ภายในเปลือกที่ปิดสนิทของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE การรั่วไหลภายในที่มองไม่เห็นกำลังขโมยประสิทธิภาพ กระแสของของเหลวจากเปลือก-ไหลไปรอบๆ มัดท่อผ่านการซีลที่เสียหายหรือส่วนต่อประสานที่ล้มเหลว โดยปฏิเสธที่จะปฏิบัติตามเส้นทางการไหลที่ต้องการ ตัวแลกเปลี่ยนยังคงทำงานต่อไป แรงดันอาจปรากฏเป็นปกติ และไม่มีรอยรั่วจากภายนอกปรากฏให้เห็น แต่ประสิทธิภาพเชิงความร้อนจะลดลงอย่างเงียบ ๆ เนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของทางลัดของของเหลวในกระบวนการไปยังทางออกโดยตรง โชคดีที่ทางเบี่ยงที่ซ่อนอยู่นี้ทิ้งรอยพิมพ์ความร้อนไว้ที่ด้านนอกของเปลือก ซึ่งเป็นรูปแบบความร้อนที่ละเอียดอ่อนที่กล้องอินฟราเรดที่มีความละเอียดอ่อนสามารถตรวจจับได้โดยไม่ต้องคลายสลักเกลียวแม้แต่ตัวเดียว
การถ่ายภาพความร้อนได้กลายเป็นหนึ่งในเครื่องมือวินิจฉัย-ที่ไม่รุกรานที่มีคุณค่ามากที่สุดสำหรับการระบุปัญหาบายพาสเชลล์- ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE ที่ทำงานภายใต้สภาวะกระบวนการที่ทำงานอยู่
ทำความเข้าใจกับเชลล์-การไหลบายพาสด้านข้าง
ในตัวแลกเปลี่ยนเปลือก-และ-ท่อที่ทำงานอย่างเหมาะสม ของเหลวด้านข้างของเปลือก-จะถูกบังคับให้เคลื่อนที่ผ่านมัดท่อในรูปแบบควบคุมที่กำหนดโดยแผ่นกั้นและการเตรียมการปิดผนึก
การเคลื่อนที่แบบ crossflow นี้มีความสำคัญเนื่องจาก:
เพิ่มการถ่ายเทความร้อนสูงสุด
ส่งเสริมความวุ่นวาย
กำจัดโซนนิ่ง
ปรับปรุงประสิทธิภาพเชิงความร้อน
ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการใช้เปลือกที่สม่ำเสมอ
เมื่อมีทางเบี่ยงเกิดขึ้น ของเหลวด้านข้างเปลือกบางส่วน-จะหลีกเลี่ยงเส้นทางการไหลที่ต้องการโดยสิ้นเชิง
แทนที่จะไหลผ่านท่อ PTFE ของเหลวจะไหลผ่าน:
แผ่นกั้นซีลเสียหาย
ช่องว่างระหว่างแผ่นกั้นและผนังเปลือก
แผ่นพาร์ทิชันล้มเหลว
ส่วนประกอบภายในสึกกร่อน
อินเทอร์เฟซบันเดิลที่ติดตั้งไม่ถูกต้อง
กระแสที่รั่วไหลจะเดินทางอย่างรวดเร็วไปยังทางออกโดยถ่ายเทความร้อนที่มีประโยชน์เพียงเล็กน้อย
ทำไมการถ่ายภาพความร้อนจึงใช้งานได้
กระแสบายพาสสร้างความผิดปกติของอุณหภูมิเฉพาะจุดภายในเปลือกตัวแลกเปลี่ยน
เนื่องจากของไหลที่เลี่ยงผ่านจะรักษาอุณหภูมิที่แตกต่างจากสภาพแวดล้อมของเปลือกโดยรอบอย่างมาก ผนังเปลือกเหล็กเหนือกระแสอันธพาลจึงพัฒนารูปแบบอุณหภูมิพื้นผิวที่ชัดเจน
กล้องถ่ายภาพความร้อนจะมองเห็นผีของกระแสน้ำอันธพาลที่ถูกเคลือบด้วยความร้อนบนผิวหนังของเปลือกหอย
ความแตกต่างของอุณหภูมินี้จะมองเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของกระบวนการควบคุม
การสร้างขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
วิธีการวินิจฉัยที่มีประสิทธิผลมากที่สุดคือการจงใจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิทางเข้าด้านข้างของเปลือก-อย่างรวดเร็ว
