Kako zaznati in kvantificirati stranski obvodni tok-notranje lupine s termalnim slikanjem?

Znotraj črne zatesnjene lupine PTFE izmenjevalnika toplote nevidno notranje puščanje krade zmogljivost. Tekočina na -strani lupine obide cevni snop skozi okvarjen vmesnik pregrade ali poškodovano tesnilo in ne sledi želeni smeri toka. Izmenjevalec še vedno deluje, tlaki so normalni in zunaj ni puščanja." Vendar del procesne tekočine kratko-sklene neposredno na izhod, zato se toplotna učinkovitost tiho zmanjša. Na srečo ta skriti obvod pusti toplotno sled na zunanji strani ohišja, diskreten toplotni vzorec, ki ga lahko zazna bistra infrardeča kamera, ne da bi poškodovala en sam vijak.

Toplotno slikanje je postalo znano kot ena najučinkovitejših ne-invazivnih diagnostičnih tehnik za odkrivanje težav s stranskim obvodom ohišja v toplotnih izmenjevalnikih PTFE v okoliščinah aktivnega procesa.

Razumevanje obvodnega toka na strani školjke
V pravilno delujočem ohišju in cevnem izmenjevalniku se tekočina-na ohišju potiska, da teče čez cevni snop po nadzorovanem vzorcu, ki ga vzpostavijo pregrade in tesnilni sistemi.

To prečno gibanje je pomembno, saj:

Poveča prenos toplote

Raje ima turbulenco

Odstranjuje stoječo vodo

Poveča toplotno učinkovitost

Zagotavlja enakomerno uporabo lupine

Ko se obvod razvija, del tekočine na strani lupine popolnoma obide predvideni pretočni kanal.

Tekočina ne potuje preko PTFE cevi, ampak izstopa skozi

Pregradna tesnila so poškodovana

Vrzeli med pregradami in steno lupine

Neuspele pregradne plošče

Notranje komponente so zarjavele

Vmesniki svežnja niso pravilno nameščeni

Uhajajoči tok hiti proti izhodu z malo pomembnega prenosa toplote.

Kako deluje toplotno slikanje
Obvodni tok tvori lokalno temperaturno anomalijo v lupini izmenjevalnika.

Obvodna tekočina ima še vedno zelo drugačno temperaturo od okolja lupine, zato ima stena jeklene lupine nad nevarnim tokom drugačno porazdelitev površinske temperature.

Termalna kamera vidi duh lopovskega toka, narisan v vročini na koži lupine.

To temperaturno neskladje je bolj očitno med spremembo nadzorovane procesne temperature.

Ustvarite spremembo koraka temperature
Najboljši način diagnoze je namenoma sprožiti hitro spremembo temperature na vstopu-na strani lupine.

Tu je nekaj primerov:

Hladna voda proti topli vodi

Dodana je bolj vroča procesna tekočina

Kratkoročna-nastavitev temperature dovoda hladilne vode

Spreminjanje parametrov recirkulacijske zanke

Namen je ustvariti toplotno fronto, ki se širi v izmenjevalniku toplote.

Pomen nadzorovanih temperaturnih nihanj
Sprememba temperature mora zadostovati za ustvarjanje izrazitega toplotnega kontrasta na zunanji strani lupine.

Vendar temperaturni prehod ne sme biti preveč agresiven.

PTFE cevni sistemi imajo nižjo toleranco na hiter toplotni šok kot kovinski cevni sistemi. Prekomerne temperaturne spremembe lahko povzročijo dodatne mehanske obremenitve na snopu izmenjevalnika.

Zato je za varno diagnostiko bolje imeti zmeren, a razločen temperaturni korak.

Izvajanje toplotnega skeniranja
Infrardeča kamera z visoko{0}}ločljivostjo nenehno skenira površino zunanje lupine, ko se začne temperaturna sprememba.

Zdrav toplotni vzorec toplotnega izmenjevalnika
Praviloma normalno delujoč izmenjevalnik kaže:

Stalni temperaturni gradient

Počasni toplotni prehodi

Enakomerna disperzija toplote po dolžini lupine

Celoten padec toplote od vstopa do izhoda

Temperatura površine lupine se med značilnim prevajanjem toplote skozi snop počasi spreminja.

Toplotni podpis obvodnega toka
Obvoznica na strani školjke pripoveduje čisto drugačno zgodbo.

Termografski pregled pokaže drugačno sliko:

Neprekinjen vroč trak

Hladen kanal navzdol po lupini

Omejen toplotni obliž.

Temperaturni vzorec, ki ni simetričen

Hitro širjenje toplote v območje iztoka

Ta anomalija sledi poti obvodne tekočine, ko se preusmerja okoli cevnega snopa.

V težjih okoliščinah lahko toplotni podpis poteka skoraj naravnost od vhoda do izhoda.

Razlikovanje med lokaliziranim in splošnim uhajanjem
Ključna prednost pristopov PTFE za odkrivanje stranskega obvoda lupine s toplotnimi slikami je sposobnost razlikovanja med različnimi vrstami okvar.

