Как да наблюдавате потока и налягането, за да защитите вашия PTFE топлообменник

PTFE топлообменникът започна да трака. Тръбен пакет се провали за седмици. Проблемът беше твърде висока скорост на потока, помпата беше с големи размери, което караше гъвкавите PTFE тръби да вибрират и да се трият една в друга. Ежедневното наблюдение на налягането и потока би открило проблема рано.
По отношение на динамиката на флуидите поведението на PTFE топлообменниците е различно от това на металните топлообменници. Тръбите са умишлено гъвкави и имат тънки стени, за да позволят термично разширение. Тази гъвкавост обаче ги прави податливи на силите в маршрута на потока. Когато скоростта на потока превиши проектната граница (обикновено 2 m/sec в рамките на тръбите), кинетичната енергия на флуида започва да възбужда естествените вибрационни режими. Тръбите се блъскат напред-назад, удряйки съседните тръби или опорите на преградата хиляди пъти в минута. Този повтарящ се микро-удар (наречен фретинг износване) бързо разрушава PTFE повърхността. Леко тракане може да причини течове, които позволяват на корозивната технологична течност да достигне стоманената обвивка. Тихият обменник е щастлив обменник. Шумът е забележка.
Високият{0}}спад на налягането увеличава риска. Спадът на налягането над тръбния сноп се увеличава с квадрата на скоростта, така че малка превишена скорост може лесно да удвои или утрои диференциалното налягане. Тънката PTFE стена е предназначена да устои на химическа атака, а не на структурен натиск. Прекомерното външно налягане може да доведе до извиване на тънката PTFE стена навътре или локално срутване, ако облицовката не е подходящо поддържана. Обикновено това е първият симптом, открит от операторите като неочаквано повишаване на изходното налягане на помпата или намаляване на скоростта на потока при постоянна скорост на помпата. Отказът на топлообменника не е катастрофален в началото, той просто е принуден да поеме повече хидравлично натоварване, отколкото гъвкавите му вътрешни части могат да понесат.

Водният чук осигурява трета заплаха, незабавна. Бързото затваряне на клапана или задействането на помпата спира рязко колоната на течността и през системата се създава вълна на налягане с висока скорост. При твърд метален тръбопровод вълната се абсорбира в стената на тръбата. При топлообменник с PTFE-облицовка или PTFE-тръбен обменник вълната удря директно меката облицовка. Последвалото напрежение може да бъде по-голямо от якостта на спукване на облицовката, свиване на тръби или раздробяване на връзката между PTFE и стомана в тръбния лист. Понякога един воден-чук е достатъчен, за да създаде скрити пукнатини, които изтичат само след дни на работа. Вашите ежедневни показания на измервателния уред представляват пулса на вашето оборудване. Запишете ги.
Така че защитата на топлообменника започва със строг ежедневен мониторинг. В началото на всяка смяна записвайте наляганията на входа и изхода както от страна на процеса, така и от страна на електрическата мрежа. Изчислете спада на налягането и го сравнете с чистата-проектна стойност, посочена в информационния лист. Бързото увеличение може да показва замърсяване или частично запушен канал, докато внезапното намаляване обикновено показва разкъсване на тръбата, което е скъсило пътя на потока. И се движете около обменника и слушайте едновременно. Всяко ново тракане, бръмчене или метално бръмчене показва вибрация на тръбата и изисква бързо действие: намалете скоростта на потока с 20% и се свържете с поддръжката, преди да продължите.
Дебитът трябва да се сравни с оригиналния проект. Ако една помпа е сменена с по-голяма помпа или ако контролен вентил е бил дроселиран надолу по веригата, скоростта вътре в тръбите може да се е увеличила, без никой да разбере това. Ако системата винаги работи над 2 m/s, монтирайте обикновен ограничител на потока с плоча с дюзи или задвижване с променлива честота на помпата. Ако ударите на налягането са известен проблем - напр. при линии с бързо-затварящи се вентили - добавете устройство за потискане на пренапрежението или мехур-акумулатор близо до входа на обменника. Тези устройства намаляват ударната вълна, преди да достигне до PTFE тръбите. Никога не спирайте{10}}направете помпа срещу затворен вентил на топлообменника. Прекомерното{12}}налягане може да доведе до надуване на PTFE тръбите, докато се спукат или отлепят от местата си.
Съхранявайте отделен дневник или дигитален лист с тенденции за всеки топлообменник. Спад на входното налягане, дебит, входни и изходни температури и звуци, чути по едно и също време всеки ден. И данните за седмици и месеци разкриват очевидни тенденции. Намаляването на налягането постепенно се увеличава, което показва нормално замърсяване, което може да бъде решено при следващия планиран престой. Внезапният скок обаче означава запушване, срутваща се тръба или отломки, уловени в пакета. Тенденциите също помагат да се разграничат естествените сезонни промени в температурата на охлаждащата-вода от истинските механични проблеми. Ако дневникът показва скорост, близка до горната граница, операторът може да се намеси, преди да започне фреттинг износването.
Катастрофалните повреди на тръбния сноп могат да бъдат избегнати чрез редовна проверка на налягането, потока и шума. Първата линия на защита са операторите, които слушат и регистрират данни. Всяко тракане се третира като сигнал, всяка необяснима промяна на налягането като повод за проверка, така че фабриката поддържа своите PTFE топлообменници да работят безопасно в рамките на техните-динамични ограничения на флуида. Това води до по-дълъг експлоатационен живот, по-малко течове и спокойствието, което идва от знанието, че оборудването е защитено чрез внимателно наблюдение - не е оставено на случайността.