ตัวอย่างได้แก่:
เปลี่ยนจากน้ำอุ่นเป็นน้ำเย็น
ขอแนะนำของไหลในกระบวนการที่ร้อนยิ่งขึ้น
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นชั่วคราว
การเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขการวนซ้ำ
วัตถุประสงค์คือเพื่อสร้างด้านหน้าระบายความร้อนแบบเคลื่อนที่ภายในตัวแลกเปลี่ยน
ความสำคัญของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ควบคุม
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะทำให้เกิดความแตกต่างทางความร้อนที่ชัดเจนทั่วทั้งเปลือกด้านนอก
อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะต้องไม่รุนแรงจนเกินไป
ท่อ PTFE มีความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วอย่างรวดเร็วเมื่อเปรียบเทียบกับระบบท่อโลหะ การแกว่งของอุณหภูมิที่มากเกินไปอาจสร้างความเครียดทางกลโดยไม่จำเป็นภายในมัดตัวแลกเปลี่ยน
ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้ขั้นตอนการระบายความร้อนปานกลางแต่ชัดเจนเพื่อการวินิจฉัยที่ปลอดภัย
การดำเนินการสแกนความร้อน
เมื่อเริ่มการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ กล้องอินฟราเรดความละเอียดสูง-จะถูกใช้เพื่อสแกนพื้นผิวเปลือกภายนอกอย่างต่อเนื่อง
รูปแบบความร้อนของตัวแลกเปลี่ยนที่ดีต่อสุขภาพ
ตัวแลกเปลี่ยนที่ทำงานอย่างถูกต้องโดยทั่วไปจะแสดง:
การไล่ระดับอุณหภูมิที่ราบรื่น
การเปลี่ยนผ่านความร้อนอย่างค่อยเป็นค่อยไป
การกระจายความร้อนสม่ำเสมอตลอดความยาวของเปลือก
แม้กระทั่งการสลายความร้อนจากทางเข้าไปยังทางออก
อุณหภูมิพื้นผิวของเปลือกจะพัฒนาไปเรื่อย ๆ เนื่องจากการถ่ายเทความร้อนเกิดขึ้นตามปกติผ่านทางมัด
ลายเซ็นความร้อนของกระแสบายพาส
การบายพาสด้านข้างของเชลล์-ทำให้เกิดภาพที่แตกต่างออกไปมาก
แทนที่จะเป็นการไล่ระดับสีที่ราบรื่น การสแกนด้วยความร้อนเผยให้เห็น:
แถบร้อนอย่างต่อเนื่อง
มีช่องทางเย็นตลอดแนวเปลือก
แพทช์ระบายความร้อนเฉพาะที่
รูปแบบอุณหภูมิที่ไม่สมมาตร
การแพร่กระจายความร้อนอย่างรวดเร็วไปยังบริเวณทางออก
ความผิดปกตินี้ติดตามเส้นทางของของเหลวที่ไหลผ่านขณะที่มันลัดไปรอบๆ มัดท่อ
ในกรณีที่รุนแรง ลายเซ็นความร้อนอาจขยายเกือบโดยตรงจากทางเข้าไปยังทางออก
การระบุการรั่วไหลในท้องถิ่นกับการรั่วไหลทั่วไป
ข้อดีประการหนึ่งที่สำคัญของการตรวจจับบายพาสด้านเปลือกถ่ายภาพความร้อน PTFEเทคนิคคือความสามารถในการแยกแยะระหว่างโหมดความล้มเหลวต่างๆ
การรั่วไหลของแผ่นกั้นทั่วไป
การรั่วไหลภายในที่แพร่หลายมักปรากฏดังนี้:
ความผิดปกติของอุณหภูมิกระจาย
รอยเปื้อนความร้อนในวงกว้าง
ความสม่ำเสมอทางความร้อนโดยรวมลดลง
โซนร้อนหรือเย็นทับซ้อนกันหลายจุด
รูปแบบนี้อาจบ่งบอกถึงอายุของซีลหรือการเสื่อมสภาพโดยทั่วไปตลอดทั้งภายในตัวแลกเปลี่ยน
บายพาสที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นล้มเหลว
