Baffles helicoidais (Sistema de Baffles Espiral) versus Baffles convencionais tradicionais

 

Baffles helicoidais (Sistema de Baffles Espiral) versus Baffles convencionais tradicionais

1. Padrão de fluxo (Distinguir mais fundamentalmente)

Baffles de segmentação convencionais

• Placas com um corte vertical horizontal (normalmente de corte de defleção de 20 a 25%), espaçadas ao longo do eixo da concha.
• Fluxo de fluido:Fluxo transversal em zig-zag + zonas de recirculação morta
   
  O fluido da concha atinge a placa de deflexão, forçado a girar 180 °, cruzar perpendicularmente aos tubos, e depois inverter a direção na próxima deflexão.
• Grandes zonas mortas estagnadas atrás de cada placa de defleção; o fluido recircula lentamente nessas áreas.

Espectroscópicos/Espiral

• Placas espirais curvas contínuas envolvidas em torno do feixe de tubos, formando um único canal de fluxo helicoidal.
• Fluxo de fluido:fluxo longitudinal espiral contínuo e suave
   
  O fluido do lado da concha se move ao longo de um caminho helicoidal constante, fluindo paralelo + ligeiramente tangencial aos tubos sem giros bruscos de 180 °.
• Não há grandes zonas mortas; o fluxo permanece uniforme em todo o feixe de tubos.

2Performance de transferência de calor

Baffles convencionais

• Turbulência local elevada apenas em secções de fluxo cruzado; zonas mortas têm baixa transferência de calor.
• Coeficiente médio de transferência de calor (h) moderado; uma parte significativa do volume da casca contribui pouco para a troca de calor.
• São propensos à estratificação de temperatura em grandes trocadores.

Espiral de deflexão helicoidal

• Turbulência constante em todos os tubos ao longo da concha.
• Elimina regiões estagnadas →20~40% maior coeficiente de transferência de calor do lado da conchacom a mesma velocidade de fluxo.
• Distribuição uniforme da temperatura do fluido; muito menos estratificação térmica.

3- Baixa a pressão.

Baffles de segmentação convencionais

• Perda de pressão muito alta: cada inversão de fluxo de 180 ° cria resistência de forma maciça, separação de fluxo e perdas de vórtice.
• A queda de pressão aumenta acentuadamente com a taxa de fluxo; muitas vezes requer bombas/sopradores maiores e custos de energia operacional mais elevados.

Espiral de deflexão helicoidal

• Perdas mínimas de fluxo ao girar, sem inversões bruscas de direção.
• Para uma carga de transferência de calor igual:50~70% de queda de pressão inferior do lado da carapaça.
• Se operando na mesma queda de pressão que os defletores convencionais, os projetos helicoidais proporcionam uma eficiência de transferência de calor muito maior.

4. Comportamento de impureza e limpeza

Baffles convencionais

• As zonas mortas retêm sedimentos, lodo, escamas e partículas.
• As zonas de recirculação de baixa velocidade aceleram o acúmulo de impurezas; limpeza frequente é necessária.
• Difícil de lavar depósitos presos entre as placas de defleção.

Espiral de deflexão helicoidal

• O fluxo giratório contínuo esfrega as superfícies dos tubos uniformemente; não há bolsas estagnadas de baixa velocidade.
• Taxa de impureza muito mais lenta; intervalos de serviço prolongados entre a limpeza.
• O canal em espiral recto permite uma lavagem química ou limpeza mecânica mais fácil.

5Vibração do tubo induzida pelo fluxo (diferença crítica de fiabilidade)

Baffles convencionais

• Fluxo cruzado severo perpendicular aos tubos + inversão rápida do fluxo cria forte derramamento de vórtice.
• Alto risco de vibração do tubo, colisão do tubo, desgaste do tubo nas bordas cortadas do deflector e ruptura do tubo ao longo do tempo

Espiral de deflexão helicoidal

• O fluxo corre principalmente paralelo aos tubos, com um giro suave e uma excitação transversal mínima.
• O derramamento de vórtice é suprimido; o risco de vibração do tubo é drasticamente reduzido.
• Uma vida útil mais longa do tubo, menos reparações de manutenção para danos no tubo.

6Características estruturais e mecânicas

Baffles de segmentação convencionais