Diagnosticarea și corectarea zgomotelor neobișnuite în schimbătoarele de căldură din PTFE

Săptămâna trecută, schimbătorul de căldură din PTFE a început să zdrănnească. La început a fost slab, dar acum se aude peste tot. Ceva este incorect și ignorarea acestuia poate duce la defectarea fasciculului de tuburi.
Urechile operatorului sunt un instrument de diagnosticare - știți cum sună normal. Tuburile din schimbătoarele de căldură din PTFE sunt subțiri și flexibile intenționat pentru a se potrivi expansiunii termice, dar această flexibilitate face, de asemenea, pachetul foarte susceptibil la vibrații. Dacă viteza de curgere depășește limita de proiectare, de obicei mai mare de 2 m/s în tuburi, stabilită de producător, vărsarea vârtejurilor generează forțe periodice care excită tuburile la frecvența lor naturală. Tuburile se bat apoi împotriva deflectoarelor sau a altor tuburi, creând zgomotul sau zumzetul caracteristic. Micro-impacturile repetate de-a lungul timpului induc uzura prin frecare care consumă suprafața PTFE și creează scurgeri de orificii. Lovitura de berbec este o undă de presiune puternică cauzată de închiderea rapidă a supapelor sau de declanșarea pompei. Poate provoca un singur bubuit puternic sau lovituri repetate. Piesele interioare slăbite – deflectoare care s-au slăbit, șuruburi care s-au slăbit sau suporturi care s-au deplasat – provoacă zgomot sau lovitură neregulată care nu are legătură cu fluxul. Orice zgomot nou trebuie tratat imediat, deoarece tubulatura din PTFE nu suportă vibrațiile pe termen lung.
Începeți diagnosticarea prin monitorizarea vitezei de curgere atât pe partea tubului, cât și pe partea carcasei. Comparați debitul și densitatea fluidului cu fișa de date de proiectare originală. Dacă viteza este doar puțin peste limită, este practic sigur că zgomotul este vibrație indusă de flux-. Apoi ascultați cu atenție ritmul în timp ce aparatul funcționează. Dacă auziți un zumzet constant, continuu sau o frecvență tonală clară, aceasta este vărsarea vortexului și rezonanța tubului. Părțile slăbite vor provoca frecvent zgomot neregulat, intermitent sau zgomot metalic. Lovitura de berbec este în mod tradițional indicată printr-o lovitură bruscă și ascuțită sau o succesiune de lovituri în concordanță cu funcționarea supapei sau pornirea/oprirea pompei.
Debitul este redus prin reglarea unei supape din aval sau prin reducerea vitezei pompei pentru o perioadă scurtă de testare. Dacă zgomotul se oprește sau dispare rapid, atunci cauza principală este viteza curgerii. Dacă zgomotul este consistent, atunci este o slăbiciune mecanică, nu dinamică fluidă. Cu unitatea încă izolată, verificați toate suporturile externe, țineți-șuruburile și conexiunile duzei dacă sunt slăbite. Verificați carcasa pentru orice mișcare sau vibrație observabilă transferată la fundație. Pentru loviturile de ariete, monitorizați cât durează supapele mari pentru a se închide. Orice lucru mai rapid de cinci secunde pe linii mai mari de 150 mm poate crea valuri de presiune devastatoare.
Pașii corectivi sunt determinați din cauza verificată. Cel mai simplu mod de a corecta vibrația-indusă de debit este de a încetini permanent viteza prin introducerea unei plăci cu orificii sau a unui limitator de debit pe partea afectată sau prin modificarea vitezei pompei cu o frecvență-variabilă. Dacă debitul redus nu este permis de cerințele procesului, pachetul poate necesita suporturi suplimentare pentru tuburi sau deflectoare reproiectate cu spațiu liber mai strâns pentru a reduce vibrațiile. În circumstanțe extreme, întregul fascicul de tuburi trebuie înlocuit cu unul proiectat în mod expres cu elemente anti-vibrații, cum ar fi benzi metalice extinse sau suporturi suplimentare de mijloc-.
Pentru a preveni loviturile de berbec, conectați un supresor de supratensiune (acumulator tip vezică) adiacent la admisia schimbătorului sau montați la supape actuatoarele cu închidere lentă. Schimbarea timpului de închidere a supapei de la secunde la zece secunde sau mai mult va opri, de obicei, bubuitul. Piesele interne slăbite necesită o oprire controlată. Strângeți din nou toate șuruburile disponibile conform specificațiilor producătorului, înlocuiți orice deflectoare deteriorate și asigurați-vă că suporturile pentru tuburi sunt plasate corect. Reasamblați și executați din nou testul de-reducere a debitului pentru a verifica dacă zgomotul a fost redus.
Dacă zgomotul rămâne după aceste acțiuni sau dacă reapare în câteva zile, este probabil ca pachetul să fi suferit daune ireversibile prin frecare. În această etapă, schimbătorul trebuie scos din funcțiune, iar fasciculul de tuburi trebuie trimis pentru inspecție profesională și posibilă retubare. Escaladarea rapidă la scurgeri și poluarea procesului este încă amenințată de funcționare.
Lovitura de berbec este o undă de presiune, iar un supresor de supratensiune este amortizorul său. Fiecare zgomot sau zumzet nou este un avertisment de diagnosticare de urgență, nu zgomot de fundal al plantei. Operatorii prind probleme în timp ce acestea sunt încă ieftine de remediat. Detectarea timpurie a vibrațiilor cauzate de curgere, ciocănirea sau piesele slăbite minimizează uzura prin frecare, prăbușirea tubului și înlocuirea costisitoare a pachetului. Un schimbător eficient și de durată este unul silentios. Schimbătoarele de căldură din PTFE sunt proiectate pentru ani de funcționare sigură și fiabilă, cu o atenție constantă acordată sunetului, vitezei și integrității suportului.