зазор. Смещение создает зазор между решеткой и стеной, который можно заполнить дополнительными более короткими трубками для восстановления поверхности нагрева в зазоре.
Тепловая и гидравлическая проверка
Пользовательская маршрутизация изменяет длину трубки и путь потока. В каждой трубке-нестандартной прокладки необходимо проверить распределение потока пара. Трубка, которая на 20 % длиннее своих соседей, имеет на 20 % большее гидравлическое сопротивление и будет получать меньше пара. Конструкция коллектора компенсирует это за счет регулировки размера впускного отверстия для каждого положения трубки, обеспечивая сбалансированное распределение потока, несмотря на различную длину трубок.
Общая площадь поверхности теплопередачи -сборки, проложенной по индивидуальному заказу, должна соответствовать расчетным нагрузкам. При расчете площади поверхности учитываются фактические длины трубок, а не номинальные размеры сетки. Если прокладка уменьшает общую площадь поверхности, это компенсируется дополнительными трубками или увеличенной площадью пучка.
Краткое содержание
Специальная прокладка трубок позволяет устанавливать теплообменник из ПТФЭ в резервуары с существующими катодными шинами без перемещения электрической инфраструктуры. Маршрутизация обеспечивает электрический зазор благодаря присущим ПТФЭ изоляционным свойствам, сохраняет расстояние между трубками для обеспечения однородности температуры и обеспечивает непрерывный дренаж конденсата. Распределение потока сбалансировано за счет отдельных входных отверстий трубок. В конструкции восстановлена поверхность нагрева, которая была бы потеряна в стандартной сетке, отрезанной от шин.
Инженерная поддержка при проектировании теплообменника для навигации по шинам предоставляется после предоставления сведений о расположении и размерах шин, напряжении на шине, геометрии резервуара, режиме обогрева и существующих трубопроводных соединениях.