Splošno puščanje skozi pregrado
Notranje puščanje velikega obsega se kaže kot:

Temperaturne anomalije so zelo razširjene

Toplotno namazanje, širok

Nižja toplotna enotnost na splošno

Veliko prekrivajočih se vročih ali hladnih točk

Ta vzorec je lahko posledica starosti tesnil ali splošne degradacije notranjih delov v izmenjevalniku.

Lokaliziran obvod napake
Običajno eno samo okvarjeno tesnilo ali poškodovana predelna stena povzroči:

Tanka toplotna linija

Dobro definiran kanal.

Hladna vroča območja koncentracije

Različni podpisi usmerjenega toka

To lokalizirano vedenje omogoča vzdrževalnemu osebju, da močno zmanjša velikost območja pregleda pred zaustavitvijo.

4.4. Kvantificiranje resnosti obvoda
Toplotno slikanje je več kot le iskanje napake. Prav tako lahko dobi ocenjeno oceno resnosti v nadzorovanem okolju.

Kvalitativna ocena
V mnogih industrijskih scenarijih kvalitativna slika zadostuje za potrditev:

Obstoj obvodnega toka

Lokacija obvoznice (približno)

Relativna intenzivnost puščanja

Napredovanje poslabšanja s časom

Te informacije pogosto zadostujejo za utemeljitev načrtovane vzdrževalne dejavnosti.

Toplotna analiza, kvantitativna
Bolj sofisticirana analiza lahko oceni:

Relativni delež obvodnega toka;

Velikost temperaturne razlike

Stopnja poslabšanja prenosa toplote

Toplotna hitrost širjenja

Za kvantitativne meritve je potrebnih več dejavnikov:

Kalibrirana infrardeča kamera

Znane vpojnosti stene lupine

Stabilni okoljski pogoji

Enakomerni koti gledanja

Procesno nadzorovane temperature

Za odčitke temperature je potrebna korekcija emisivnosti, vendar so vizualni vzorci še vedno pomembni za diagnozo.

Prednosti pred običajnimi metodami pregleda
Rutinski stranski-pregled lupine običajno zahteva:

Izmenjevalec je izklopljen

Izolacija in drenaža

odstranjevanje svežnja

Slepa demontaža

Dolgotrajen izpad

S toplotnim slikanjem se izognemo večini teh motenj.

Prednosti neinvazivne diagnoze
Glavne operativne prednosti so:

Funkcija spletnega pregleda

Brez zaustavitve proizvodnje

Hitro odkrivanje napak

Zmanjšana negotovost v načrtih vzdrževanja

Zgodnje odkrivanje napak

Izboljšano ciljanje popravil

Namesto naključnega rušitve izmenjevalnika lahko vzdrževalci načrtujejo posebne popravila za naslednji načrtovani izpad.

Dejavniki, ki vplivajo na kakovost slike
Več praktičnih vprašanj vpliva na jasnost podpisov toplotnega obvoda.

Stanje površine školjke
Barva, oksidacija, vlaga in stanje izolacije vplivajo na obnašanje infrardeče emisije.

Zračni tok okolice
Visoki pretoki zraka preko lupine lahko povzročijo popačenje zunanjih površinskih temperatur.

Odstranjevanje izolacije
Pogosto je treba odstraniti začasno zaščito, da je mogoče natančno skenirati golo površino lupine.

Čas toplotne stabilizacije
Preteči mora dovolj časa, da se temperaturna fronta razširi skozi lupino in povzroči viden kontrast na zunanji strani.

Uporaba v sistemih toplotnih izmenjevalcev PTFE
Diagnostika s toplotnim slikanjem je še posebej uporabna za PTFE izmenjevalce, saj agresivnih invazivnih inšpekcijskih postopkov ni mogoče vedno uporabiti za polimerne cevi.

Pogoste uporabe vključujejo:

Kemijska procesna oprema

Hladilni krogi kisline.

Toplotni izmenjevalniki za rekuperacijo topil

Stroji za površinsko obdelavo

Procesno hlajenje polprevodnikov

Toplotni sistemi v farmaciji

Zlasti v teh pogojih je treba vzdrževati čas delovanja in diagnosticirati skrite toplotne izgube.

Zaključek
Toplotno slikanje zagotavlja zmogljivo brez{0}}kontaktno, ne-invazivno orodje za odkrivanje skritih obvodnih tokov-ob strani lupine v toplotnih izmenjevalnikih PTFE. Toplotne vzorce na zunanjosti lupine je mogoče uporabiti za hiter in natančen ogled poti obvodnega toka, ne da bi bilo treba odpreti opremo z uporabo nadzorovane stopenjske spremembe temperature.

PTFE Na širšem področju zaznavanja stranskega obvoda ohišja pri termalnem slikanju ta metoda omogoča hitro vizualno potrditev notranjega puščanja, natančno določa specifična področja okvare in omogoča oceno ravni upada toplotne zmogljivosti. Jasne vroče ali hladne črte na površini lupine so običajno dober pokazatelj, kje točno tekočina uhaja iz učinkovitega nadzora pretoka.

Toplotno slikanje z nenehnim razvojem industrijskih diagnostičnih tehnologij postaja vedno bolj operativni rentgenski vid za procesno opremo. V mnogih okoliščinah so najbolj uporabna orodja za odpravljanje težav tista, ki lahko diagnosticirajo stanje, ne da bi morali najprej zaustaviti postopek.