Jak zjistit a opravit uvolněnou přepážku v PTFE plášti-a-výměníku trubek?

Přepážka, která se uvolnila ze své nosné sestavy, je často identifikována zvláštním cinkavým zvukem vycházejícím zevnitř pláště výměníku, který zní jako uvolněná podložka, která během provozu poskakuje. Problém se může na první pohled zdát malý, ale jakmile se přepážka vysune ze své polohy, boční proud-proudu začne obcházet svazek trubek, místo aby jej řádně protínal. Snižuje se výkon přenosu tepla, zvyšují se vibrace a zrychluje se vnitřní opotřebení.

Uvnitř PTFE pláště-a{1}}trubkového výměníku představuje uvolněná přepážka mechanický i tepelný problém současně. Přepážka mimo místo je jako otevřené okno v zimním domku: požadovaný vzor proudění zmizí a účinnost unikne přes trhlinu.

Cílem efektivních technik oprav PTFE výměníků detekce uvolněných přepážek je co nejdříve detekovat mechanickou nestabilitu, než dojde k dalšímu poškození ve svazku trubek.

Co dělají přepážky výměníku
V skořepinovém-a{1}}trubkovém výměníku plní ozvučnice řadu životně důležitých úkolů.

Oni

Naplňte zkumavky kapalinou-na straně pláště.

Zvyšte turbulenci pro zlepšení přenosu tepla

Zajistěte mechanickou podporu svazku trubek

Snižte vibrace trubky

Udržujte distribuci toku-na straně shellu pod kontrolou.

Tekutina na straně-skořepiny by při absenci vhodně umístěných přepážek obvykle proudila přímo skrz plášť s malou interakcí přes povrchy trubky.

Výsledkem by byl špatný tepelný výkon a zvýšené nebezpečí vibrací.

Jak se uvolňuje přepážka
K zajištění přepážek se obvykle používají spojovací tyče, rozpěrky, podložky a pojistné matice vyrobené podle specifikovaných mechanických tolerancí.

Vzdálenost mezi přepážkami a požadované specifikace točivého momentu tyče jsou normálně stanoveny podle norem TEMA a konstrukčních výpočtů výměníku.

Sestava se může postupně uvolnit v důsledku řady důvodů selhání.

Nut Back-Vypnuto způsobené vibracemi
Pokud jsou blokovací techniky nedostatečné, matice spojovací tyče se mohou v průběhu času postupně uvolnit v důsledku nepřetržité pulzace průtoku a mechanických vibrací.

Selhání spacerů
Jedna nebo více desek se může axiálně pohybovat, pokud je stlačení sestavy usměrňovačů sníženo zlomenou nebo zdeformovanou rozpěrkou.

Stres z termální cyklistiky
Mechanické spoje se mohou časem zhoršit v důsledku opakovaného roztahování a smršťování během cyklů spouštění a vypínání.

Únava způsobená prouděním
Vnitřní nosné konstrukce mohou být cyklicky zatěžovány v důsledku vysoké boční{0}rychlosti nebo nepředvídaných turbulencí.

Během provozu se může přepážka po ztrátě vazby začít uvnitř pláště poněkud pohybovat.

Známky uvolněné ozvučnice
Diagnóza je často založena na kombinaci zvuku, vibrací a klesajícího tepelného výkonu.

Jedinečný zvuk cinkání nebo chrastění
Přerušovaný kovový chrastivý zvuk vycházející zevnitř pláště výměníku je jedním z prvních indikátorů nebezpečí.

Často se ozývají:

Změny průtoku

Zvyšuje se během spouštění

se při určité zátěži objevuje sporadicky

zvětšuje objem při provozu v turbulenci

Protože k pohybu dochází interně, zvuk může napodobovat odvalování uvolněného hardwaru nebo klepání uvnitř pouzdra.

Snížený přenos tepla na straně pláště
Špatně umístěná přepážka vytváří obrovskou obtokovou mezeru, která umožňuje tekutině na straně pláště uniknout plánovanému kanálu příčného toku.

Namísto toho, aby byly opakovaně hnány přes trubky, část kapaliny zkratuje otevřený prostor se zanedbatelnou výměnou tepla.

Mezi provozní příznaky patří:

Snížená kontrola výstupní teploty

Snížený koeficient prostupu tepla

Neschopnost splnit návrhovou tepelnou povinnost

Přístup s vyšší teplotou

Stabilní pokles tlaku i přes špatný výkon

Důležité je, že tyto příznaky se mohou objevit, i když je výměník jinak čistý.

Zvýšené vibrace
Posunutá přepážka již nemusí správně podpírat okolní trubky. To umožňuje zvýšený pohyb trubice a zvyšuje pravděpodobnost-dlouhodobého poškození opotřebením uvnitř svazku.

Proč je výkon ovlivněn uvolněnou ozvučnicí
Pečlivě regulovaná geometrie proudění je nezbytná pro výměníky pláště-a{1}}trubky.

Přepážky maximalizují turbulenci a tepelný kontakt tím, že nutí tekutinu na straně pláště často procházet svazkem trubek. Když se přepážka změní nebo nakloní, kapalina okamžitě najde cestu nejmenšího odporu.

Dochází k minimálnímu prospěšnému přenosu tepla z obtokového toku.

