Kuinka tunnistaa ja määrittää sisäinen kuori{0}}sivuohitusvirta lämpökuvauksen avulla?

PTFE-lämmönvaihtimen mustan tiivistetyn kuoren sisällä näkymätön sisäinen vuoto varastaa suorituskykyä. Kuori-puolen neste ohittaa putkinipun viallisen ohjauslevyn rajapinnan tai vaurioituneen tiivisteen läpi eikä seuraa haluttua virtaussuuntaa. Vaihdin on edelleen käynnissä, paineet ovat normaaleja, eikä ulkona ole vuotoa." Osa prosessinesteestä kuitenkin oikosulkee suoraan ulostuloon, ja siksi lämpötehokkuus laskee hiljaa. Onneksi tämä peitelty kiertotie jättää kuoren ulkopuolelle lämpöjäljen, huomaamattoman lämpökuvion, jonka älykäs infrapunakamera voi havaita häiritsemättä.

Lämpökuvauksesta on tullut tunnetuksi yhdeksi tehokkaimmista ei-invasiivisista diagnostiikkatekniikoista PTFE-lämmönvaihtimien kuoren puolen ohitusongelmien havaitsemiseksi prosessiolosuhteissa.

Ohitusvirran ymmärtäminen kuoren puolella
Oikein toimivassa vaippa- ja putkenvaihtimessa kuoren{0}}puoleinen neste työnnetään virtaamaan putkinipun poikki ohjauslevyjen ja tiivistysjärjestelmien avulla säädetyllä tavalla.

Tämä ristivirtausliike on tärkeä, koska se:

Maksimoi lämmön siirtymisen

Suosii turbulenssia

Poistaa seisovan veden

Lisää lämpötehokkuutta

Varmistaa, että kuorta käytetään tasaisesti

Kun ohitus kehittyy, osa kuoren puoleisesta nesteestä ohittaa kokonaan aiotun virtauskanavan.

Neste ei kulje PTFE-putkien yli, vaan poistuu niiden kautta

Ohjauslevyn tiivisteet vaurioituneet

Raot ohjauslevyjen ja kuoren seinämän välillä

Epäonnistuneet väliseinälevyt

Sisäosat ovat syöpyneet

Paketin liitännät eivät ole kunnolla paikallaan

Vuotava virta ryntää kohti ulostuloa vähäisellä mielekkäällä lämmönsiirrolla.

Kuinka lämpökuvaus toimii
Ohitusvirta muodostaa paikallisen lämpötilapoikkeaman vaihtimen vaippaan.

Ohitetun nesteen lämpötila on edelleen hyvin erilainen kuin vaippaympäristö, ja näin ollen teräskuoren seinämän huijausvirran yläpuolella on erilainen pintalämpötilajakauma.

Lämpökamera näkee roistovirran aaveen, joka on maalattu lämmöllä kuoren iholle.

Tämä lämpötilaero on selvempi säädellyn prosessilämpötilan muutoksen aikana.

Luo lämpötilan askelmuutos
Paras tapa diagnosoida on saada tarkoituksella aikaan nopea lämpötilan muutos kuoren{0}}puolen sisääntulossa.

Tässä on useita esimerkkejä:

Kylmä vesi vastaan ​​lämmin vesi

Lisätty kuumempi prosessineste

Jäähdytysveden lämpötilan lyhytaikainen{0}}säätö

Kierrätyssilmukan parametrien muuttaminen

Tarkoituksena on luoda lämmönvaihtimeen etenevä lämpörintama.

Hallittujen lämpötilavaihteluiden merkitys
Lämpötilan muutoksen tulee olla riittävä tuottamaan selkeä lämpökontrasti kuoren ulkopuolelle.

Lämpötilan muutos ei kuitenkaan saa olla liian aggressiivinen.

PTFE-putkijärjestelmät sietävät vähemmän nopeaa lämpöshokkia kuin metalliputkijärjestelmät. Liialliset lämpötilan muutokset voivat aiheuttaa ylimääräisiä mekaanisia rasituksia vaihdinnippuun.

