PTFE 熱交換器がワークピース表面全体に特定のパターンで流れを導くことを可能にするカスタム バッフルの統合は何ですか?

フロー分散のニーズ

電気メッキおよび表面処理プロセスでは、ワークピース表面全体にわたる制御された電解液の流れが必要です。流速と方向は、堆積速度、厚さの均一性、および表面仕上げに影響します。流量が不十分だと、ワーク表面でイオンが減少します。過剰な流れや誤った流れにより、不均一な堆積が生じ、緩く付着した堆積が剥がれる可能性があります。-

従来、流れの分配は、タンクに設置された個別のバッフル、堰、エダクター ノズルによって管理されていました。熱交換器が存在する場合、それはタンクの受動的な占有物であり、意図した流れパターンを妨げる可能性があります。バッフル機能を熱交換器構造に統合することで、熱交換器が流れの障害物から流れ管理ツールに変わります。電解液の流れを-ワークピース表面全体-の必要な場所に誘導し、同時に溶液を加熱します。

統合されたバッフル-交換器の設計

PTFE 熱交換器チューブ束は垂直面に配置され、部分バッフルとして機能します。平面は、目的の流れ方向に対して垂直に配向されます。各平面内のチューブ間の間隔、および隣接する平面間の間隔によって、流れ抵抗とその結果生じる速度分布が決まります。

固体 PTFE バッフル プレートがチューブ平面の間に点在しています。バッフルプレートは、電解液を管面の周囲ではなく管面を通って強制的に流します。電解液は加熱されたチューブの間を通過する際に均一に加熱されます。流れは制御された速度と温度で熱交換器から出て、ワークピースの表面に向けられます。

バッフル プレートは固体 PTFE シートから製造されており、チューブを収容するためのスロットが付いています。プレートは熱交換器のサポート フレームに取り付けられており、流れパターンを調整するために位置を変更できます。生産要件が変化するタンクの場合、交換器全体を交換することなく、メンテナンス停止中にバッフル構成を変更できます。

フローパターンのオプション

チューブ平面とバッフルプレートを構成することで、いくつかの流れパターンを実現できます。クロスフロー パターンの場合、電解液は熱交換器の片側から入り、複数の管面を水平に通過し、反対側から出ます。このパターンは、ワークピースが熱交換器の面と平行に吊り下げられるタンクに適しています。

上向きの流れパターンの場合、電解液は熱交換器の下から入り、管面を通って垂直に上昇し、熱交換器の上に吊り下げられたワークピースに向かって上向きに排出されます。-このパターンは自然対流を利用して汲み上げられた流れを促進し、エネルギー効率が高くなります。-

蛇行パターンの場合、バッフル プレートはチューブ束を複数回通過する折り畳まれた流路を作成するように配置されます。曲がりくねった経路により、加熱ゾーンでの電解質の滞留時間が長くなり、通過ごとの温度上昇が高くなります。このパターンは、1 回のパスで大幅な温度上昇が必要なプロセスに適しています。

熱流性能の検証-

加熱と流れの分配を組み合わせたパフォーマンスは、設計段階で数値流体力学解析によって検証されます。 CFD モデルは、管面とバッフル プレートを通る電解液の流れをシミュレートし、熱交換器の排出面での速度と温度分布を予測します。モデルは、試運転中のその場測定によって検証されます。プロペラまたは電磁流量計を使用した速度測定と、吐出面にある熱電対のアレイを使用した温度測定です。-

検証された設計により、プロセス要件を満たす均一性で、指定された速度と温度でワークピースに電解液が供給されることが保証されます。統合されたバッフル-熱交換器により、個別の加熱コンポーネントと流れ分配コンポーネントによる性能の低下が排除されます。

まとめ

一体型バッフルを備えた PTFE 熱交換器は、単一のアセンブリで加熱と電解液の流れ方向を組み合わせます。固体 PTFE バッフル プレートを備えた垂直チューブ平面により、制御された流れパターン-クロス-、上向きの流れ-、または蛇行-）が生成され、加熱された電解液が必要な速度と温度でワークピースの表面に供給されます。統合された設計により、個別のヒーターと流量分配コンポーネント間の干渉が排除され、熱性能と油圧性能の両方が向上します。

統合バッフル{0}交換器設計のエンジニアリング サポートは、タンクの寸法、ワークピースの向き、必要な流速と方向、加熱デューティ、電解質の特性を提出すると利用できます。