Kā noteikt piesārņoto korpusa pusi, izmantojot diferenciālā spiediena raidītāju un bāzes nolasījumu?

PTFE siltummaiņa korpusa puse ir sarežģīts cauruļu un deflektoru labirints, un, kad tas sāk piesārņoties ar katlakmeni, nogulsnēm vai bioloģiskām gļotām, pirmais, visjutīgākais indikators nav izplūdes temperatūras kritums, bet gan neliels, nepārtraukts spiediena starpības pieaugums korpusā. Pastāvīgs diferenciālā spiediena raidītājs ar datu tendencēm laika gaitā nodrošina nepārtrauktu, objektīvu un ļoti jutīgu slēptā piesārņojuma slāņa mērījumu, kas veidojas iekšpusē.

Temperatūras piesārņojuma indikācijas ierobežojums
Daudzās ražošanas iekārtās par korpusa sānu piesārņojumu vispirms rodas aizdomas, kad siltummaiņa izejas temperatūra nokrītas zem pieļaujamās iestatītās vērtības. Tomēr temperatūra ir atpaliekošs un nespecifisks rādītājs. Izplūdes temperatūras pazemināšanos var izraisīt vairāki faktori:

Netīrumi caurules pusē vai korpusa pusē

Zemāks vienas vai abu plūsmu plūsmas ātrums

Ieplūdes temperatūras svārstības

Šķidruma raksturlielumu izmaiņas (viskozitāte, īpatnējais siltums)

Temperatūras sensori arī lēni reaģē uz nelielām izmaiņām. Ja izejas temperatūra ir ievērojami pazeminājusies, tas var liecināt, ka korpusa puse jau ir ļoti netīra un ir nepieciešama ātra un dārga izslēgšana. Mums ir jābūt aktīvākiem. Mums ir jābūt kvantitatīvākiem.

Princips: tīrs bāzes līmeņa spiediena krituma etalons
Tīram, tikko ekspluatācijā nodotam PTFE apvalka-un-caurules siltummaiņam korpusa-puses spiediena kritums pie noteikta plūsmas ātruma ir zināma konstante atkarībā no ģeometrijas (cauruļu saišķa izvietojuma, deflektoru atstatuma, sprauslu diametriem) un šķidruma parametriem (blīvuma, viskozitātes). Šis skaitlis tiek izmantots kā tīrs bāzes līnijas spiediena kritums.

Netīrumi uzkrājas uz korpusa sānu virsmām (ārpus PTFE caurulēm, uz deflektoriem un korpusa iekšpusē). Brīvās plūsmas laukums korpusa sānu šķidrumam tiek pakāpeniski samazināts. Piesārņojuma slānis palielina virsmas raupjumu un tādējādi palielina berzi. Abi faktori izraisa korpusa -puses spiediena krituma palielināšanos ar tādu pašu tilpuma plūsmas ātrumu.

Saikne ir skaidra un paredzama; neliels piesārņojuma slāņa biezuma palielinājums rada ievērojamu spiediena krituma pieaugumu krietni pirms siltuma pārneses veiktspējas manāmi pasliktināšanās. Diferenciālā spiediena raidītājs darbojas kā agrīnā -brīdinājuma sensors.

Diferenciālā spiediena un bāzes līnijas izmantošana, lai noteiktu apvalka sānu piesārņojumu
Korpusa sānu piesārņojuma noteikšanas diferenciālā spiediena PTFE apmaiņas metodei ir nepieciešamas trīs daļas: tīrs bāzes līnijas mērījums, pastāvīgi uzstādīts diferenciālā spiediena raidītājs un datu reģistrēšanas vai tendenču sistēma.

