Ein geschweißter Plattenwärmetauscher mit großem Spalt ist für schwierige Strömungsverhältnisse ausgelegt und nicht einfach eine größere Version eines Plattenwärmetauschers für Reinwasser. Kanalgeometrie, Strömungsverteilung, Werkstoff und Schweißqualifikation müssen optimal aufeinander abgestimmt sein, um die thermische Belastung zu bewältigen und gleichzeitig Ablagerungen, Erosion und Wartungsaufwand zu minimieren.
Eine Vergrößerung des Kanalspalts kann den Durchtritt von Partikeln und Fasern erleichtern, verändert aber auch die Strömungsgeschwindigkeit und die Wärmeübertragung nahe der Wand. Bei gleichbleibendem Gesamtvolumenstrom kann eine größere Strömungsfläche die Geschwindigkeit verringern. Dies kann zwar den Druckverlust reduzieren, ist aber ungünstig für Suspensionen, die sich bei geringem Volumenstrom absetzen.
Für die thermische und hydraulische Berechnung werden daher die tatsächlichen Fluideigenschaften bei Betriebstemperatur benötigt. Ein Viskositätswert ohne Berücksichtigung von Temperatur, Scherrate oder Konzentration ist für eine nicht-Newtonsche Suspension möglicherweise nicht ausreichend.
| Medium | Hauptpassageproblem | Designprüfung |
|---|---|---|
| Mineral- oder Aluminiumoxidsuspension | Setzungen, lokale Erosion und Maßstab | Spalt, Einlassverteilung und Betriebsgeschwindigkeitsbereich |
| Faseriger Saft oder Fruchtfleischstrom | Glasfaserbrücken an Engstellen | Kontaktgeometrie, Faserlänge und vorgelagerte Abschirmung |
| Zähflüssiger Sirup oder Brei | Temperaturabhängiger Widerstand und ungleichmäßiger Durchfluss | Rheologie, Passanordnung und Verhalten bei Kälte |
| Kristallisationsprozessflüssigkeit | Einlagen, die während der Dienstleistung anwachsen | Wandtemperaturen, Konzentration und Reinigungsroute |
DerWeitspalt-SchweißplattenwärmetauscherIn der Literatur werden für die gesamte Produktfamilie Kanalspaltweiten von 8–30 mm angegeben. Dies ist ein Siebbereich und keine feste Regel, dass Partikel, die nur knapp kleiner als die Spaltweite sind, immer ungehindert passieren können. Agglomeration, Faserausrichtung und Einlassgeometrie können das Ergebnis beeinflussen.
Flache, genoppte oder gestützte Plattenstrukturen verändern die Durchmischung, die Wandschubspannung und den hydraulischen Widerstand. Die Geometrie sollte an das jeweilige Fluid angepasst werden, anstatt einen universellen Turbulenzschwellenwert anzusetzen. Die Strömung durch einen realen, gewellten Schlammkanal lässt sich nicht adäquat durch einen Reynolds-Zahl-Wert beschreiben, der von einer anderen Geometrie übernommen wurde.
Die beiden Kreisläufe benötigen möglicherweise unterschiedliche Kanäle. Ein verschmutzter Prozesskreislauf kann einen größeren freien Kanal erfordern, während ein sauberer Versorgungskreislauf eine andere Geometrie nutzen kann, um seine thermische Belastung zu bewältigen. Der Gesamtwärmeübergangskoeffizient hängt weiterhin von Flüssigkeitsfilmen, Plattenwärmeleitung und Ablagerungen ab.
Materialidentifizierung:Verbinden Sie die Platten- und Druckgrenzmaterialien mit den genehmigten Service- und Rückverfolgbarkeitsaufzeichnungen.
Plattenformung und Abmessungen:Prüfen Sie den vorgesehenen Spalt, die Ebenheit, die Geometrie der Halterung und die Kanalausrichtung.
Gemeinsame Vorbereitung:Passgenauigkeit und Sauberkeit für das jeweilige Schweißverfahren und die jeweilige Legierung kontrollieren.
Qualifiziertes Schweißen:Die in der Konstruktions- und Beschaffungsspezifikation geforderten Verfahren und Qualifikationen des Personals sind anzuwenden.
Inspektion und Prüfung:Den genehmigten Plan für Abmessungen, Prüfung, Dichtheitsprüfung und Druckdichtheit beachten.
Die Wahl zwischen Widerstandsnaht-, Laser-, Plasma- und anderen Schweißverfahren sollte im Zusammenhang mit der konkreten Konstruktion betrachtet werden. Die Bezeichnung des Verfahrens allein gibt keine Auskunft über die Druckfestigkeit, das Korrosionsverhalten oder die Dauerfestigkeit einer Verbindung.
Edelstähle, Duplexstähle, Titan- und Nickellegierungen eignen sich für unterschiedliche chemische Umgebungen. Der Chloridgehalt allein reicht nicht für eine vollständige Materialspezifikation aus; Temperatur, pH-Wert, Oxidationsbedingungen, Verunreinigungen und Spaltbedingungen spielen ebenfalls eine Rolle.
Bei mineralischen Suspensionen stellt die Erosion einen separaten Mechanismus dar. Auch korrosionsbeständige Materialien können lokale Materialausdünnungen erleiden, wenn ein Einlassstrahl oder ein verengter Kanal den abrasiven Fluss konzentriert. Materialauswahl und Verteilungsdesign sollten daher gemeinsam betrachtet werden.
Ein verschweißtes Plattenpaket lässt sich nicht in einzelne, lose Platten öffnen. Die mitgelieferte Abdeckung bestimmt, welche Kanäle inspiziert oder mechanisch gereinigt werden können. Prüfen Sie bei der Geräteauswahl, solange noch Platz vorhanden ist, die benötigten Werkzeuge, die Zugangsrichtung, die Isolationsmöglichkeiten und die Reinigungskompatibilität.
Vergleichen Sie vertikale und horizontale Anordnungen hinsichtlich des Schlammverhaltens, der Entwässerung, der strukturellen Unterstützung und des geplanten Reinigungswegs. Keine der beiden Ausrichtungen ist automatisch für jede Suspension überlegen.
Fordern Sie ein Wärmedatenblatt an, das den Betriebsbereich, die hydraulischen Grundlagen, eine Materialliste sowie Zeichnungen mit Zugangswegen für Wartungsarbeiten und Wartungsarbeiten umfasst. Vereinbaren Sie den Inspektions- und Prüfplan und legen Sie die für die Werksabnahme erforderlichen Nachweise fest. Diese Unterlagen ermöglichen eine umfassende Bewertung des Angebots über allgemeine Antifouling-Ansprüche hinaus.
Überprüfung einer Konstruktions- und Fertigungsgrundlage für große Spaltbreiten →
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