Dijagnosticiranje i ispravljanje neobičnih zvukova u PTFE izmjenjivačima topline

Prošli tjedan PTFE izmjenjivač topline počeo se tresti. Isprva je bio tih zvuk, ali je odjednom postao dovoljno glasan da se čuje u cijeloj tvornici. Nešto nije u redu-i ignoriranje može dovesti do kvara snopa cijevi.
Uši operatera ključni su dijagnostički alat-koji zna što je normalno. Cijevi PTFE izmjenjivača topline su namjerno tanke i fleksibilne kako bi se prilagodile toplinskom širenju. Međutim, ta ista fleksibilnost čini snop vrlo osjetljivim na vibracije. Ako je brzina protoka veća od projektirane granice koju je postavio proizvođač (često više od 2 m/s unutar cijevi), vrtložno rasipanje dovodi do ritmičkih sila koje stimuliraju inherentnu frekvenciju cijevi. Cijevi tada udaraju o pregrade ili susjedne cijevi i proizvode uobičajeno zveckanje ili zujanje. Tijekom vremena, česti mikroudari izazivaju trošenje zbog trzanja koje troši PTFE površinu i uzrokuje curenje u obliku rupica. Iznenadno zatvaranje ventila ili okidanje pumpe stvara tlačni val ili vodeni udar, koji može uzrokovati jedan glasan udarac ili opetovano udaranje. Labavi unutarnji elementi kao što su pregrade koje su se oslobodile, vijci koji su olabavljeni ili oslonci koji su se promijenili mogu uzrokovati nepravilno zveckanje ili lupanje, koje nije povezano s protokom. Svaku novu buku treba odmah riješiti jer PTFE cijevi ne podnose dugotrajne vibracije.
Započnite dijagnostiku ispitivanjem brzine protoka, i na strani cijevi i na strani školjke. Za sadašnje stanje, usporedite brzinu protoka i gustoću tekućine s izvornim projektnim podacima. Ako je brzina malo iznad ograničenja, buka je gotovo vjerojatno strujanje-inducirana vibracija. Sada, dok jedinica radi, pažljivo slušajte ritam. Vrtložno odbacivanje i rezonancija cijevi naznačeni su postojanim kontinuiranim zujanjem ili jasnom tonskom frekvencijom. Labavi komadi često rezultiraju nepravilnim, isprekidanim zveckanjem ili metalnim zveckanjem. Vodeni čekić često se označava iznenadnim, oštrim udarcem ili nizom udaraca koji se javljaju u isto vrijeme kada se ventil pokreće ili pumpa pokreće/zaustavlja.

Za kratko razdoblje ispitivanja, privremeno smanjite protok prigušivanjem nizvodnog ventila ili smanjenjem brzine crpke. Ako buka iznenada nestane ili se smanji, uzrokovana je brzinom protoka. Ako se buka ne mijenja, to je problem mehaničke labavosti, a ne problem dinamike fluida. Dok je jedinica još izolirana, provjerite sve vanjske oslonce, držite-vijke i spojeve mlaznica jesu li labavi. Provjerite ljusku, ima li vidljivih pokreta ili vibracija koje se prenose na temelj. Za vodeni čekić, mjerenje vremena zatvaranja velikih ventila. Manje od pet sekundi na cijevima preko 150 mm može uzrokovati štetne tlačne valove.
Korektivni koraci moraju se temeljiti na provjerenom uzroku. Najlakši način za uklanjanje vibracija koje stvara protok je trajno smanjenje brzine, bilo dodavanjem ploče s otvorom ili restriktorom protoka na zahvaćenoj strani ili promjenom brzine pumpe pomoću pogona s promjenjivom-frekvencijom. Ako smanjeni protok nije prihvatljiv na temelju zahtjeva procesa, možda će biti potrebni dodatni nosači cijevi ili nove pregrade s manjim razmacima za ublažavanje vibracija. U teškim okolnostima, cijeli snop cijevi treba zamijeniti onim posebno dizajniranim s anti-vibracijskim elementima kao što su proširene metalne trake ili dodatni-podupirači srednjeg raspona.
Vodeni udar može se izbjeći postavljanjem prigušivača prenapona (akumulator-tipa mjehura) blizu ulaza izmjenjivača ili naknadnom ugradnjom aktivatora sporog{1}}zatvaranja na ventile. Promjena vremena zatvaranja ventila na deset sekundi ili češće u potpunosti uklanja lupanje. Labavi unutarnji dijelovi zahtijevaju kontrolirano isključivanje: ponovno zategnite sve dostupne vijke na vrijednost koju je naveo proizvođač, zamijenite sve oštećene pregrade i provjerite jesu li nosači cijevi čvrsto postavljeni. Ponovno sastavite uređaj i ponovno testirajte-smanjenje protoka da vidite je li buka nestala.
Ako se buka nastavi nakon ovih intervencija ili se vrati u roku od nekoliko dana, snop je vjerojatno pretrpio ireverzibilno oštećenje. Izmjenjivač treba isključiti iz upotrebe, a cijevni snop poslati na stručni pregled i eventualno ponovno postavljanje cijevi na tom mjestu. Daljnja uporaba prijeti brzom progresijom do curenja i procesnog zagađenja.
Prigušivač prenapona je amortizer za tlačni val. Vodeni čekić. Umjesto da svako novo zveckanje ili zujanje odbacite kao pozadinsku buku postrojenja, tretirajte ga kao hitno dijagnostičko upozorenje, tako da operateri mogu otkriti probleme dok je njihovo otklanjanje još jeftino. Rano otkrivanje vibracija izazvanih protokom, vodenim čekićem ili olabavljenim dijelovima minimizira oštećenje uslijed trzanja, kolaps cijevi i skupu zamjenu snopa. Tihi izmjenjivač znači dugotrajan učinkovit izmjenjivač. Stalna pažnja na zvuk, brzinu i cjelovitost potpore održava PTFE izmjenjivače topline sigurnim i pouzdanim godinama.