Kako otkriti i kvantificirati unutrašnju školjku-bočni zaobilazni tok korištenjem termičke slike?

Unutar crno zapečaćenog omotača PTFE izmenjivača toplote, nevidljivo unutrašnje curenje krade performanse. Tečnost sa{1}}strane strane zaobilazi snop cijevi kroz neispravno sučelje pregrade ili oštećenu zaptivku i ne prati željeni smjer protoka. Izmjenjivač još uvijek radi, pritisci su normalni i nema curenja izvana." Međutim, djelić procesnog fluida kratko-spaja direktno na izlaz, pa se termička efikasnost tiho smanjuje. Srećom, ovaj prikriveni zaobilaz ostavlja termalni trag na vanjskoj strani kućišta, diskretni toplinski uzorak koji pronicljiva kamera može otkriti bez ometanja infrastrukture.

Termalno snimanje je postalo poznato kao jedna od najefikasnijih ne-invazivnih dijagnostičkih tehnika za otkrivanje problema sa zaobilaznicom u PTFE izmjenjivačima topline pod radnim okolnostima.

Razumijevanje obilaznog toka na strani školjke
U ispravnom izmjenjivaču omotača i cijevi, tekućina-na strani omotača se gura da teče preko snopa cijevi u kontroliranom obrascu postavljenom od strane pregrada i sistema zaptivanja.

Ovo poprečno kretanje je važno jer:

Maksimizira prijenos topline

Preferira turbulenciju

Uklanja stajaću vodu

Povećava termičku efikasnost

Osigurava da se školjka koristi ujednačeno

Kako se obilaznica razvija, neki dio tekućine sa strane ljuske potpuno zaobilazi predviđeni kanal protoka.

Tečnost ne putuje preko PTFE cevi, već izlazi preko

Zaptivke pregrade su oštećene

Zazori između pregrada i zida školjke

Neispravne pregradne ploče

Unutrašnje komponente su korodirane

Interfejsi paketa nisu pravilno postavljeni

Struja koja curi juri prema izlazu sa malim značajnim prijenosom topline.

Kako radi termalna slika
Zaobilazni tok stvara lokalnu temperaturnu anomaliju u omotaču izmjenjivača.

Zaobiđena tekućina je još uvijek na vrlo različitoj temperaturi u odnosu na okolinu ljuske, pa stoga čelični zid ljuske iznad lažnog toka ima drugačiju distribuciju površinske temperature.

Termalna kamera vidi duh lažne struje, naslikan toplinom na koži školjke.

Ovaj temperaturni disparitet je očigledniji tokom promene kontrolisane temperature procesa.

Kreirajte temperaturnu promjenu koraka
Najbolji način dijagnoze je induciranje, namjerno, brze promjene temperature na ulazu sa{0}}strane školjke.

Evo nekoliko primjera:

Hladna voda naspram tople vode

Uveden topliji procesni fluid

Kratkotrajno{0}}podešavanje temperature dovoda vode za hlađenje

Promjena parametara recirkulacijske petlje

Svrha je stvoriti termalni front koji se širi u izmjenjivaču topline.

Značaj kontrolisanih temperaturnih varijacija
Promjena temperature trebala bi biti dovoljna da proizvede izrazit termalni kontrast na vanjskoj strani ljuske.

Međutim, promjena temperature ne smije biti previše agresivna.

PTFE cijevni sistemi imaju manju toleranciju na brzi toplotni udar nego sistemi metalnih cijevi. Prekomjerne promjene temperature mogu dovesti do dodatnih mehaničkih naprezanja na snopu izmjenjivača.

Stoga je za sigurnu dijagnostiku poželjno imati umjeren, ali jasan temperaturni korak.

Provođenje termičkog skeniranja
Infracrvena kamera-visoke rezolucije neprestano skenira površinu vanjskog omotača nakon početka promjene temperature.

Zdravi termički uzorak izmjenjivača topline
U pravilu normalan izmjenjivač pokazuje:

Konstantan temperaturni gradijent

Spori termalni prijelazi

Ujednačena disperzija toplote po dužini ljuske

Čak i pad temperature od ulaza do izlaza

Temperatura površine ljuske se sporo menja tokom tipičnog provođenja toplote kroz snop.

Zaobilazni tok termičkog potpisa
Zaobilaznica na strani školjke priča sasvim drugačiju priču.

Termografsko skeniranje pokazuje drugačiju sliku:

Kontinuirana vruća traka

Hladan kanal niz školjku

Ograničeni termalni deo.

Temperaturni obrazac koji nije simetričan

Brzo širenje toplote do područja izlivanja

Ova anomalija prati rutu zaobilaznog fluida dok se skreće oko snopa cijevi.

U teškim okolnostima, termalni potpis može ići gotovo direktno od ulaza do izlaza.

Razlikovanje između lokalizovanog i opšteg curenja
Ključna prednost PTFE pristupa za otkrivanje bočne premosnice termovizijske školjke je sposobnost razlikovanja različitih tipova kvarova.