Joten turvallisen diagnosoinnin kannalta on suositeltavaa käyttää kohtalaista mutta selkeää lämpötila-astetta.

Lämpöskannauksen suorittaminen
Korkean resoluution{0}}infrapunakamera skannaa jatkuvasti ulkokuoren pintaa, kun lämpötilan muutos alkaa.

Terve lämmönvaihtimen lämpökuvio
Normaalisti toimiva vaihdin näyttää pääsääntöisesti:

Vakio lämpötilagradientti

Hitaat lämpömuutokset

Tasainen lämmön hajonta pitkin vaipan pituutta

Jopa lämpöhäviö tuloaukosta ulostuloon

Kuoren pinnan lämpötila muuttuu hitaasti tyypillisen lämmönjohtumisen aikana nipun läpi.

Ohita Stream Thermal Signature
Ohitus kuoren reunassa kertoo aivan toisenlaisen tarinan.

Termografinen skannaus näyttää erilaisen kuvan:

Jatkuva kuuma nauha

Kylmä kanava alas kuorta

Rajoitettu lämpölaastari.

Lämpötilakuvio, joka ei ole symmetrinen

Nopea lämmön leviäminen ulosvirtausalueelle

This anomaly follows the route of the bypassing fluid as it is diverted around the tube bundle.

Vaikeissa olosuhteissa lämpösignaali voi siirtyä lähes suoraan sisäänkäynnistä ulostuloon.

Paikallisen ja yleisen vuodon erottaminen
Lämpökuvauskuoren puoleisen ohituksen havaitsemisen PTFE-lähestymistapojen tärkein etu on kyky erottaa eri vikatyypit.

Yleistynyt vuoto välilevyn kautta
Laajamittainen sisäinen vuoto näyttää tältä:

Lämpötilapoikkeamat ovat yleisiä

Lämpötahrat, leveä

Alempi lämpötasaisuus yleisesti

Useita päällekkäisiä kuumia tai kylmiä kohtia

Tämä kuvio voi johtua tiivisteiden iästä tai vaihtimen sisäosien yleisestä huononemisesta.

Paikallinen epäonnistumisen ohitus
Yleensä yksi rikkoutunut tiiviste tai vaurioitunut väliseinä aiheuttaa:

Ohut lämpöviiva

Hyvin määritelty kanava.

Kylmät kuumat keskittymisalueet

Erilaiset suuntaviivat

Tämän paikallisen toiminnan ansiosta huoltohenkilöstö voi pienentää huomattavasti tarkastusalueen kokoa ennen sammuttamista.

4.4 Ohituksen vakavuuden kvantifiointi
Lämpökuvaus on enemmän kuin vain vian etsimistä. Se voi myös saada arvioidun vakavuusarvion valvotussa ympäristössä.

Laadullinen arviointi
Monissa teollisissa skenaarioissa laadullinen kuva riittää vahvistamaan:

Ohitusvirtauksen olemassaolo

Ohitustien sijainti (n.)

Vuodon suhteellinen voimakkuus

Pahenemisen eteneminen ajan myötä

Nämä tiedot ovat usein riittävät perustelemaan suunniteltua huoltotoimintaa.

Terminen analyysi, kvantitatiivinen
Tarkempi analyysi voi arvioida:

Suhteellinen ohitusvirtausosuus;

Lämpötilaeron suuruus

Lämmönsiirron heikkenemisaste

Terminen etenemisnopeus

Kvantitatiivisiin mittauksiin tarvitaan useita tekijöitä:

Kalibroitu infrapunakamera

Tunnettu kuoren seinämän imukyky

Tasaiset ympäristöolosuhteet

Tasaiset katselukulmat

Prosessiohjatut lämpötilat

Emissiivisyyskorjaus vaaditaan lämpötilalukemiin, mutta visuaaliset kuviot ovat edelleen tärkeitä diagnoosin kannalta.

