Picco di caduta di pressione nello scambiatore di calore in PTFE: cause e procedura diagnostica

La pompa lavora di più e il manometro prima dello scambiatore di calore in PTFE è più alto di quanto dovrebbe essere. Qualcosa sta bloccando il flusso. Una caduta di pressione elevata significa energia sprecata e portata inferiore e quindi prestazioni inferiori. Ecco come ottenere la restrizione.
La caduta di pressione attraverso qualsiasi scambiatore di calore è una funzione diretta della portata, della viscosità e della densità del fluido e della forma dei canali di flusso. Se la portata e le caratteristiche del fluido restano invariate, ma il ΔP aumenta ancora, allora qualcosa è cambiato nella geometria all'interno dello scambiatore. Qualcosa si sta chiudendo nei canali, deformando i tubi. In uno scambiatore di calore in PTFE questo problema è particolarmente urgente poiché i tubi sono morbidi e flessibili e una piccola restrizione può facilmente causare il collasso del tubo o il completo blocco del flusso. Affidati ai manometri. Sono i tuoi occhi nello scambiatore. Scoprono i problemi nascosti molto prima che si verifichino degrado delle prestazioni o perdite.
Iniziare la risoluzione dei problemi verificando l'ovvio: nessun aumento della portata. Confrontare la velocità della pompa, la posizione della valvola di controllo e i risultati di eventuali flussimetri con i dati di riferimento originali. Se il flusso è elevato per progettazione, allora ΔP aumenterà naturalmente con il quadrato della velocità. Riporta semplicemente il flusso alla progettazione e ri-controlla. Se il flusso non viene alterato, il vincolo è nell'unità.
Misurare la pressione differenziale su ciascun lato in modo indipendente. Chiudere le valvole sull'altro lato ed effettuare la lettura ΔP solo sul lato del tubo, quindi solo sul lato del mantello. Questo isolamento lato-specifico è il passaggio diagnostico più potente. Se il ΔP è aumentato solo sul lato del tubo, il problema è all'interno dei tubi - molto probabilmente un'incrostazione che ha ridotto la sezione trasversale effettiva, un tubo in PTFE collassato o detriti estranei bloccati in uno o più tubi. Se solo il DP del lato shell è alto, il problema è sullo shell. Incrostazioni sui deflettori, accumulo di depositi tra i tubi o addirittura deflettori rotti che si sono spostati e hanno bloccato i canali di flusso. Il tubo in PTFE collassato è comunemente un'indicazione della mancanza di un interruttore del vuoto. Il vuoto improvviso sul lato del tubo (comune durante l'aspirazione della pompa o il raffreddamento rapido) o la sovrapressione esterna- possono piegare il rivestimento sottile verso l'interno diminuendo drasticamente l'area di flusso.
Successivamente, mentre la macchina è ancora in funzione, ricercare eventuali anomalie di temperatura. Ispezionare visivamente il guscio e gli ugelli con una telecamera a infrarossi o con adeguati DPI, toccare con attenzione le aree accessibili. Le macchie fredde sul guscio sono spesso indicative di un blocco locale in cui il fluido ristagna; i punti caldi indicano un bypass in cui il fluido è in corto-circuito attorno alle aree sporche. Queste impronte termiche possono determinare la particolare fila di tubi o sezione del guscio che viene colpita. Allo stesso tempo, ascolta bene. Se senti un tintinnio o un ronzio, probabilmente si tratta di vibrazioni del tubo dovute alla velocità più elevata attraverso le parti ristrette. Un fischio acuto è spesso prodotto da un effetto Venturi con un'ostruzione parziale o un tubo collassato. Uno scambiatore silenzioso funziona correttamente, qualsiasi nuovo suono è un avvertimento che deve essere esaminato rapidamente.
Quando il ΔP è due volte il valore di riferimento pulito, il rischio di danni futuri è troppo grave per essere ignorato. Isolare lo scambiatore, depressurizzare entrambi i lati e prepararlo per l'ispezione interna. Sul lato del tubo, inserire un boroscopio nel canale o nel collettore per ispezionare ogni ingresso del tubo. Verificare la presenza di accumuli di calcare, parti crollate o corpi estranei. Se il progetto lo consente, dal lato del mantello, tirare il fascio tubiero per ispezionare visivamente le superfici dei tubi esterni e gli spazi liberi del deflettore. Fotografa tutto. Le immagini fanno parte del registro di manutenzione permanente e aiutano a stimare i futuri intervalli di pulizia.
Gran parte di ciò può essere evitato con una guida pratica. Installare e mantenere gli interruttori dell'aspirapolvere su qualsiasi linea che possa avere un'aspirazione improvvisa. La caduta di pressione massima consigliata dal produttore non deve essere superata; I tubi in PTFE possono collassare con una pressione differenziale eccessiva anche quando la pressione totale del sistema appare normale. Tieni traccia quotidianamente del ΔP del lato-del tubo e del lato del mantello-alla stessa portata. I lenti aumenti nel corso delle settimane indicano in genere la formazione di incrostazioni o incrostazioni che possono essere trattate mediante pulizia chimica. Un salto veloce indica quasi invariabilmente un guasto meccanico, come un tubo crollato, un deflettore spostato o un'ostruzione, e l'impianto deve essere abbassato immediatamente.
Una volta individuato il problema, l’azione correttiva è rapida. Le incrostazioni laterali del tubo rispondono abbastanza bene all'ammollo chimico e al lavaggio a bassa pressione. Di solito un tubo collassato o un oggetto estraneo richiede la rimozione del fascio e una riparazione o sostituzione professionale. Il patching sul campo del PTFE non è mai affidabile. Le incrostazioni sui lati del guscio- potrebbero richiedere l'estrazione del fascio e la pulizia meccanica o chimica delle superfici esterne, facendo attenzione a evitare di graffiare il fragile rivestimento in PTFE.
Una caduta di pressione elevata è un buon indicatore di limitazione del flusso. Gli operatori possono isolare rapidamente il tubo dal lato mantello, individuare la fonte e programmare la pulizia o la riparazione. Il rilevamento tempestivo protegge la pompa, riporta la pompa alle prestazioni di progetto, risparmia energia e, cosa ancora più importante, evita che una piccola limitazione si trasformi in una grande perdita o in un guasto dello scambiatore. Il manometro non mente e l'operatore che lo controlla ad ogni turno è la prima e più grande difesa dello scambiatore di calore in PTFE.