Поддержание теплообменников в чистоте и хорошем рабочем состоянии, являясь важнейшим компонентом технологического предприятия, поможет предотвратить непреднамеренные остановки и дорогостоящее незапланированное техническое обслуживание. Как мы все знаем, последствия незапланированных остановок могут оказать глубокое влияние как на операционную прибыль, так и на экономику в целом.
Понимание наиболее распространенных причин выхода из строя теплообменника и возможных профилактических решений может помочь командам обеспечить стабильную производительность предприятия и обеспечить принятие мер до того, как внутри теплообменника будет нанесен необратимый ущерб.
Чрезмерная нагрузка
Первая наиболее распространенная проблема, с которой мы сталкиваемся, — это «чрезмерная нагрузка». Вы можете заметить, что ваш теплообменник испытывает чрезмерную нагрузку из-за увеличения производительности установки; это может привести к перегрузке обменника. Высокие перепады температур жидкости или даже значительно более высокая теплопередача, чем первоначально заданная, могут вызвать проблемы в результате такой нагрузки.
В некоторых случаях установка может извлечь выгоду из модернизированного теплообменника. Или альтернативный успешный подход — модернизировать существующие агрегаты с помощью таких технологий, как турбулизаторы hiTRAN® Thermal System. Ключевым преимуществом, которое должно понять руководство предприятий, является возможность оптимизировать условия обработки, избегая при этом высоких затрат на реконструкцию и сокращая большие капитальные затраты. Оба важных фактора в соблюдении бюджета.
Если сокращение капитальных затрат при реконструкции представляет интерес, то важным будет следующее:
Потеря давления потока
Перед установкой теплообменников на новую установку необходимо проанализировать оптимальный размер и рабочие элементы теплообменника, чтобы обеспечить эффективную работу установки. При модернизации подразделений установки не следует учитывать максимальную производительность теплообменника; что приводит к снижению производительности установки и увеличению потерь давления в потоке.
Во многих случаях чрезмерная потеря давления пара препятствует дальнейшему росту установки при более высокой производительности. Чтобы обеспечить увеличение мощности, технологическому предприятию придется заменить различные части теплообменного оборудования, что позволит обеспечить необходимое увеличение мощности.
Слишком большая потеря давления также может привести к тому, что для поддержания работы теплообменников будет расходоваться значительное количество энергии, что не очень эффективно. Исследования мощности и эффективности установок позволяют определить теплообменники, которые наиболее подходят для экономичной замены. Однако указанные теплообменники также могут получить выгоду от установки hiTRAN®, это повысит эффективность теплопередачи и, следовательно, может быть снижено потребление пара/энергоснабжения. Подробную статью можно найти здесь, описывающую такие примеры.
Отложение загрязнений
Загрязнение теплообменников уменьшит теплопередачу, снизит эффективность теплообменника, затруднит поток жидкости и увеличит перепад давления, что приведет к комплексу проблем. Некоторые теплообменники более восприимчивы, чем другие; это во многом зависит от технологической жидкости, условий эксплуатации и общей конструкции теплообменника.
Загрязнение теплообменника — довольно сложная тема; может быть очень сложно определить причину загрязнения внутри конкретного теплообменника. Однако мы знаем, что основные характеристики загрязнения во многом определяются свойствами теплового и гидродинамического пограничных слоев.
Когда дело доходит до стратегий предотвращения загрязнения, модернизация процесса теплообменников может привести к улучшению и повышению устойчивости к загрязнению. Оптимизированная конструкция теплообменника в сочетании с хорошим контролем температуры и скорости жидкости также может помочь решить проблемы загрязнения. Экономически эффективные решения, такие как тепловые системы hiTRAN, помогают уменьшить загрязнение. Подробный и взвешенный взгляд на этот вопрос доступен на записанном вебинаре для дальнейшего изучения.
Неисправное теплообменное оборудование
Само оборудование теплообменника подвержено аппаратным сбоям. Утечки в трубах и их вибрация могут привести к ухудшению тепловых характеристик, увеличению энергопотребления и загрязнению технологической жидкости. Незначительные проблемы, такие как трещины сварного шва трубного уплотнения и трещины трубной решетки, часто могут привести к дорогостоящему аварийному техническому обслуживанию, влияющему на всю технологическую установку.
Компьютеризированное программное обеспечение может дать хорошее представление о жизненном цикле теплообменника. Например, профилактические меры по предотвращению вибрации труб могут быть достигнуты за счет увеличения толщины труб и увеличения расстояния между трубками. В конечном счете, отказ оборудования теплообменника может быть результатом неправильного графика технического обслуживания. Без регулярного контроля эффективности и целостности теплообменника может быть трудно определить причины отказа оборудования теплообменника.
В заключение, понимание распространенных причин отказа теплообменника может помочь командам определить профилактические меры на ранней стадии, обеспечивающие максимальную эффективность, предотвращение незапланированного обслуживания и, в конечном итоге, снижение затрат. Одним из вариантов является проведение анализа сети теплообменников, но принимая во внимание модернизацию теплообменников, где анализ требует более «практического» аудиторского подхода, исследуя реальность механических неисправностей на месте, пожалуйста, прочитайте эту статью для получения дополнительной информации.