1. darbība. Izveidojiet tīro bāzes līniju
Pirmo reizi iedarbinot-jauno PTFE siltummaini vai tūlīt pēc labas ķīmiskās tīrīšanas un saišķu vilkšanas, korpusa puse tiek darbināta ar normālu, nominālo plūsmas ātrumu. Šķidrumam jābūt tīram un normālā darba temperatūrā un sastāvam. Korpusa -puses diferenciālais spiediens (ΔP clean ) tiek nolasīts, izmantojot kalibrētu raidītāju vai precīzu mērītāju. Tālāk norādītā metrika arī tiek tverta kā daļa no bāzes līnijas

Korpusa sānu tilpuma plūsmas ātrums (m³/h vai gpm)

Šķidruma temperatūra (viskozitāte)

Šķidruma blīvums un viskozitāte (laboratorijas analīze vai standarta tabulas)

Caurules sānu plūsmas ātrums un temperatūra (sekundāra, bet minēts pilnīguma labad)

Sākotnējais rādījums tiek ierakstīts žurnālā vai labāk, iekārtas vadības sistēmas vēsturē. Turbulentā plūsma Nelielām plūsmas ātruma atšķirībām bāzes līniju var normalizēt, izmantojot vienkāršu formulu. ΔP ∝ (plūsmas ātrums)2 . Tātad pēdējās vērtības var pielāgot bāzes plūsmas ātrumam, izmantojot:

ΔP_labots=ΔP_izmērītais * (Q_bāzes līnija / Q_mērītais) ^ 2

2. darbība: diferenciālā spiediena raidītāja kvalitatīva uzstādīšana un nodošana ekspluatācijā
Pastāvīgs diferenciālā spiediena (DP) devējs ir uzstādīts pāri korpusa puses ieplūdes un izplūdes sprauslām. No katras sprauslas impulsa līnijas (maza urbuma caurule) ved uz raidītāja augstspiediena (HP) un zema spiediena (LP) savienojumiem. Kodīgiem apvalka -puses šķidrumiem raidītājam jābūt ar PTFE diafragmas blīvējumu vai jāizmanto piepildītas impulsa līnijas ar saderīgu uzpildes šķidrumu, lai novērstu sensora koroziju.

DP raidītāja galvenie raksturlielumi ir:

Diapazons: atlasīts, lai tīrā bāzes līnija ΔP būtu 30–60% no visas skalas, nodrošinot augstumu līdz pat 100% pieaugumam piesārņojuma dēļ.

Precizitāte: ±0,1% no diapazona vai labāka, lai noteiktu sīkas izmaiņas.

Izeja: 4–20 mA analogais vai digitālais signāls (HART, Foundation Fieldbus) uz vadības sistēmu.

Kalibrēšana: Raidītājs tiek iestatīts uz nulli un kalibrēts vietā, izmantojot ar roku vadāmu komunikatoru vai izolējot un ventilējot abas kājas.

Iekārtas sadalītā vadības sistēma (DCS) vai programmējamais loģiskais kontrolleris (PLC) nepārtraukti nolasa raidītāja izvadi. Vadības sistēma mēra arī korpusa puses plūsmas ātrumu (no atsevišķa plūsmas mērītāja) un aprēķina pielāgoto ΔP tendencēm.

3. darbība. Spiediena starpība laika gaitā - Tendence labota
Vadības sistēma regulāri reģistrē koriģēto ΔP vērtību (piemēram, katru stundu vai maiņu) un parāda to tendenču diagrammā. Horizontālā atskaites līnija ir tīrā bāzes līnija. Operators vai tehniskās apkopes inženieris meklē mērenu, vienmērīgu pieaugumu, salīdzinot ar bāzes līniju dienu, nedēļu vai mēnešu laikā.

Viegli augošā diferenciālā spiediena mērītāja adata stāsta par klusu, godīgu stāstu par piesārņojuma slāņa augšanu korpusa iekšpusē. Tipisks modelis varētu būt šāds:

Pirmie 3 mēneši: ΔP ±5% robežās no sākotnējā līmeņa (tīra darbība).

