Kako preprečiti, da bi vaš PTFE toplotni izmenjevalnik pozimi zmrznil in počil

Ponoči nas je presenetilo hladno. Voda je zmrznila v PTFE izmenjevalniku toplote. Do jutra so bile cevi razcepljene in lupina je bila izbočena. Popravek je bil drag. "Samo preprost odtok ali majhen toplotni sledilnik bi rešil opremo."

Zakaj je zmrzovanje škodljivo

Škoda zaradi zmrzovanja je običajno podcenjena, ker je PTFE fleksibilen material. Ko pa se voda spremeni v led, prožnost ne zmanjša tveganja. Voda se pri zmrzovanju razširi za približno 9 %. Če pride do takšne ekspanzije v omejenem prostoru, kot je cev ali lupina izmenjevalnika toplote, ustvari precejšen notranji pritisk.

PTFE cevi se pod tem pritiskom zvijajo in čeprav morda ne počijo takoj, se lahko trajno popačijo. Spoji cevi-na-cevno ploščo, spoji s tesnilom in katera koli kovina PTFE kontaktov so bolj podvrženi poškodbam. Takšna mesta so pod zgoščenim stresom in je večja verjetnost, da se bodo po zmrzovanju razbila ali puščala. V skrajnih okoliščinah lahko nabrekel led potencialno odnese kovinsko ohišje.

Poškodba morda ni takoj vidna. Majhne razpoke ali ohlapni spoji morda ne bodo vidni, dokler se sistem znova ne zažene in se pojavi puščanje pod pritiskom. Nekaj ​​stopinj pod ničlo lahko stane na tisoče popravil. Načrtujte vnaprej.

Pogoji tveganja

Do zmrzovanja običajno pride, ko tekočina v izmenjevalniku zastaja in je izpostavljena nizkim temperaturam okolja. Tekočina v gibanju ima zaradi nenehne izmenjave toplote manj časa za zmrzovanje, medtem ko voda, ki še stoji, hitreje izgublja toploto, zlasti v sistemih, ki niso dobro izolirani ali zaščiteni.

Zunanje instalacije, lahka izolacija na cevovodu in sporadični obratovalni urniki povečujejo tveganje. Notranji sistemi lahko še vedno zmrznejo, če so izpostavljeni prepihu ali če toplota okolja ni zadostna v ekstremnem mrazu.

Ohranite pretok med delovanjem

Za sisteme, ki so stalno v uporabi, je najboljša zaščita, da se premikajo. Vsa tekoča voda ali vodna raztopina je odporna proti zmrzovanju. Nenehno izmenjuje toploto z zgornjim in spodnjim delom sistema.

Operaterji bi morali poskušati čim bolj zmanjšati zaustavitve med hladnimi obdobji. Če pride do zaustavitve, je za prehod v stanje mirovanja potrebno zadostno praznjenje ali drugo preprečevanje zmrzovanja. Samo na akumulacijo toplote ni dovolj, še posebej, če ste bili dlje časa izpostavljeni mrazu.

Odvajanje vode pri parkiranju

Najboljša zaščita pred zmrzovanjem pri občasnem obratovanju je popolna izpraznitev. Po vsaki uporabi je treba izmenjevalnik ustrezno izprazniti tako na procesni kot na uporabni strani.

Odvajanje ni samo odpiranje ventila in malo čakanje. Vse nizke točke je treba izprazniti in prezračevalne odprtine odpreti, da omogočite zraku, da izpodrine tekočino. Če cevi ali zbiralniki niso pravilno odzračeni, se lahko žepi vode ujamejo v notranjost.

Poškodbe zaradi zmrzovanja pogosto povzročijo ostanki tekočin. Voda v majhnih količinah se lahko razširi in povzroči lokalni stres. Zato bodo številni objekti dopolnili drenažo z nizkotlačnim izpihovanjem zraka. Uporaba stisnjenega zraka pri tlakih<2 bar allows the removal of any leftover liquid without risk of PTFE component damage.

"Cevna plošča potrebuje 10 minut, da se izprazni, in tedne, da se zamenja.

Sledenje toplote za stalno zaščito

Sledenje toplote je aktivna rešitev za preprečevanje zmrzovanja, zlasti za sisteme, ki jih ni mogoče občasno izprazniti. Lupino izmenjevalnika in pripadajoče cevi je mogoče segreti električno ali s paro, da se prepreči zmrzovanje.