Protože se tok na straně shellu rychle přerozděluje do otevřeného kanálu, může i velmi malé posunutí vést ke značné ztrátě výkonu.

Ve skutečnosti může výměník reagovat, jako by část svazku trubek prakticky zmizela z používání.

Ověření diagnózy
Podezřelý problém s uvolněnou přepážkou lze ověřit pomocí řady technik.

Provozně poslech
Jednou z nejlepších terénních indikací je stále sluchové pozorování během operace.

Hluk se často mění předvídatelným způsobem s:

Úpravy toku-na straně shellu

Spuštění čerpadla

Tepelná expanze

Kolísání tlaku

Analýza tepelného výkonu
Neefektivita na straně-shell může být abnormální ve srovnání s výkonem původního návrhu.

Vynikajícím kandidátem na vnitřní bypass je jednotka, která dříve plnila tepelnou povinnost, ale postupně ztrácela kapacitu bez znatelného zanášení.

Monitorování vibrací
Pomocí externích měření vibrací lze zjistit neobvyklé vzory bočního buzení-skořepiny.

Vnitřní inspekce
Definitivní potvrzení vyžaduje otevření výměníku a vizuální analýzu sestavy svazku trubek.

Postup opravy
Oprava uvolněné přepážky vyžaduje řízené vypnutí údržby a úplný vnitřní přístup.

Krok 1: Izolujte a vypusťte výměník
Před zahájením demontáže musí být výměník opatrně vyřazen z provozu a zcela vypuštěn.

Krok 2: Spusťte shell
Kryty kanálů a konektory pláště jsou odstraněny, aby bylo možné vyjmout svazek.

Krok 3: Vyjměte svazek hadic
Aby se odhalil vnitřní nosný systém, svazek se opatrně vyjme z pláště.

Špatně umístěná přepážka je v tomto bodě obvykle patrná okamžitě.

Zkontrolujte sekundární poškození ve čtvrtém kroku
Kontrola musí obsahovat:

Tyče na kravaty

Rukávy s distančními vložkami

Blízké přepážky

Označení opotřebení na trubkách

Vůle pro podpěru trubky

Praskání hardwaru

Výměna je nutná, pokud samotná přepážka vykazuje opotřebení, deformaci, praskání nebo zvětšené otvory pro tyče.

Krok 5: Znovu připevněte přepážku
Uvolněná přepážka se přesune zpět do původní orientace a rozestupu.

Poté je upevňovací systém obnoven pomocí autorizovaných mechanických uzamykacích technik, jako jsou:

Dvojitá-orecha

Mechanická uzamykací směs

Zámkové podložky

Když to dovolí materiálová kompatibilita, přivařte matice spojovací tyče

Doporučený postup závisí na materiálech výměníku, provozních podmínkách a filozofii údržby.

Krok 6: Znovu sestavte a prozkoumejte
Výměník je znovu smontován, tlakově zkontrolován a uveden zpět do provozu, přičemž je sledován výskyt neobvyklých vibrací nebo hluku.

Prevence selhání přepážky v budoucnosti
Moderní konstrukce výměníků stále častěji využívají analýzu vibrací během konstrukce, aby se omezila pravděpodobnost uvolnění vnitřní podpěry.

Preventivní opatření mohou zahrnovat:

Lepší uzamykací mechanismy spojovací tyče

Ideální rozteč přepážek

Snížení extrémů-boční turbulence shellu

Analýza vibrací-indukovaných prouděním

Vylepšené spouštěcí procesy

Periodické monitorování vibrací

Správné intervaly kontrol údržby také pomáhají identifikovat včasné uvolnění hardwaru dříve, než dojde k podstatnému tepelnému poškození.

Úvahy o výměníku PTFE
U výměníků z PTFE se konzistentní proudění na straně pláště- stává obzvláště zásadní, protože fluoropolymerové trubky mají často nižší strukturální tuhost než kovové trubky.

Netěsná přepážka může také přinést další obavy, včetně:

Tření trubek

Únava z lokalizovaného pohybu

Podpora opotřebení

Snížená stabilita svazku

Rychlé nastavení pomáhá zajistit tepelný výkon a dlouhodobou{0}}mechanickou integritu.

Na závěr
U PTFE pláště-a{1}}trubkového výměníku je uvolněná přepážka v podstatě mechanická závada s vážnými tepelnými dopady. Kapalina na straně skořepiny se vyhýbá svazku trubek, když se přepážka pohybuje ze zamýšleného umístění, zvyšuje vnitřní vibrace a opotřebení a zároveň snižuje účinnost přenosu tepla.

Indikátory včasného varování jsou často charakteristické chrastivé zvuky, které se mění s podmínkami průtoku a jsou následovány zhoršujícím se tepelným výkonem. Pro správnou opravu je nezbytné úplné vypnutí, vyjmutí svazku, vnitřní kontrola a bezpečné obnovení systému upevnění přepážky. Je velmi důležité vyměnit přepážku, pokud je opotřebovaná nebo prasklá.

Výměník po korekci obvykle znovu získá provozní tichost a zamýšlenou účinnost.

U skořepinových-a{1}}trubkových zařízení může být to, co se děje na vnějšku trubek, stejně důležité jako to, co proudí uvnitř.