PTFE 熱交換器の圧力降下サージ: 原因と診断手順

ポンプはより激しく動作しています。 PTFE 熱交換器前の圧力計が通常より高くなっています。流れを妨げるものがあります。圧力降下が大きいとエネルギーが無駄になり、流量が低下します。これはパフォーマンスに悪影響を及ぼします。さて、ここで限界があります。
熱交換器での圧力降下は、流体の流速、粘度、密度、および流路の形状に直接関係します。流量と流体特性が変化しないままΔP が増加すると、熱交換器の形状が異なります。何かがチャンネルを圧迫しているか、チューブを歪ませています。 PTFE 熱交換器では、柔らかく柔軟なチューブが小さな制限から容易にチューブの潰れや完全な流れの障害につながる可能性があるため、この問題は特に深刻です。熱交換器の中の目は圧力計です - 信頼してください。パフォーマンスの低下やリークが発生するはるか前に、隠れた問題を発見します。
流量が増加していないという明らかな点からトラブルシューティングを開始します。ポンプ速度、制御バルブの位置、および流量計の測定値を元のベースライン データと比較して確認します。流量が設計を超えている場合、ΔP は速度の 2 乗に応じて自然に増加するため、正しい流量に戻して再確認してください。流量が同じままの場合は、制限がユニット内にあります。

両側の差圧を個別に測定します。反対側のバルブを閉じ、チューブ側のみでΔPを測定し、次にシェル側のみでΔPを測定します。この側に特化した分離は、これまでで最も強力な診断ステップです。-チューブ側の ΔP だけが増加している場合、問題はチューブにあります。おそらく、有効断面積が小さくなったスケール、PTFE チューブの潰れ、または 1 つ以上のチューブに異物が詰まっている可能性があります。- ΔP がシェル側のみで高い場合、問題はシェルにあります。バッフルの汚れ、チューブ間の堆積物の蓄積、または移動して流路を塞いで損傷したバッフル。 PTFE チューブがつぶれている場合は、通常、バキューム ブレーカーが欠けていることを示します。チューブ側の急速真空（ポンプ吸引時や急冷時によくあること）や外部の過圧により、薄いライナーが内側に曲がって流れ面積が大幅に制限される可能性があります。
次に、ユニットの電源がまだ入っている間に、温度の異常を探します。赤外線カメラを使用してシェルとノズルをスキャンするか、適切な PPE でアクセス可能な表面に触れます。熱い場所は、流体が不足しているバイパスを表しており、汚れた領域の周囲を循環しています。{2}}シェル上のコールド スポットは通常、流体が静止している部分の局所的な詰まりを示します。このような熱指紋は、どの列のチューブまたはシェル セグメントが損傷しているかを正確に特定するのに役立ちます。同時に注意してください。」ガラガラ音やハミングは、狭いチャンネルを介して高速で発生する管の振動です。甲高いホイッスル音は、多くの場合、部分的な障害物または単一の管が潰れてベンチュリ効果を引き起こしていることを意味します。静かな熱交換器は優れた熱交換器であり、新しい音は警告であり、すぐに確認する必要があります。
ΔP がクリーンなベースライン値の 2 倍を超える場合、将来の損傷のリスクは無視できないほど深刻です。熱交換器を完全に隔離し、両側を慎重に減圧して内部検査の準備をします。チューブ側では、チャネルまたはヘッダーにボアスコープを挿入して、各チューブの入口を検査します。スケールの蓄積、崩壊した領域、または異物がないか確認します。設計が許せば、シェル側のチューブ束を引っ張って、チューブ表面の外側とバッフルのクリアランスを目視検査します。あらゆるものの写真を撮ります。写真は永続的なメンテナンス記録の一部となり、将来の清掃間隔を見積もるのに役立ちます。
これらのインスタンスの多くを防ぐための実際的な推奨事項。急激な吸引を受ける可能性のあるラインにはバキュームブレーカーを設置し、保守してください。メーカーが推奨する最大圧力損失を超えないようにしてください。システム全体の圧力は正常に見えても、PTFE チューブは大きな差圧がかかると潰れる可能性があります。同じ流量におけるチューブ側とシェル側のデルタ P の毎日のログを維持します。数週間にわたってゆっくりと蓄積する場合は、通常、スケールや汚れの兆候であり、化学洗浄で処理できます。-素早いジャンプは、ほとんどの場合、チューブのつぶれ、バッフルの外れ、障害物など、緊急のシャットダウンが必要な機械的故障を示しています。
問題が発見されると、是正措置は迅速に講じられます。チューブ側面のスケーリングは、化学物質の浸漬や低圧フラッシングに反応します。つぶれたチューブや異物は通常、バンドルを取り外し、専門家による修理または交換が必要です。 PTFE のフィールドパッチはほとんど信頼できません。シェル側面の汚れがある場合は、束を除去し、外面を機械的または化学的に洗浄する必要がある場合があります。壊れやすい PTFE ライニングを決して傷つけないように注意してください。
圧力降下が高い場合は、流量制限を示す良い指標となります。オペレーターはチューブとシェルを即座に分離して、発生源を特定し、洗浄や修理を手配できます。早期診断によりポンプが節約され、設計パフォーマンスが回復し、エネルギーが節約され、-最も重要なこと-わずかな制限が致命的な漏れや交換器の故障につながることを防ぎます。圧力計は決して嘘をつきません PTFE 熱交換器に対する最初で最大の保護は、オペレーターがシフトごとに圧力計をチェックすることです。