30 minuutin mysteeri
Sinkkikylvyssä oleva PTFE-lämmönvaihdin lämmittää liuoksen 25 astetta kohti 55 asteen asetuspistettä. Ensimmäiset 30 minuuttia lämmitys etenee normaalisti. Lämpötila nousee odotettua tahtia. Höyryn paine pysyy tasaisena 3 bargissa. Tämän jälkeen lämmitysnopeus hidastuu ilman muutoksia höyrynsyötössä tai ohjausventtiilin asennossa. Kylvyn lämpötila tasangolla 48 astetta. Vaihdin ei voi saavuttaa asetusarvoa jatkuvasta höyryvirtauksesta huolimatta.
Sama käytös toistuu joka päivä. Kylmäkäynnistys: normaali lämmitys 30 minuuttia, sitten tehon menetys. Kuvio viittaa tilaan, joka kehittyy vaihtimen sisällä sen toimiessa-tilan, jota ei ole käynnistettäessä, mutta joka kertyy ensimmäisen puolen-käyttötunnin aikana.
Kolme mekanismia voi aiheuttaa tämän viivästyneen kapasiteetin menetyksen: progressiivinen lauhteen tulviminen, ei--kondensoituvan kaasun peittäminen tai prosessin-sivuvirtauksen muutokset. Systemaattinen diagnoosi tunnistaa, mikä mekanismi on vastuussa.
Mekanismi 1: Progressiivinen kondensaattitulva
Käynnistyksen yhteydessä lämmönvaihdin on kylmä. Höyry tiivistyy nopeasti ja lauhteen kuormitus on suuri. Höyrylukko kestää suuren kuormituksen riittävästi, koska lauhde on viileää eikä välähdä. Kun vaihdin lämpenee, kondenssiveden lämpötila nousee. Lähes-kyllästyslämpötilassa kondenssivettä välähtää höyryksi kulkiessaan loukun läpi. Paisuntahöyry varaa tilan erottimeen ja lauhdeputkeen, mikä vähentää tehokkaan kondenssiveden poistokapasiteettia.
Jos lauhteen paluulinja on pienikokoinen, lisätty höyryn määrä luo vastapainetta. Vastapaine pakottaa kondenssiveden palautumaan vaihtimen alempiin putkiin. Vuotaneet putket lopettavat lämmön siirtämisen. Tehokas pinta-ala pienenee. Lämmöntuotto laskee.
Diagnostinen allekirjoitus: kondenssiveden lämpötila erottimen tuloaukon kohdalla on kyllästynyt tai lähellä sitä. Loukku pyörii nopeasti tai pysyy auki jatkuvasti. Lauhteen paluulinja tuntuu kuumalta kauas myötävirtaan, mikä viittaa leimahtavaan höyryyn. Väliaikainen lauhteenpoiston lisäys palauttaa kapasiteetin hetkeksi.
Mekanismi 2: Ei--kondensoituva kaasupeite
Ilmaa, hiilidioksidia ja muita ei--kondensoituvia kaasuja pääsee höyryjärjestelmään kattilan käynnistyksen yhteydessä, tyhjiökatkaisijoiden kautta tai kemiallisen käsittelyn hajoamisen seurauksena. Kun höyryä tulee lämmönvaihtimeen, nämä kaasut eivät tiivisty. Ne kerääntyvät putkien yläosiin muodostaen pysähtyneen kaasupeiton.
Kaasupeite eristää putken seinämän höyryltä. Lämmönsiirto kaasulla{1}}täytetyn osan läpi laskee lähelle nollaa. Peitetyt putket eivät vaikuta mitenkään kokonaislämpötehoon. Kun kaasua kerääntyy enemmän, peitetty vyöhyke laajenee ja kapasiteetti pienenee asteittain.
Diagnostinen allekirjoitus: infrapunalämpömetrillä tai kosketusanturilla mitattu putken pintalämpötila on huomattavasti viileämpi putkien yläosassa kuin höyryn tuloaukon lähellä. Kaasupeite vie korkeimmat kohdat. Vaihtimen huippupisteessä oleva termostaattinen ilmanpoistoaukko, jos se avataan hetkellisesti, vapauttaa kaasua ja palauttaa tehon välittömästi.
Taulukko 1: Viivästettyjen kapasiteetin menetysmekanismien diagnostinen erottelu
| Oire | Kondensaattitulva | Kaasupeitto | Käsittele-Sivun muutos |
|---|---|---|---|
| Kapasiteetin menetyksen ajoitus | Asteittain 20-40 min | Asteittain 20-60 min | Korreloi tuotantotoiminnan kanssa |
| Putken seinämän lämpötilaprofiili | Viileä pohjassa (tulvavyöhyke) | Viileä ylhäältä (kaasutasku) | Tasaisen viileä |
| Lauhteen lämpötila | Lähellä kylläisyyttä; kuuma paluulinja | Normaali | Normaali |
| Reaktio tuuletukseen | Ei välitöntä parannusta | Välitön kapasiteetin palautus | Ei vastausta |
| Vastaus ansan ohitukseen | Väliaikainen parannus | Ei parannusta | Ei vastausta |
| Höyryn paine sisääntulossa | Saattaa nousta (vastapaine) | Normaali tai hieman koholla | Normaali |
| Alkukuvio | Sama ajoitus joka syklissä | Ajoitus vaihtelee kattilan toiminnan mukaan | Vaihtelee tuotantoaikataulun mukaan |
Mekanismi 3: Prosessi-Sivuvirran muutos
Jos lämmönvaihdin palvelee kierrätysjärjestelmää, prosessin{0}}sivuvirtauksen muutos voi jäljitellä kapasiteetin menetystä. Pumpun siivilä, joka tukkeutuu asteittain, venttiili, joka ajautuu kiinni, tai suodatin, joka latautuu, vähentävät virtausnopeutta lämmönvaihtimen läpi. Vähentynyt virtaus pienentää lämmönsiirtokerrointa ja vaihdin näyttää menettävän kapasiteettia.
Diagnostinen allekirjoitus: prosessin{0}}sivuvirtausmittari (jos asennettu) näyttää vähentyneen virtauksen. Prosessin -puolen paineen pudotus vaihtimen yli on pienempi kuin perustaso. Ongelma kehittyy päivien tai viikkojen kuluessa, ei minuutteina, mikä erottaa sen tulvasta tai kaasupeitosta.
Yhteenveto
Viivästynyt kapasiteetin menetys PTFE-lämmönvaihtimessa-normaalissa lämmityksessä, jota seuraa heikkeneminen 30 minuutin kuluttua-johtuu yleisimmin tiivistyvästä lauhteen tulvimisesta, kun leimahdushöyry vähentää erotuskapasiteettia, tai ei--kondensoituvan kaasun kerääntymisen peittävistä putken pinnoista. Putken seinämän lämpötilaprofiili ja vaste tuuletukseen erottavat nämä kaksi mekanismia.
Kondenssiveden tulviminen aiheuttaa viileää lämpötiloja putken pohjassa ja reagoi loukun ohitukseen. Kaasupeite aiheuttaa viileitä lämpötiloja putkien yläosissa ja reagoi tuuletukseen. Prosessin-puolen virtauksen muutokset kehittyvät pidemmän ajan kuluessa, ja ne tunnistetaan virtausmittauksella.
Teknistä tukea PTFE-lämmönvaihtimen vianmääritykseen on saatavilla, kun toimitetaan käyttölämpötilatrendit, lauhdejärjestelmän kokoonpano, höyryn laatutiedot ja havaitut muutokset prosessin{0}}sivuvirrassa.