Generalizirano curenje kroz pregradu
Unutrašnje curenje velikih razmjera izgleda kao:

Temperaturne anomalije su široko rasprostranjene

Termo razmazivanje, široko

Sveukupna niža termička uniformnost

Mnogo preklapajućih vrućih ili hladnih tačaka

Ovaj obrazac može biti posljedica starosti zaptivki ili ukupne degradacije unutrašnjih dijelova u izmjenjivaču.

Lokalizovana premosnica kvara
Obično će jedna neispravna brtva ili oštećena particija uzrokovati:

Tanka termalna linija

Dobro definisan kanal.

Hladna vruća područja koncentracije

Različiti potpisi usmjerenog toka

Ovo lokalizirano ponašanje omogućava osoblju za održavanje da uvelike smanji veličinu inspekcije prije isključivanja.

4.4. Kvantifikacija ozbiljnosti zaobilaženja
Termalno snimanje je više od jednostavnog pronalaženja mana. Također može dobiti procijenjenu procjenu ozbiljnosti u kontroliranom okruženju.

Kvalitativna procjena
U mnogim industrijskim scenarijima kvalitativna slika je adekvatna da potvrdi:

Postojanje obilaznog toka

Lokacija obilaznice (cca)

Relativni intenzitet curenja

Progresija pogoršanja s vremenom

Ove informacije su često dovoljne da opravdaju planiranu aktivnost održavanja.

Termička analiza, kvantitativna
Sofisticiranija analiza može procijeniti:

Relativna frakcija obilaznog protoka;

Veličina temperaturne razlike

Stepen oštećenja prenosa toplote

Toplotna brzina širenja

Za kvantitativna mjerenja potrebno je nekoliko faktora:

Kalibrirana infracrvena kamera

Poznate apsorpcije zidova školjke

Stalni uslovi okoline

Jedinstveni uglovi gledanja

Kontrolisane temperature procesa

Korekcija emisivnosti je potrebna za očitavanje temperature, ali vizualni obrasci su još uvijek relevantni za dijagnozu.

Prednosti u odnosu na konvencionalne metode inspekcije
Rutinska{0}}bočna inspekcija školjke obično zahtijeva:

Izmjenjivač je isključen

Izolacija i drenaža

uklanjanje snopa

Slijepa demontaža

Produženi prekid rada

Termička slika izbjegava mnoge od ovih prekida.

Prednosti neinvazivne dijagnostike
Glavne operativne prednosti su:

Funkcija online inspekcije

Nema zaustavljanja proizvodnje

Brzo otkrivanje kvarova

Smanjena nesigurnost u planovima održavanja

Rano otkrivanje kvara

Poboljšano ciljanje popravke

Umjesto nasumičnog povlačenja izmjenjivača, ekipa za održavanje može planirati specifične aktivnosti popravke za sljedeći planirani prekid.

Faktori koji utječu na kvalitetu slike
Nekoliko praktičnih pitanja utiče na jasnoću potpisa termičke premosnice.

Status površine školjke
Boja, oksidacija, vlaga i stanje izolacije utiču na ponašanje infracrvene emisije.

Protok vazduha ambijent
Visoke brzine strujanja zraka preko školjke mogu uzrokovati izobličenje temperature vanjske površine.

Uklanjanje izolacije
Često je potrebno ukloniti privremenu zaštitu kako bi se gola površina školjke mogla precizno skenirati.

Vrijeme termičke stabilizacije
Mora proći dovoljno vremena da se temperaturni front proširi kroz ljusku i stvori vidljiv kontrast na vanjskoj strani.

Primjena u PTFE sistemima izmjenjivača topline
Termovizijska dijagnostika je posebno korisna za PTFE izmjenjivače, budući da se agresivni invazivni postupci inspekcije ne mogu uvijek primijeniti na polimerne cijevi.

Uobičajene upotrebe uključuju:

Oprema za hemijske procese

Kiselina kola za hlađenje.

Izmjenjivači topline sa povratom otapala

Mašine za završnu obradu površina

Proces hlađenja poluprovodnika

Toplotni sistemi u farmaciji

Konkretno, u ovim uvjetima potrebno je održavati vrijeme rada i dijagnosticirati skrivene gubitke topline.

Zaključak
Termička slika pruža moćan bes{0}}kontaktni, ne-invazivni alat za otkrivanje skrivenih{2}}bajpas tokova u PTFE izmjenjivačima topline. Toplotni obrasci na spoljašnjosti kućišta mogu se koristiti za brz i precizan pregled putanja zaobilaznog toka bez potrebe za otvaranjem opreme primenom kontrolisane promene temperaturnog koraka.

PTFE U širem polju detekcije bajpasa sa strane ljuske u termičkom prikazu, ova metoda pruža brzu vizuelnu potvrdu unutrašnjeg curenja, precizira specifične regije kvara i omogućava procjenu nivoa pada termičkih performansi. Jasne vruće ili hladne pruge na površini školjke obično su dobar pokazatelj gdje tečnost izlazi iz efektivne kontrole protoka.

Termalno snimanje postaje sve više i više operativni X-oblikovanje za procesnu opremu uz stalni razvoj industrijskih dijagnostičkih tehnologija. U mnogim okolnostima, najkorisniji alati za rješavanje problema su oni koji mogu dijagnosticirati stanje bez prethodnog prekida procesa.