Priporočamo termostatsko krmiljen sistem. To omogoča samodejno sledenje, ko temperatura okolja doseže mejne vrednosti, kar zagotavlja zanesljivo zaščito brez nepotrebne porabe energije.

Prepričajte se, da namestite toplotno cev tako, da ne ustvarja vročih točk. PTFE je omejen s temperaturo in neenakomerno segrevanje lahko povzroči toplotno obremenitev. Dobro zasnovan in nameščen sistem bo enakomerno razpršil toploto po površini izmenjevalnika.

Antifriz v zaprtih sistemih

V sistemih z zaprto zanko je običajna praksa dodajanje antifriza, kot je glikol. Znižanje zmrziščne točke tekočine dramatično zmanjša možnost nastanka ledu.

Učinkovitost antifriza je odvisna od koncentracije. Opravljati je treba redne preglede, da se zagotovi, da je mešanica v zahtevanem območju za predvidene najnižje temperature. Preveč redčenja oslabi zaščito, prevelika koncentracija pa lahko poslabša prenos toplote.

Prav tako je treba preveriti združljivost s sistemskimi materiali. PTFE je zelo odporen, vendar je treba upoštevati tesnila ali črpalke, ko gre za rešitve proti zmrzovanju.

Podporni ukrep: Izolacija

Za zaščito pred zmrzovanjem se uporablja toplotna izolacija. Izolacija prav tako zmanjša izgubo toplote, kar pomaga dlje ohranjati temperaturo tekočine. Toda samo izolacija ne bo zadostovala pri dolgotrajni izpostavljenosti nizkim temperaturam.

Učinkovito izolacijo je treba dopolniti z enim ali več aktivnimi ukrepi, kot so vzdrževanje pretoka, sledenje toplote ali sredstvo proti zmrzovanju. To ni rešitev sama po sebi, ampak jo je treba obravnavati kot del širše strategije.

Ozaveščenost upravljavca in priprava na sezono

In zaščita pred zmrzaljo se začne, preden pride zima. Objekti bi morali določiti prvi pričakovani datum zmrzali in izvesti dejavnosti priprave za zimo pred prvim predvidenim datumom zmrzali. To vključuje pregled izolacije, testiranje sistemov za sledenje toplote, preverjanje pravilnega delovanja odtokov in po potrebi oskrbo z antifrizom.

Ozaveščenost operaterja je prav tako pomembna. Osebje se mora zavedati nevarnosti zmrzovanja in se mora ves čas držati postopkov. Jasna identifikacija odtočnih ventilov in zračnikov pomaga omejiti možnost nepopolne drenaže.

Preprosta zimska zagonska rutina vam pomaga zagotoviti, da ste pripravljeni. Pred ponovnim zagonom izmenjevalnika morajo operaterji zapreti vse odtoke, preveriti preostali led in počasi vbrizgati tekočino, da preprečijo toplotni šok, ki ga povzročijo hitre spremembe temperature.

Varne metode odmrzovanja

Če pride do zmrzovanja, je treba reakcijo obvladati. Strogo je prepovedano neposredno segrevanje z baklo ali odprtim ognjem. PTFE se lahko stopi ali razpade pri visokih lokalnih temperaturah, kar povzroči več škode.

Namesto tega je treba za postopno odmrzovanje izmenjevalnika uporabiti regulirano segrevanje z ogrevanjem okolice, kroženjem toplega zraka ali pravilno načrtovanim sledenjem toplote.

Zimske okvare, ki stanejo celo premoženje

V hladnih podnebjih je zaščita pred zmrzovanjem sezonska, a ključna delovna značilnost PTFE toplotnih izmenjevalcev. Kombinacija zmrzovanja v omejeni geometriji s stiki materiala in širjenje vode ob zmrzovanju je nevarna.

Enostavne, redne prakse-ohranjanje pretoka, praznjenje, ko ni v uporabi, uporaba toplotnih sledi in antifriza, kjer je potrebno-zagotavljajo dobro zaščito. Ti zaščitni ukrepi zahtevajo malo časa in truda v primerjavi s stroški in prekinitvijo popravljanja zmrznjeno{3}}poškodovane opreme.

Preprosti popravki, kot so odvodnjavanje, ogrevanje in antifriz, preprečijo katastrofalne okvare pozimi. S pravilnim načrtovanjem in vsakodnevno nego lahko toplotni izmenjevalniki PTFE zanesljivo delujejo tudi v najhladnejših okoliščinah.