Nevidljivi uljez
Zrak ulazi u parni prostor PTFE izmjenjivača topline bez vidljive indikacije. Para ne curi prema van. Nema kapanja kondenzata. Tlak pare ostaje stabilan. Ipak, izlaz topline progresivno opada tjednima. Izmjenjivač, izvorno dimenzioniran s odgovarajućom marginom, više ne može održavati temperaturu kupke pri punoj stopi proizvodnje.
Krivac je ulazak zraka tijekom ciklusa isključivanja. Kada se para izolira i izmjenjivač ohladi, para se kondenzira. Volumen kondenzata je približno 1/1600 izvornog volumena pare. Ovo smanjenje volumena stvara djelomični vakuum unutar cijevi. Ako bilo koji spoj-stiblo ventila, brtva prirubnice, priključak instrumenta-dopušta i najmanje curenje prema unutra, zrak se uvlači u parni prostor. U sljedećem ciklusu-zagrijavanja, zrak ostaje dok ulazi para. Zrak se nakuplja ciklus po ciklus, prekrivajući površine za prijenos topline.
Analiza otopljenog kisika u uzorcima kondenzata otkriva ovaj ulazak zraka prije nego što se nakupi do točke mjerljivog gubitka performansi. Kisik je tragač koji otkriva nevidljivo curenje.
Načelo detekcije kisika
Kondenzat pare u ispravno zatvorenom sustavu sadrži vrlo nisku količinu otopljenog kisika-obično manje od 10 dijelova na milijardu (ppb) u sustavima s učinkovitim odzračivanjem vode iz kotla. Kisik koji je ušao u kotao s vodom za dopunu uklanja se odzračivačem. Kisik koji bi mogao ući u sustav kondenzata čisti se kemijskom obradom.
Kada zrak iscuri u parni prostor PTFE izmjenjivača topline tijekom ciklusa isključivanja, sadržaj kisika u tom zraku otapa se u zaostalom kondenzatu. U sljedećem-ciklusu zagrijavanja, ovaj kondenzat-bogat kisikom miješa se s dolaznom parom i izlazi kroz parnu zamku. Uzorak kondenzata uzet na ispustu sifona pokazuje povišeni otopljeni kisik-često 50-500 ppb u usporedbi s osnovnom linijom sustava.
Mjerenje se provodi mjeračem otopljenog kisika pomoću elektrokemijskog ili optičkog senzora. Uzorak se skuplja u zatvorenu posudu kako bi se spriječila ponovna atmosferska -kontaminacija. Višestruki uzorci tijekom nekoliko ciklusa utvrđuju obrazac: osnovni kisik tijekom stabilnog rada, povišeni kisik tijekom prvog ispuštanja kondenzata nakon hladnog starta.
| Razina kisika u kondenzatu | Tumačenje | Potrebna radnja |
|---|---|---|
| < 10 ppb | Normalan; nema prodora zraka | Nijedan |
| 10-50 ppb | Lagani ulazak zraka; može biti kumulativno | Pratiti trend; pregledajte dostupne priključke |
| 50-200 ppb | Umjereni ulazak zraka; performanse se mogu pogoršati u roku od nekoliko tjedana | Ispitivanje curenja tijekom sljedećeg gašenja |
| 200-500 ppb | Značajan ulazak zraka; očekivani gubitak prijenosa topline | Dajte prioritet otkrivanju curenja i popravku |
| >500 ppb | Ozbiljni ulazni ili kvar odzračivača kotla | Trenutačna istraga |
Lociranje ulazne točke
Analiza kisika potvrđuje ulazak zraka, ali ne locira izvor. Ulazna točka obično je na spoju koji dovoljno brtvi pod pozitivnim tlakom pare, ali dopušta curenje prema unutra pod vakuumom. Brtve stabla ventila česti su krivci. Ventil koji drži tlak pare od 4 bara prema van može propuštati zrak prema unutra kada se brtva vretena opusti pod vakuumom.
Prirubnički spojevi s brtvama koje su podnijele kompresiju mogu brtviti pod unutarnjim pritiskom, ali plakati pod vakuumom. Priključci instrumenata-priključci manometra, prodori zaštitnih otvora-sa konusnim navojima cijevi također su sumnjivi. Čak i mikroskopski put curenja propušta zrak tijekom sati ciklusa isključenja.
Metoda definitivnog lociranja je vakuumski test. Parni prostor izmjenjivača ispražnjen je vakuum pumpom na približno -0,8 barg. Svaka potencijalna točka propuštanja testira se njuškalom helija ili primjenom otopine sapuna i promatranjem stvaranja mjehurića (što ukazuje na ulazak zraka u vakuumski prostor). Test se izvodi tijekom planiranog perioda održavanja.
PTFE-posebno razmatranje
PTFE izmjenjivači topline imaju kompresijske spojeve na spojevima cijevi-na-glavu. Ovi spojevi, iako pouzdani pod pozitivnim tlakom, oslanjaju se na elastičnost PTFE prstena za održavanje brtvljenja. Tijekom mnogih toplinskih ciklusa, ferula se može opustiti. Pod vakuumom, opuštena čahura može dopustiti blagi prodor zraka koji ne bi uzrokovao vidljivo curenje pare prema van.
Periodično ponovno -okretanje kompresijskih spojnica prema specifikacijama proizvođača održava cjelovitost brtve u oba smjera. Godišnja provjera zakretnog momenta spojnice tijekom planiranog održavanja sprječava spori razvoj curenja vakuuma koje bi analiza kisika inače otkrila kao problem u razvoju.
Sažetak
Ulaz zraka u parni prostor PTFE izmjenjivača topline tijekom-ciklusnog vakuuma otkriva se povišenim otopljenim kisikom u uzorcima kondenzata-50-500 ppb u usporedbi s osnovnom linijom ispod 10 ppb. Kisik je tragač za zrak koji ulazi kroz spojeve koji adekvatno brtve pod pozitivnim tlakom, ali cure prema unutra pod vakuumom. Ispitivanje vakuuma tijekom planiranog održavanja locira specifične ulazne točke. Redoviti ponovni zatezni moment kompresijskih spojnica sprječava razvoj curenja vakuuma tijekom vremena.
Inženjerska podrška za praćenje kisika u kondenzatu i otkrivanje curenja vakuuma u PTFE sustavima izmjenjivača topline dostupna je nakon podnošenja trenutnih mjerenja kisika, radnog ciklusa sustava i svih uočenih trendova pada performansi.
