30 Dakikalık Gizem
Çinko kaplama banyosundaki bir PTFE ısı eşanjörü, çözeltiyi 25 dereceden 55 derecelik ayar noktasına kadar ısıtır. İlk 30 dakika boyunca ısıtma normal şekilde devam eder. Sıcaklık beklenen oranda artıyor. Buhar basıncı 3 barg'da sabit kalır. Daha sonra buhar beslemesinde veya kontrol vanasının konumunda herhangi bir değişiklik olmadan ısıtma hızı yavaşlar. Banyo sıcaklığı 48 derecede düzleşir. Devam eden buhar akışına rağmen eşanjör ayar noktasına ulaşamıyor.
Aynı davranış her gün tekrarlanıyor. Soğuk başlatma: 30 dakika boyunca normal ısıtma, ardından kapasite kaybı. Desen, eşanjör çalışırken gelişen bir duruma işaret ediyor-başlangıçta mevcut olmayan ancak çalışmanın ilk yarım-saati boyunca biriken bir durum.
Bu gecikmeli kapasite kaybına üç mekanizma neden olabilir: aşamalı yoğuşma,-yoğunlaşamayan gaz örtüsü veya proses-yan akış değişiklikleri. Sistematik teşhis hangi mekanizmanın sorumlu olduğunu belirler.
Mekanizma 1: Aşamalı Yoğuşma Taşması
Başlangıçta, ısı eşanjörü soğuktur. Buhar hızla yoğunlaşır ve yoğunlaşma yükü yüksektir. Buhar kapanı, yoğuşma suyunun soğuk olması ve parlama yapmaması nedeniyle yüksek yükü yeterince karşılar. Eşanjör ısındıkça yoğuşma sıcaklığı yükselir. -Doyma sıcaklığına yakın sıcaklıklarda, kondenstoptan geçerken bir miktar yoğuşma buhara dönüşür. Flaş buhar, kondenstop ve yoğuşma hattında hacim kaplayarak etkin yoğuşma tahliye kapasitesini azaltır.
Yoğuşma suyu dönüş hattı marjinal boyuttaysa eklenen flaş buhar hacmi karşı basınç oluşturur. Karşı basınç, yoğuşmayı eşanjörün alt borularına geri dönmeye zorlar. Su basmış tüpler ısı transferini durdurur. Etkin yüzey alanı azalır. Isı çıkışı düşer.
Teşhis imzası: Sifon girişindeki yoğuşma suyu sıcaklığı doyma seviyesinde veya buna yakın. Tuzak hızla döner veya sürekli açık kalır. Yoğuşma suyu dönüş hattı aşağı yönde sıcak hissediyor, bu da flaş buharını gösteriyor. Yoğuşma hattı havalandırmasındaki geçici bir artış, kapasiteyi kısa süreliğine geri yükler.
Mekanizma 2:-Yoğunlaşamayan Gaz Örtüsü
Hava, karbon dioksit ve diğer -yoğunlaşamayan gazlar, kazanın çalıştırılması sırasında, vakum kesiciler yoluyla veya kimyasal arıtmanın ayrışması sonucu buhar sistemine girer. Buhar ısı eşanjörüne girdiğinde bu gazlar yoğuşmaz. Tüplerin üst kısımlarında birikerek durgun bir gaz örtüsü oluştururlar.
Gaz battaniyesi tüp duvarını buhardan yalıtır. Gazla-dolu bölüm boyunca ısı transferi neredeyse sıfıra düşer. Örtülü tüpler toplam ısı çıkışına hiçbir katkıda bulunmaz. Daha fazla gaz biriktikçe örtülü bölge genişler ve kapasite giderek azalır.
Teşhis imzası: Kızılötesi termometre veya temas probu ile ölçülen tüp yüzey sıcaklığı, tüplerin üst kısmında buhar girişinin yakınına göre önemli ölçüde daha soğuktur. Gaz battaniyesi en yüksek noktaları kaplar. Eşanjörün yüksek noktasındaki termostatik hava deliği, anlık olarak açıldığında gazı serbest bırakır ve kapasiteyi hemen geri yükler.
Tablo 1: Gecikmiş Kapasite Kaybı Mekanizmalarının Tanısal Farklılaşması
| Belirti | Yoğuşma Taşması | Gaz Battaniyesi | -Taraf Değişikliğini İşle |
|---|---|---|---|
| Kapasite kaybının zamanlaması | 20-40 dakika boyunca kademeli olarak | 20-60 dakika boyunca kademeli olarak | Üretim faaliyeti ile ilişkili |
| Boru duvarı sıcaklık profili | Alt kısım serin (su basmış bölge) | Üst kısım serin (gaz cebi) | Eşit derecede serin |
| Yoğuşma sıcaklığı | Doygunluğa yakın; sıcak dönüş hattı | Normal | Normal |
| Havalandırmaya yanıt | Hemen iyileşme yok | Anında kapasite kurtarma | Yanıt yok |
| Tuzak bypassına yanıt | Geçici iyileştirme | İyileşme yok | Yanıt yok |
| Girişteki buhar basıncı | Artabilir (geri basınç) | Normal veya hafif yüksek | Normal |
| Başlangıç modeli | Her döngüde aynı zamanlama | Zamanlama kazanın çalışmasına göre değişir | Üretim programına göre değişir |
Mekanizma 3: Süreç-Tarafındaki Akış Değişikliği
Isı eşanjörü bir devridaim sistemine hizmet ediyorsa, proses- tarafı akışındaki bir değişiklik kapasite kaybını taklit edebilir. Giderek tıkanan bir pompa süzgeci, kapanan bir valf veya yüklenen bir filtre, ısı eşanjöründeki akış hızını azaltır. Azalan akış, ısı transfer katsayısını azaltır ve eşanjörün kapasitesini kaybettiği görülür.
Teşhis imzası: Proses-yan akış ölçer (takılıysa) azalan akışı gösteriyor. Eşanjör boyunca proses-yanındaki basınç düşüşü taban çizgisinden daha düşük. Sorun dakikalarca değil, günler, haftalar içinde gelişiyor ve bu da onu su baskını veya gaz battaniyesinden ayırıyor.
Özet
PTFE ısı eşanjöründeki gecikmeli kapasite kaybı-normal ısıtma ve ardından 30 dakika sonra düşüş- çoğunlukla flaş buharın kapan kapasitesini azaltması nedeniyle artan yoğuşma taşmasından veya-yoğunlaşamayan gaz birikiminin tüp yüzeylerini örtmesinden kaynaklanır. Boru duvar sıcaklığı profili ve havalandırmaya verilen yanıt, iki mekanizmayı birbirinden ayırır.
Yoğuşma suyunun taşması, boru tabanlarında soğuk sıcaklıklara neden olur ve tuzak bypassına yanıt verir. Gaz battaniyesi boru üstlerinde soğuk sıcaklıklara neden olur ve havalandırmaya yanıt verir. Süreç- tarafındaki akış değişiklikleri daha uzun zaman ölçeklerinde gelişir ve akış ölçümüyle tanımlanır.
PTFE ısı eşanjöründe sorun gidermeye yönelik mühendislik desteği, çalışma sıcaklığı eğilimlerinin, yoğuşma sistemi yapılandırmasının, buhar kalitesi verilerinin ve proses- tarafı akışında gözlenen değişikliklerin sunulması üzerine sağlanır.
