Jak zdiagnozować wewnętrzny wyciek z obejścia w płaszczu PTFE-i-rurowym wymienniku ciepła?

Spadek ciśnienia jest zbyt niski i płyn procesowy nie schładza się poniżej 40 stopni w wymienniku PTFE zaprojektowanym do chłodzenia do 30 stopni. Są to klasyczne, często zaniedbywane wskaźniki wewnętrznego-płynu obejściowego, który omija wiązkę rurek zamiast przez nią przepływać. Wczesna diagnoza tego problemu zapobiega przedłużającej się niesprawności i niepotrzebnej wymianie całego wymiennika ciepła. Istnienie wewnętrznego obejścia można potwierdzić metodą metodyczną, wykorzystując pomiary spadków ciśnienia, analizę krzyżową temperatur i badanie gazu znakującego bez szybkiego demontażu.

Co to jest wewnętrzne obejście wymiennika PTFE?
Płyn po stronie płaszcza w płaszczowo-rurowym wymienniku--jest kierowany tak, aby przepływał przez wiązkę rur za pomocą przegród. Ten przepływ krzyżowy powoduje ścisły kontakt płynu z powierzchniami rur, przenosząc ciepło do płynu wewnątrz rur. Wewnętrzne obejście ma miejsce, gdy część płynu po stronie płaszcza przepływa przez kanał o niskim-oporze, całkowicie omijając wiązkę rurek.

Głównymi przyczynami wewnętrznego obejścia w wymiennikach PTFE są:

Uszkodzone lub brakujące uszczelki przegród: Przestrzeń pomiędzy przegrodami a wewnętrzną ścianą płaszcza jest zazwyczaj uszczelniana paskami uszczelniającymi lub elastycznymi uszczelkami PTFE. Uszczelki te mogą z czasem ulec zniszczeniu na skutek wibracji lub uszkodzeń chemicznych.

Luźny ruch wiązki rurek - Z powodu rozszerzalności cieplnej lub nieprawidłowej instalacji wiązka może przesunąć się osiowo, co może spowodować szczelinę na wlocie lub wylocie płaszcza.

Nieprawidłowo zbudowana głowica pływająca - W konstrukcjach z głowicą pływającą niewspółosiowe lub luźne uszczelnienie pomiędzy wiązką rurek a płaszczem umożliwia zwarcie płynu-po stronie płaszcza.

Efekt jest taki sam: część płynu po stronie płaszcza przechodzi przez obwód obejściowy, zazwyczaj przestrzeń pomiędzy najbardziej zewnętrznymi rurami a ścianą płaszcza (obejście płaszcza-do-wiązki) lub pomiędzy wyciętymi przegrodami (obejście okienne) i opuszcza wymiennik bez pełnego udziału w wymianie ciepła. Zmniejsza to efektywność cieplną, niekoniecznie powodując widoczny wyciek zewnętrzny.

Krok 1: Porównaj zmierzony spadek ciśnienia z danymi projektowymi
Spadek ciśnienia po stronie płaszcza jest proporcjonalny do oporu przepływu dla danego natężenia przepływu. Strumień obejściowy zapewnia alternatywną równoległą ścieżkę przepływu o niższym oporze i zmniejsza całkowitą mierzoną stratę ciśnienia.

Aby wykonać test:

Zmierz rzeczywisty spadek ciśnienia za pomocą skalibrowanych manometrów podłączonych do dysz wejściowych i wyjściowych płaszcza.

Jeśli różnica ciśnień jest znacznie mniejsza niż przewidywana, prawdopodobne jest obejście. Jednak sam niski spadek ciśnienia nie powoduje powstania obejścia, ponieważ może być również spowodowany zanieczyszczonym lub częściowo zatkanym wiązką rurek.