3-6 mēneši: ΔP palielinās līdz 10-15% salīdzinājumā ar sākotnējo līmeni (sākotnējais piesārņojums, šajā brīdī iejaukšanās nav nepieciešama).

6.–9. mēnesis: ΔP palielinās līdz 25–30% virs sākotnējā līmeņa (mērens piesārņojums; plānojiet tīrīšanu nākamo 1–2 mēnešu laikā).

10. mēnesis: ΔP ir par 50% virs sākotnējā līmeņa (nopietns piesārņojums; var tikt apdraudēta veiktspēja; nekavējoties notīriet).

4. darbība. Diagnosticējiet piesārņojuma smagumu, izmantojot pieauguma ātrumu
Diagnostikas informāciju sniedz ne tikai absolūtā ΔP vērtība, bet arī izmaiņu ātrums (pirmais atvasinājums):

Pastāvīgs, lēns ātrums (piem., . +2% mēnesī) Lēna piesārņošanās ar smalkām dūņām vai bioloģisko attīstību. Var izstrādāt paredzamu tīrīšanas grafiku (piemēram, ik pēc 12 mēnešiem).

Paātrinošs ātrums (piem., ātrums palielinās katru mēnesi) Ātra piesārņošana ar jaunu nogulsni (piemēram, ģipša kristalizācija vai ķīmiskās reakcijas produkts) Nepieciešama tūlītēja izmeklēšana un tīrīšana.

Pēkšņs lēciens (piem., . +20% nakts laikā): liels gružu gabals vai vaļīga blīve ir daļēji aizsprostojusi deflektoru vai cauruļu saišķi. Netīrumi? Nē. Mehāniska kļūme. Pārbaudei izņemiet siltummaini.

Pieaugošais pieauguma temps liecina par pieaugošu piesārņojuma problēmu. Šī uz datiem balstītā tendence-nodrošina objektīvu pierādījumu ķīmiskās tīrīšanas vai mehāniskās komplektēšanas ieplānošanai, optimizējot laiku un izvairoties no pēkšņas, neplānotas izslēgšanas.

Tehniskā precizitāte: galvenie pieņēmumi un ierobežojumi
Diferenciālā spiediena tendenču pieeja ir spēcīgs instruments, taču tās pamatā ir vairāki pieņēmumi. Ja šie pieņēmumi neatbilst, tendenču interpretācija ir neprecīza.

Pastāvīgs plūsmas ātrums un šķidruma fizikālās īpašības
Vissvarīgākais nosacījums salīdzināšanai ar bāzes līniju ir nemainīga apvalka{0}}puses plūsmas ātruma un šķidruma parametru (viskozitātes, blīvuma) uzturēšana. Ja plūsmas ātrums ir atšķirīgs, ΔP būs atšķirīgs kā plūsmas ātruma kvadrāta funkcija. Korekcijas formula (ΔP ∝ plūsma²) ir derīga turbulentai plūsmai (Reinoldsa skaitlis > 10 000), kas ir izplatīta apvalka{{5}ūdens vai vieglajiem ogļūdeņražiem. Laminārai vai pārejas plūsmai attiecības ir sarežģītākas.

Tāpat šķidruma temperatūras izmaiņas maina viskozitāti, kas tieši ietekmē spiediena kritumu. Ūdens viskozitāte palielinās par aptuveni 30%, temperatūrai pazeminoties par 10 grādiem (piemēram, no 50 grādiem līdz 40 grādiem), un tas palielinātu ΔP par līdzīgu daudzumu pat tad, ja nav piesārņojuma. Tāpēc bāzes līnija ΔP ir jāreģistrē noteiktā temperatūrā vai arī temperatūras efekts jākompensē ar zināmo viskozitātes -temperatūras attiecību.