Edut perinteisiin tarkastusmenetelmiin verrattuna
Säännöllinen kuoren{0}}sivutarkastus vaatii yleensä:

Vaihdin on suljettu

Eristys ja viemäröinti

nipun poistaminen

Sokkojen purkaminen

Pitkittynyt seisokki

Lämpökuvauksella vältetään monet näistä keskeytyksistä.

Ei-invasiivisen diagnoosin edut
Tärkeimmät toiminnalliset edut ovat:

Online-tarkastustoiminto

Ei tuotantokatkoksia

Nopea vikojen havaitseminen

Vähentynyt epävarmuus kunnossapitosuunnitelmissa

Varhainen vian havaitseminen

Parannettu korjauskohdistus

Vaihtimen satunnaisen purkamisen sijaan huoltohenkilöstö voi suunnitella tiettyjä korjaustoimenpiteitä seuraavaa suunniteltua käyttökatkoa varten.

Kuvanlaatuun vaikuttavat tekijät
Useat käytännön asiat vaikuttavat lämpöohitustunnisteiden selkeyteen.

Shell Surfacen tila
Maali, hapettuminen, kosteus ja eristystila vaikuttavat infrapunaemissiokykyyn.

Ilmavirran ympäristö
Suuret ilmavirtaukset kuoren yli voivat aiheuttaa ulkopinnan lämpötilan vääristymiä.

Eristeen poistaminen
Väliaikainen suojaus on usein poistettava, jotta paljas kuoren pinta voidaan skannata tarkasti.

Lämpöstabiloinnin aika
On kuluttava tarpeeksi aikaa, jotta lämpötilarintama etenee kuoren läpi ja tuottaa näkyvän kontrastin ulkopuolelle.

Sovellukset PTFE-lämmönvaihdinjärjestelmissä
Lämpökuvausdiagnostiikka on erityisen hyödyllinen PTFE-vaihtimissa, koska aggressiivisia invasiivisia tarkastusmenetelmiä ei aina voida soveltaa polymeeriputkiin.

Yleisiä käyttökohteita ovat:

Kemiallisten prosessien laitteet

Jäähdytyspiirit happo.

Liuottimen talteenottolämmönvaihtimet

Pintakäsittelykoneet

Puolijohdeprosessin jäähdytys

Farmaseuttiset lämpöjärjestelmät

Erityisesti näissä olosuhteissa on ylläpidettävä käytettävyyttä ja diagnosoitava piilotetut lämpöhäviöt.

Johtopäätös
Lämpökuvaus tarjoaa tehokkaan ei--kosketuksen, ei-invasiivisen työkalun PTFE-lämmönvaihtimien piilotetun kuoren-sivun ohitusvirtojen paljastamiseen. Kuoren ulkopinnan lämpökuvioiden avulla voidaan tarkastella ohitusvirtausreittejä nopeasti ja tarkasti ilman, että laitteistoa tarvitsee avata käyttämällä kontrolloitua lämpötilan askelmuutosta.

PTFE Lämpökuvauksen kuoripuolen ohituksen havaitsemisen laajemmalla alueella tämä menetelmä tarjoaa nopean visuaalisen vahvistuksen sisäisestä vuodosta, paikantaa tietyt vikaalueet ja mahdollistaa lämpösuorituskyvyn heikkenemisen tason arvioinnin. Kirkkaat kuumat tai kylmät raidat kuoren pinnalla ovat tyypillisesti hyvä osoitus siitä, mistä neste karkaa tehokkaan virtauksen ohjauksen.

Lämpökuvauksesta on tulossa yhä enemmän prosessilaitteiden toiminnallinen röntgenkuva{0}}teollisuusdiagnostiikkatekniikoiden jatkuvan kehityksen myötä. Monissa tapauksissa hyödyllisimpiä vianetsintätyökaluja ovat ne, jotka voivat diagnosoida tilan ilman, että prosessia tarvitsee ensin pysäyttää.