Maritime_Industrie

Verminder het effect stromingstrillingen met ScrutonWell® thermowells

Blog

Wanneer je een thermowell installeert in een proces waar vloeistof of een gas doorheen stroomt, dan heb je te maken met een Kármán vortex street. De wervelingen die veroorzaakt worden doordat de thermowell zich in de stroming bevindt, zorgen ervoor dat de thermowell gaat bewegen. Dit kan ervoor zorgen dat de thermowell of de verbinding met het proces beschadigd raakt of zelfs afbreekt. Dus hoe zorg je ervoor dat deze wervelingen geen problemen veroorzaken?

Het spiraalvormige Scruton ontwerp.

Christopher Scruton zat in 1963 met dezelfde vraag. Hij had de taak om een oplossing te bedenken voor de wind die langs gebouwen en bruglijnen scheerde, waardoor deze ook gingen bewegen. Hij kwam erachter dat de vorm van het gebouw de wervelingen niet echt veranderden, maar dat het toevoegen van spiraalvormen aan de buitenkant van een cylinder de wervelingen wel kon opbreken in kleinere wervelingen. Dit zorgde er dan ook voor dat het object veel beter bestand was tegen de bewegingen die normaal veroorzaakt werden. Hier onder kun je zien hoe deze spiraalvormen werden toegepast op industriële schoorstenen.

The helical shape prevents movement due to wind.

Maar hoe vertaalt dit ontwerp zich dan naar de thermowell?

Meestal wordt een thermowell geplaatst in een buis met een stromend gas of een stromende vloeistof. De insteek moet dan ver genoeg in de stroming uitkomen zodat de temperatuur goed gemeten kan worden door het instrument wat in de thermowell zit. Dit lijkt natuurlijk op de schoorsteen die door de wind geraakt wordt. Als de cylinder van de thermowell dus glad is, gaat deze bewegen als de stroming ertegenaan komt door de wervelingen die na de thermowell veroorzaakt worden.

Door de spiraalvorm aan de buitenkant te fabriceren kan het Scrutonwell® ontwerp meer dan 90% van de beweging dempen. Het ontwerp vereist verder ook geen specialistische kennis om te installeren, dit gaat gewoon zoals bij iedere andere thermowell. Het ontwerp kan op iedere standaard thermowell van WIKA toegepast worden en het is verstandig om te doen wanneer de verwachte beweging door wervelingen niet opgevangen kunnen worden door het verkorten of verdikken van de thermowell. Dat kan in minder heftige gevallen namelijk ook al de wervelingen verminderen.

Hierbij moet men natuurlijk wel opletten dat de thermowell nog steeds functioneel blijft, aangezien dikkere wanden de reactietijd verkort en het verkorten van de thermowell kan betekenen dat deze niet meer ver genoeg in het proces zit. Meer hierover in het volgende stukje.

Wanneer gebruik je het Scrutonwell® ontwerp?

Bij het ontwerpen van een industrieel proces wordt er met heel veel dingen rekening gehouden. Zo is er ook een berg aan berekeningen nodig om ervoor te zorgen dat het proces duurzaam, efficiënt en betrouwbaar is. Dit geldt ook voor de installatie van de onderdelen van dit proces. Zo is het tegenwoordig vrij normaal om bij het ontwerpen van de thermowell mee te nemen of deze de omstandigheden wel gaat overleven. De meest gebruikte calculatie hiervoor is de ASME PTC 19.3 TW-2016.

De resultaten van deze berekening geven aan of een thermowell geschikt is voor de toepassing. Een onderdeel hiervan is dan ook of deze wervelingen gaat veroorzaken en of die geen problemen gaan veroorzaken. Zoals eerder gezegd, kan het zijn dat het verkorten of verdikken van de thermowell al genoeg weerstand biedt. Het kan echter zijn dat dit niet genoeg zal zijn, of dat de maten die nodig zijn om het op die manier op te lossen niet in de installatie passen. In dat geval is het overwegen van het spiraalvormige ontwerp een goed idee.

WIKA is de fabrikant van de productlijn en zij hebben een tweetal fantastische video’s gemaakt waarin uitgelegd wordt hoe de berekening ASME PTC 19.3 TW-2016 tot stand komt en hoe de Scrutonwell® productlijn tot stand is gekomen.

Wil je meer informatie over de producttypes waarop het ontwerp beschikbaar is, kijk dan op de WIKA website of kijk eens naar ons thermowell assortiment.

Voor de liefhebber! In dit artikel vind je meer achtergrondinformatie over de Scruton Helix en het originele patent uit 1963, in deze paper wordt verder ingegaan op de ontwikkeling van spiraalvormige schoorstenen in de industrie in Spanje en in deze technische analyse kijken ze naar de effecten van wind op schoorstenen met het spiraalvormige ontwerp.

Hopelijk heeft dit artikel je interesse opgewekt en is het innovatieve Scrutonwell® thermowell ontwerp je duidelijker geworden.

Contactgegevens

Driemanssteeweg 190
3084 CB Rotterdam
The Netherlands
GMS Instruments Office