Прегради за прътиса един от онези компоненти, за които повечето хора не се замислят, докато нещо не се обърка. Те не са тръбите. Те не са тръбния лист. Те са само опорите, които насочват-страничния поток-и въпреки това сме ги виждали да променят или нарушават работата на топлообменника.
Уточнихме, инсталирахме и сменихме прегради за пръти в множество индустрии. Ето какво научихме кога работят и кога не и защо трябва да ви интересува.
Какво всъщност правят Rod Baffles
В кожухотръбен топлообменник преградите имат две задачи: поддържат тръбите и насочват потока от страна на кожуха-. Традиционните сегментни прегради правят и двете-но създават висок спад на налягането и зони за рециркулация на потока, където се натрупва замърсяване.
Преградите за пръти имат различен подход. Вместо твърди плочи с изрези, те използват решетка от пръти, които поддържат тръбите и отклоняват потока през снопа.
Какви прегради за пръчки се справят добре:
- Директен поток през тръбите с по-малък спад на налягането
- Намалете застойните зони, където се образува замърсяване
- Оставете тръбния сноп да се разшири и премести (важно за дизайни с плаваща глава)
- Минимизиране на вибрациите на тръбата (по-добра поддръжка от много сегментни дизайни)
Какво не правят добре:
- Те не създават същото ниво на турбулентност като сегментните прегради
- Те са по-малко ефективни при принудително протичане в тръбния сноп при ниски скорости
- Те могат да позволят байпасни потоци, ако разстоянието между прътите е твърде голямо
Прегради и замърсяване на пръта: какво сме измерили
Едно от претендираните предимства на преградите за пръти е намаленото замърсяване. Установихме, че това е вярно,-но с условия.
Нашите данни за замърсяване в множество услуги:
| Обслужване | Степен на замърсяване със сегментни прегради | Степен на замърсяване с прегради за пръти | Намаляване |
| Чиста охлаждаща вода | Базово ниво (ниско) | същото | ~5% |
| Обработена технологична вода | 1.0x | 0.6x | -40% |
| Лек въглеводород | 1.0x | 0.7x | -30% |
| Тежко масло (висока скорост) | 1.0x | 0.8x | -20% |
| Тежко масло (ниска скорост) | 1.0x | 1.2x | +20% (по-лошо) |
Основен извод: преградите на пръта намаляват замърсяването при повечето услуги, но само ако скоростта от-страни на корпуса е над около 0,5 m/s. Под това намалената турбуленция всъщност влошава замърсяването.
Разстояние между прътите: критичната проектна променлива
Виждаме тази грешка често: инженерите определят прегради за пръти, без да посочват разстоянието между прътите. Производителят използва стандартно разстояние, което може или не може да е подходящо за вашата услуга.
Нашите насоки:
| Тип услуга | Препоръчително разстояние между прътите | Бележки |
| Clean fluids, high velocity (>1 m/s) | 40–60 мм | Широкото разстояние намалява спада на налягането |
| Умерено замърсяване | 30–40 mm | Балансира контрола на замърсяването и спада на налягането |
| Силно замърсяване, умерена скорост | 20–30 мм | По-тясното разстояние подобрява турбулентността |
| Viscous fluids (>50 cP) | 25–35 мм | Нуждаете се от достатъчно турбуленция, за да предотвратите стагнация |
| Ниска скорост (<0.5 m/s) | 20–25 мм | По-тясното разстояние компенсира ниската скорост |
Прегради за пръти в обменници с плаваща глава
Преградите за пръти са особено-подходящи за конструкции с плаващи глави, защото поддържат тръбите, без да ограничават движението на плаващите глави.
Какво харесваме:
- Пръчките се прикрепят към фиксираната тръбна плоча, а не към плаващата глава
- Пакетът може да се плъзне в черупката без намеса
- Пръчките не създават фиксирани опорни точки, които ограничават термичното разширение
Какво проверяваме:
- Хлабина между прътите и обвивката-ако прътите стържат по обвивката по време на вмъкване на снопа, имате проблеми
- Прикрепването на пръта към тръбния лист-заварените пръти са по-добри от прътите с резба за конструкции на плаващ сноп
Имахме обменник с плаваща глава, където преградите на пръта бяха прикрепени с резбови връзки. Нишките се разхлабиха с времето поради вибрации и термични цикли. Сменихме ги със заварени връзки и проблема изчезна.
Прегради за пръти срещу прегради за диск-и-понички
Не виждаме дискови-и-прегради за понички толкова често в по-новите дизайни, но те все още са наоколо в по-старите заводи. Те са друга опция за спад на-налягането-.
| Характеристика | Пътни прегради | Дискови-и-прегради за понички |
| Падане на налягането | ниско | Много ниско |
| Устойчивост на замърсяване | добре | Умерен |
| Тръбна опора | Отличен (много опорни точки) | Справедливо (по-малко опорни точки) |
| Амортизиране на вибрациите | Отлично | Умерен |
| Разходи за производство | Умерен | Високо (повече части) |
| Лесно модернизиране | добре | Лош (изисква модификация на обвивката) |
Нашите предпочитания: прегради за пръти в почти всеки случай. Те са по-лесни за производство, по-лесни за инсталиране и осигуряват по-добра опора на тръбата.
Качество на изработка: това, което търсим
Преградите за пръти са толкова добри, колкото и тяхната изработка. Виждали сме лошо направени прегради за пръти, които създаваха повече проблеми, отколкото решаваха.
Нашият контролен списък за проверка на прегради за пръти:
- Изправеност на пръта: огънатите пръти ще се трият в тръбите. Проверете преди монтаж.
- Просвет-от-тръбата: трябва да бъде 0,5–1,0 mm. Твърде стегнати и се връзват; твърде хлабави и не поддържат.
- Качество на заварката: прътите, заварени към тръбния лист, трябва да имат заварки с пълно проникване.
- Материал на пръта: съответства на материала на тръбата. Различните метали могат да причинят галванична корозия.
Контролен списък за избор на преградни топлообменници
Преди да посочите прегради за пръти:
- Странична скорост-на корпуса – над 0,5 m/s ли е? Ако не, преградите на пръчките може да не са ефективни.
- Склонност към замърсяване – преградите на пръта намаляват замърсяването при повечето услуги, но проверете спрямо вашата специфична течност.
- Риск от вибрации – преградите за пръти са отлични за контрол на вибрациите. Ако вибрациите са проблем, те са добър избор.
- Разстояние между прътите – посочете го. Не го оставяйте на производителя.
- Закрепване на пръти – заварените пръти са по-надеждни от прътите с резба в плаващи конструкции.
- Хлабина – осигурете подходяща хлабина между прътите и черупката за монтаж на сноп.
- Качество на изработка – проверете изправеността на пръта и качеството на заварката преди монтажа.
- Разходи – прътовите прегради обикновено са с 10–15% по-скъпи от сегментните прегради. Управлявайте икономиката.