Nevidljivi uljez
Vazduh ulazi u parni prostor izmenjivača toplote PTFE bez vidljive indikacije. Para ne curi prema van. Nema kapanja kondenzata. Pritisak pare ostaje stabilan. Ipak, toplinski učinak progresivno opada tokom sedmica. Izmjenjivač, koji je prvobitno dimenzioniran sa odgovarajućom marginom, više ne može održavati temperaturu kupke pri punoj brzini proizvodnje.
Krivac je ulazak vazduha tokom ciklusa isključenja. Kada je para izolirana i izmjenjivač se ohladi, para unutra se kondenzira. Zapremina kondenzata je približno 1/1,600 originalne zapremine pare. Ovo smanjenje volumena stvara djelomični vakuum unutar cijevi. Ako bilo koja veza-stablo ventila, zaptivka prirubnice, armatura instrumenta-dopušta i najmanje curenje prema unutra, zrak se uvlači u prostor za paru. U sljedećem ciklusu{10}zagrijavanja, zrak ostaje dok para ulazi. Vazduh se akumulira ciklus po ciklus, prekrivajući površine za prenos toplote.
Analiza rastvorenog kiseonika uzoraka kondenzata detektuje ovaj ulazak vazduha pre nego što se akumulira do tačke merljivog gubitka performansi. Kiseonik je trag koji otkriva nevidljivo curenje.
Princip detekcije kiseonika
Kondenzat pare u pravilno zatvorenom sistemu sadrži vrlo malo rastvorenog kiseonika-obično manje od 10 delova na milijardu (ppb) u sistemima sa efektivnim odzračivanjem vode iz kotla. Kiseonik koji je ušao u kotao sa dopunskom vodom uklanja se odzračivanjem. Kiseonik koji bi mogao ući u sistem kondenzata uklanja se hemijskim tretmanom.
Kada vazduh curi u parni prostor PTFE izmenjivača toplote tokom ciklusa isključenja, sadržaj kiseonika u tom vazduhu se rastvara u zaostalom kondenzatu. U sljedećem ciklusu{1}}zagrijavanja, ovaj kondenzat-bogat kiseonikom se miješa sa dolaznom parom i izlazi kroz sifon za paru. Uzorak kondenzata uzet na ispustu iz zamke pokazuje povišeni rastvoreni kiseonik-često 50-500 ppb u poređenju sa baznom linijom sistema.
Mjerenje se vrši mjeračem rastvorenog kiseonika pomoću elektrohemijskog ili optičkog senzora. Uzorak se sakuplja u zatvorenoj posudi kako bi se spriječila atmosferska re{1}}kontaminacija. Više uzoraka tokom nekoliko ciklusa uspostavlja obrazac: osnovni kiseonik tokom stabilnog rada, povišen kiseonik tokom prvog pražnjenja kondenzata nakon hladnog starta.
| Nivo kiseonika kondenzata | Interpretacija | Potrebna radnja |
|---|---|---|
| < 10 ppb | Normal; nema ulaska vazduha | Nema |
| 10-50 ppb | Lagani ulazak zraka; može biti kumulativno | Pratiti trend; pregledajte dostupne priključke |
| 50-200 ppb | Umjereni prodor zraka; performanse se mogu pogoršati u roku od nekoliko sedmica | Test curenja tokom sljedećeg gašenja |
| 200-500 ppb | Značajan ulazak zraka; očekivani gubitak toplote | Dajte prioritet otkrivanju curenja i popravku |
| >500 ppb | Ozbiljni ulazak ili kvar odzračivanja kotla | Hitna istraga |
Lociranje ulazne tačke
Analiza kiseonika potvrđuje ulazak vazduha, ali ne locira izvor. Ulazna tačka je tipično na spoju koji adekvatno zaptiva pod pozitivnim pritiskom pare, ali dozvoljava curenje prema unutra pod vakuumom. Zaptivke ventila su uobičajeni krivci. Ventil koji drži pritisak pare od 4 bara prema van može propuštati vazduh prema unutra kada se pakovanje vretena opušta pod vakuumom.
Prirubnički spojevi sa zaptivkama koji su preuzeli kompresioni set mogu se zaptiti pod unutrašnjim pritiskom, ali će se rasplakati pod vakuumom. Priključci instrumenata-priključci za manometar, prodori zaštitnih kanala-sa konusnim cijevnim navojima su također sumnjivi. Čak i mikroskopski put curenja propušta vazduh tokom sati prekida ciklusa.
Metoda definitivne lokacije je vakuum test. Parni prostor izmenjivača se evakuiše pomoću vakuum pumpe do približno -0,8 barg. Svaka potencijalna tačka curenja se testira pomoću njuškala helijuma ili nanošenjem rastvora sapuna i posmatranjem formiranja mehurića (što ukazuje da vazduh ulazi u vakuumski prostor). Test se izvodi tokom planiranog perioda održavanja.
PTFE{0}}Posebno razmatranje
PTFE izmjenjivači topline imaju kompresione fitinge na spojevima cijevi---. Ovi priključci, iako su pouzdani pod pozitivnim pritiskom, oslanjaju se na elastičnost PTFE ferule za održavanje brtve. Tokom mnogih termičkih ciklusa, prsten se može opustiti. Pod vakuumom, opušteni prsten može dozvoliti blagi ulazak zraka koji ne bi uzrokovao vidljivo curenje pare prema van.
Periodični re-okretni moment kompresionih fitinga prema specifikacijama proizvođača održava integritet brtve u oba smjera. Godišnja provera obrtnog momenta ugradnje tokom planiranog održavanja sprečava spori razvoj curenja vakuuma koje bi analiza kiseonika inače otkrila kao problem u razvoju.
Rezime
Ulazak zraka u parni prostor PTFE izmjenjivača topline tokom vakuuma izvan{0}}ciklusa detektuje se povišenim otopljenim kiseonikom u uzorcima kondenzata-50-500 ppb u poređenju sa osnovnom linijom ispod 10 ppb. Kiseonik je trag za vazduh koji ulazi kroz spojeve koji adekvatno zatvaraju pod pozitivnim pritiskom, ali cure unutra pod vakuumom. Vakuumsko testiranje tokom planiranog održavanja locira određene ulazne tačke. Redovno ponovno zatezanje kompresionih spojnica sprječava razvoj vakuumskih curenja tokom vremena.
Inženjerska podrška za praćenje kondenzovanog kiseonika i otkrivanje curenja vakuuma u sistemima izmjenjivača topline PTFE dostupna je nakon podnošenja trenutnih mjerenja kisika, radnog ciklusa sistema i bilo kojeg uočenog trenda pada performansi.
