Deflectors de varetessón un d'aquells components en què la majoria de la gent no pensa fins que alguna cosa va malament. No són els tubs. No són la làmina de tub. Són només els suports que guien el-flux lateral- de la carcassa i, tanmateix, els hem vist fer o trencar el rendiment de l'intercanviador de calor.
Hem especificat, instal·lat i substituït deflectors de varetes en diverses indústries. Això és el que hem après sobre quan funcionen, quan no, i per què us hauríeu de preocupar.
Què fan realment els Rod Baffles
En un intercanviador de calor de carcassa i tub, els deflectors tenen dues funcions: donar suport als tubs i dirigir el flux-lateral de la carcassa. Els deflectors segmentaris tradicionals fan les dues coses-però creen zones de caiguda de pressió elevada i de recirculació del flux on s'acumulen les impureses.
Els deflectors de varetes tenen un enfocament diferent. En lloc de plaques sòlides amb retalls, utilitzen una reixeta de barres que suporten els tubs i desvien el flux a través del paquet.
Quins deflectors de varetes fan bé:
- Flux directe a través dels tubs amb menys caiguda de pressió
- Reduir les zones estancades on es formen incrustacions
- Deixeu que el paquet de tubs s'expandeixi i es mogui (important per als dissenys de capçal flotant)
- Minimitzar la vibració del tub (millor suport que molts dissenys segmentats)
El que no fan bé:
- No creen el mateix nivell de turbulència que els deflectors segmentaris
- Són menys efectius per forçar el flux al feix de tubs a baixes velocitats
- Poden permetre els corrents de derivació si l'espai entre les barres és massa gran
Deflectors de varetes i contaminació: el que hem mesurat
Un dels avantatges reivindicats dels deflectors de varetes és la reducció de la contaminació. Hem trobat que això és cert-però amb condicions.
Les nostres dades de contaminació en diversos serveis:
| Servei | Índex de contaminació amb deflectors segmentals | Taxa d'incrustacions amb deflectors de varetes | Reducció |
| Aigua de refrigeració neta | Línia de base (baix) | El mateix | ~5% |
| Aigua de procés tractada | 1.0x | 0.6x | -40% |
| Hidrocarbur lleuger | 1.0x | 0.7x | -30% |
| Oli pesat (alta velocitat) | 1.0x | 0.8x | -20% |
| Oli pesat (baixa velocitat) | 1.0x | 1.2x | +20% (pitjor) |
Punt clau: els deflectors de varetes redueixen l'encrassement a la majoria de serveis, però només si la velocitat lateral-de la carcassa és superior a uns 0,5 m/s. Per sota d'això, la reducció de la turbulència en realitat empitjora la contaminació.
Espaiat entre barres: la variable crítica de disseny
Veiem aquest error amb freqüència: els enginyers especifiquen deflectors de varetes sense especificar l'espaiat de varetes. El fabricant utilitza un espai estàndard, que pot ser o no adequat per al vostre servei.
Les nostres directrius:
| Tipus de servei | Espaiat de barres recomanat | Notes |
| Clean fluids, high velocity (>1 m/s) | 40-60 mm | L'ampli espai redueix la caiguda de pressió |
| Foscament moderat | 30-40 mm | Equilibra el control de la contaminació i la caiguda de pressió |
| Alta contaminació, velocitat moderada | 20-30 mm | Un espai més estret millora la turbulència |
| Viscous fluids (>50 cP) | 25-35 mm | Necessiten prou turbulències per evitar l'estancament |
| baixa velocitat (<0.5 m/s) | 20-25 mm | Un espai més estret compensa la baixa velocitat |
Deflectors de varetes en intercanviadors de capçal flotant
Els deflectors de varetes són especialment adequats-per als dissenys de capçal flotant perquè suporten els tubs sense restringir el moviment del cap flotant.
El que ens agrada:
- Les barres s'uneixen a la làmina de tub fix, no al capçal flotant
- El paquet pot lliscar a la closca sense interferències
- Les varetes no creen punts de suport fixos que limiten l'expansió tèrmica
Què comprovem:
- Espai lliure entre les varetes i la closca-si les varetes es rasquen contra la carcassa durant la inserció del paquet, teniu problemes
- La fixació de la vareta a la làmina de tub-les varetes soldades són millors que les varetes roscades per als dissenys de paquets flotants
Teníem un intercanviador de capçal flotant on els deflectors de varetes estaven connectats amb connexions roscades. Els fils es van afluixar amb el temps a causa de la vibració i el cicle tèrmic. Els vam substituir per connexions soldades i el problema va desaparèixer.
Rod Baffles vs. Disk-i-Donut Baffles
No veiem els deflectors de discos-i-donuts amb tanta freqüència en els dissenys més nous, però encara es troben a les plantes més velles. Són una altra opció de baixa-pressió-.
| Característica | Rod Baffles | Deflectors de disc-i-Donut |
| Caiguda de pressió | Baixa | Molt baix |
| Resistència a la contaminació | Bé | Moderat |
| Suport del tub | Excel·lent (molts punts de suport) | Just (menys punts de suport) |
| Amortiment de vibracions | Excel·lent | Moderat |
| Cost de fabricació | Moderat | Alt (més parts) |
| Facilitat d'adaptació | Bé | Pobre (requereix una modificació de l'intèrpret) |
La nostra preferència: deflectors de varetes en gairebé tots els casos. Són més senzills de fabricar, més fàcils d'instal·lar i proporcionen un millor suport del tub.
Qualitat de fabricació: el que busquem
Els deflectors de varetes només són tan bons com la seva fabricació. Hem vist deflectors de varetes mal fets que van causar més problemes dels que van resoldre.
La nostra llista de verificació d'inspecció per a deflectors de varetes:
- Rectitud de la vareta: les varetes doblegades es fregaran contra els tubs. Comproveu abans de la instal·lació.
- L'espai lliure entre la barra-al-tub: ha de ser de 0,5 a 1,0 mm. Massa estrets i s'enganxen; massa fluix i no suporten.
- Qualitat de la soldadura: les varetes soldades a la làmina del tub han de tenir soldadures de penetració total.
- Material de la vareta: coincideix amb el material del tub. Els metalls diferents poden causar corrosió galvànica.
Llista de comprovació de selecció d'intercanviadors de deflectors de varetes
Abans d'especificar els deflectors de varetes:
- Velocitat lateral-de la carcassa: és superior a 0,5 m/s? Si no, els deflectors de varetes poden no ser efectius.
- Tendència a la contaminació: els deflectors de varetes redueixen la contaminació a la majoria de serveis, però comproveu el vostre fluid específic.
- Risc de vibració: els deflectors de varetes són excel·lents per al control de vibracions. Si la vibració és una preocupació, són una bona opció.
- Espaiat entre barres: especifiqueu-lo. No ho deixis al fabricant.
- Enganxament de varetes: les varetes soldades són més fiables que les varetes roscades en dissenys flotants.
- Espai lliure: assegureu-vos un espai lliure adequat entre les varetes i la carcassa per a la instal·lació del paquet.
- Qualitat de fabricació: inspeccioneu la rectitud de la vareta i la qualitat de la soldadura abans de la instal·lació.
- Cost: els deflectors de varetes solen ser un 10-15% més cars que els deflectors segmentaris. Executar l'economia.