Raidītāja nulles iestatīšana un kalibrēšana
Ja DP raidītājs iziet no nulles, tas parādīs nepareizu tendenci. Regulāros intervālos (parasti reizi mēnesī) un pēc jebkādas siltummaiņa apkopes, raidītājs ir jāiestata uz nulli (bloķējot abas impulsa līnijas un izvadot atmosfērā). Kalibrēšana uz dedweight testeri vai precīza spiediena avota jāveic katru gadu vai saskaņā ar iekārtas procedūrām.

Impulsu līnijas bloķēšana
Impulsu līnijas uz DP raidītāju var aizsprostot apvalka -sānu šķidrumiem, kas satur daļiņas vai var sacietēt (piemēram, darvas, vaskveida ogļūdeņraži). Bloķēta līnija rādīs fiksētu, nereaģējošu rādījumu. Impulsu līnijas ir jāizskalo vai jāuzsilda (viskoziem šķidrumiem), lai saglabātu ceļus atvērtus. Vai arī attālināts blīvējuma raidītājs ar vienā līmenī-montētām diafragmām pilnībā novērš impulsu līnijas.

Praktiskā īstenošana: neapstrādātu datu pārvēršana īstenojamos lēmumos
Tālāk ir norādīta procedūra DP tendences integrēšanai paredzamajā uzturēšanas programmā:

ΔP (labots) Palielināt interpretācijuIeteicamā darbība
0–10% virs sākotnējā līmeņa. Viegli piesārņojums līdz tīram Iknedēļas uzraudzība, bez darbības
10–25 % virs sākotnējā līmeņa Viegls piesārņojums Uzraudzīt katru dienu Ieplānojiet tīrīšanu 3–6 mēnešus
Mērens piesārņojums par 25–50% virs sākotnējā līmeņa Plānojiet tīrīšanu 1–3 mēnešu laikā, sagatavojiet tīrīšanas ķimikālijas vai paketes vilkšanas plānu
50–100% virs sākotnējā līmeņa Spēcīgs piesārņojums Ieplānojiet tīrīšanu 2–4 nedēļu laikā. Paredzams, ka veiktspēja samazināsies par 100% salīdzinājumā ar sākotnējo līmeni. Smags piesārņojums vai aizsērējums. Pārbaudiet, vai nav gružu vai mehānisku bojājumu
Ja ΔP pārsniedz iepriekš-noteiktu trauksmes slieksni (piem., . 40% virs bāzes līnijas), vadības sistēma var izraisīt apkopes brīdinājumu. Brīdinājums parāda tendenču diagrammu, kā arī aprēķināto tīrīšanas steidzamību. Pēc tam apkopes komanda var plānot tīrīšanu plānotajā dīkstāvē, nevis pārtraukt ražošanu.

Secinājums: visnoderīgākais apkopes sensors
Visspēcīgākais, kvantitatīvākais un objektīvākais veids, kā noteikt un ieplānot piesārņota PTFE siltummaiņa tīrīšanu, ir attēlot korpusa sānu diferenciālo spiedienu pret iepriekš noteiktu tīru bāzes līniju. Diferenciālā spiediena raidītājs reāllaikā un ar augstu jutību mēra pieaugošo piesārņojuma pretestību ilgi pirms izplūdes temperatūras pazemināšanās. Iekārtas operators var noteikt piesārņojumu, kā arī tā smagumu un progresēšanas tempu, salīdzinot pašreizējo koriģēto ΔP ar tīro bāzes līniju. Šī uz datiem balstītā-stratēģija palīdz vislabākajā laikā plānot apkopi, samazinot dīkstāves laiku un novēršot pēkšņas, neplānotas kļūmes.

Vissvarīgākais apkopes sensors ir tas, kas uztver neredzamo, pieaugošo pretestību. Sensors ir diferenciālā spiediena raidītājs PTFE siltummaiņa korpusa pusē. Tā maigi augošā tendences līnija stāsta par slēptu piesārņojumu, pirms tas nozog siltuma pārnesi vai aptur procesu.