Udržování výměníků tepla udržovaných, čistých a v dobrém provozním stavu jako kritická součást v prostředí procesního závodu pomůže zabránit neúmyslným odstávkám a nákladné neplánované údržbě. Jak všichni víme, účinky neplánovaných odstávek mohou mít hluboký dopad jak na provozní zisky, tak na širší ekonomiku.
Pochopení nejběžnějších příčin selhání výměníku tepla a možných preventivních řešení může týmům pomoci zajistit udržení výkonu závodu a zajistit, aby byla přijata opatření dříve, než dojde k nevratnému poškození výměníku.
Nadměrné zatížení
Prvním nejčastějším problémem, se kterým se setkáváme, je „nadměrná zátěž“. Můžete vidět, že váš výměník tepla poskytuje nadměrné zatížení v důsledku zvýšení kapacity zařízení; mohlo by to vést k přetížení výměníku. Vysoké teplotní rozdíly kapaliny nebo dokonce dramaticky vyšší přenos tepla, než bylo původně předurčeno, mohou způsobit problémy v důsledku takového zatížení.
V některých případech může závod těžit z přepracovaného výměníku tepla. Nebo alternativním úspěšným přístupem je vybavit stávající jednotky technologiemi, jako jsou turbulátory hiTRAN® Thermal System. Klíčovým přínosem pro vedení závodů, kterému je třeba porozumět, je umožnění optimalizovaných podmínek zpracování při současném zamezení vysokých nákladů na přestavbu a snížení velkého kapitálového výstupu. Oba významné faktory při dodržování rozpočtů.
Pokud je snížení kapitálových výdajů během přestaveb zajímavé, bude důležité následující
Ztráta tlaku proudu
Před instalací výměníků tepla do nového závodu by měla být analyzována optimální velikost a provozní prvky výměníku, aby se podpořil efektivní provoz závodu. Při modernizaci dílčích sekcí zařízení se nemusí brát v úvahu maximální zpracovatelská kapacita výměníku tepla; což má za následek snížený výkon zařízení a větší ztrátu tlaku proudu.
V mnoha případech nadměrné ztráty tlaku páry brání dalšímu růstu rostlin při vyšší výrobní kapacitě. Aby bylo možné zvýšit kapacitu, bude procesní závod muset vyměnit různé části zařízení pro výměníky tepla, které umožní požadované zvýšení kapacity.
Příliš velká tlaková ztráta může také vést ke značnému množství energie spotřebované k udržení výměníků v chodu – není příliš efektivní. Studie kapacity a účinnosti zařízení mohou identifikovat výměníky tepla, které jsou nejvhodnější pro ekonomickou náhradu. Nicméně tyto identifikované výměníky tepla mohou také těžit z instalace hiTRAN®, což zvýší účinnost přenosu tepla, a proto může být snížena potřeba páry/utilit, podrobný dokument popisující takové příklady lze nalézt zde
Usazování nečistot
Znečištění výměníků tepla sníží přenos tepla, omezí účinnost výměníku, znemožní průtok kapaliny a zvýší pokles tlaku – výsledkem je sloučení problémů. Některé výměníky tepla jsou náchylnější než jiné; to silně závisí na procesní kapalině, provozních podmínkách a celkové konstrukci výměníku.
Znečištění výměníku tepla je poněkud složité téma; může být velmi obtížné určit, jak bylo znečištění způsobeno v daném tepelném výměníku. Víme však, že hlavní charakteristiky zanášení jsou do značné míry diktovány vlastnostmi tepelných a hydrodynamických hraničních vrstev.
Pokud jde o strategie zmírnění znečištění, modernizace procesu výměníků může vést ke zlepšení a odolnosti vůči znečištění. Optimalizované konstrukce výměníků tepla spojené s dobrou kontrolou teplot a rychlostí kapaliny mohou také pomoci zmírnit problémy se znečištěním. Nákladově efektivní řešení, jako je hiTRAN Thermal Systems, pomáhají zmírnit znečištění, důkladný a vyvážený pohled na to je k dispozici v nahraném webináři, kde můžete dále prozkoumat.
Vadné zařízení výměníku tepla
Samotné zařízení tepelného výměníku je náchylné k poruchám hardwaru. Netěsnosti trubek a vibrace trubek mohou způsobit zhoršení tepelného výkonu, zvýšenou spotřebu energie a kontaminaci procesní kapaliny. Menší problémy, jako jsou praskliny ve svarech těsnění trubek a praskliny trubkovnice, mohou často vést k nákladné nouzové údržbě, která má dopad na celý procesní závod.
Počítačový software může umožnit dobrý přehled o životním cyklu výměníku tepla. Preventivní opatření proti vibracím trubek lze například dosáhnout zvýšením tloušťky trubky a větší vzdálenosti mezi trubkami. V konečném důsledku může být selhání zařízení výměníku tepla důsledkem nesprávných plánů údržby, bez pravidelného sledování účinnosti a integrity výměníku může být obtížné určit důvody selhání zařízení výměníku tepla.
Závěrem lze říci, že pochopení běžných příčin selhání výměníku tepla může týmům pomoci stanovit preventivní opatření v rané fázi umožňující maximální efektivitu, předcházet neplánované údržbě a v konečném důsledku snížit náklady. Jednou z možností je provést analýzu sítě výměníků tepla, ale s ohledem na dovybavení výměníků, kde analýza vyžaduje více „praktický“ auditní přístup zkoumající realitu mechanických poruch v terénu, přečtěte si prosím tento článek pro více informací