การปิดผนึกที่ล้มเหลวเพียงครั้งเดียวหรือพาร์ติชันที่เสียหายมักจะสร้าง:
แถบระบายความร้อนแคบ
ช่องที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน
บริเวณที่ร้อนจัดหรือเย็นจัด
ลายเซ็นการไหลของทิศทางที่แตกต่าง
พฤติกรรมเฉพาะที่นี้ช่วยให้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาสามารถจำกัดพื้นที่การตรวจสอบให้แคบลงได้อย่างมากก่อนปิดเครื่อง
การหาปริมาณความรุนแรงของบายพาส
การถ่ายภาพความร้อนไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการระบุข้อผิดพลาดอย่างง่ายเท่านั้น ภายใต้สภาวะที่มีการควบคุม ยังสามารถให้การประมาณความรุนแรงโดยประมาณได้
การประเมินคุณภาพ
ในสถานการณ์ทางอุตสาหกรรมจำนวนมาก ภาพลักษณ์เชิงคุณภาพเพียงอย่างเดียวก็เพียงพอที่จะยืนยันได้:
การมีอยู่ของการไหลบายพาส
ตำแหน่งบายพาสโดยประมาณ
ความเข้มสัมพัทธ์ของการรั่วไหล
ความก้าวหน้าของการเสื่อมสภาพตามกาลเวลา
ข้อมูลนี้มักจะให้ความมั่นใจเพียงพอที่จะพิสูจน์การดำเนินการบำรุงรักษาตามแผน
การวิเคราะห์เชิงปริมาณเชิงความร้อน
การวิเคราะห์ขั้นสูงเพิ่มเติมอาจประมาณ:
เศษส่วนการไหลบายพาสสัมพัทธ์
ขนาดความแตกต่างของอุณหภูมิ
ความรุนแรงของการย่อยสลายการถ่ายเทความร้อน
ความเร็วการแพร่กระจายความร้อน
สำหรับการวัดเชิงปริมาณ เงื่อนไขหลายประการมีความสำคัญ:
กล้องอินฟราเรดที่ปรับเทียบแล้ว
การแผ่รังสีของผนังเปลือกที่รู้จัก
สภาพแวดล้อมที่มั่นคง
มุมมองที่สม่ำเสมอ
ควบคุมอุณหภูมิกระบวนการ
หากไม่มีการแก้ไขการแผ่รังสีที่เหมาะสม การอ่านอุณหภูมิอาจทำให้เข้าใจผิด แม้ว่ารูปแบบการมองเห็นจะยังคงมีประโยชน์ในการวินิจฉัยก็ตาม
ข้อดีเหนือวิธีการตรวจสอบแบบดั้งเดิม
การตรวจสอบด้านข้างของเปลือกแบบปกติ-มักต้องการ:
การปิดเครื่องแลกเปลี่ยนเต็มรูปแบบ
การระบายน้ำและการแยก
การกำจัดมัด
การถอดประกอบแบบตาบอด
ขยายเวลาหยุดทำงาน
การถ่ายภาพความร้อนช่วยหลีกเลี่ยงการหยุดชะงักหลายประการเหล่านี้
ประโยชน์ของการวินิจฉัยแบบไม่รุกราน-
ข้อได้เปรียบในการดำเนินงานที่สำคัญ ได้แก่ :
ความสามารถในการตรวจสอบออนไลน์
ไม่มีการหยุดชะงักของการผลิต
การแปลข้อบกพร่องอย่างรวดเร็ว
ลดความไม่แน่นอนในการวางแผนการบำรุงรักษา
การตรวจหาความล้มเหลวในระยะเริ่มต้น-
ปรับปรุงการกำหนดเป้าหมายการซ่อมแซม
แทนที่จะรื้อเครื่องแลกเปลี่ยนแบบสุ่มสี่สุ่มห้า ทีมบำรุงรักษาสามารถเตรียมการดำเนินการแก้ไขที่มุ่งเน้นในระหว่างการหยุดทำงานตามกำหนดการครั้งถัดไป
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพของภาพ
ปัจจัยเชิงปฏิบัติหลายประการส่งผลต่อความชัดเจนของลายเซ็นบายพาสความร้อน
สภาพพื้นผิวเปลือก
สภาวะของสี ออกซิเดชัน ความชื้น และฉนวน ล้วนส่งผลต่อพฤติกรรมการปล่อยรังสีอินฟราเรด
การไหลเวียนของอากาศโดยรอบ
การไหลเวียนของอากาศที่แรงทั่วเปลือกอาจทำให้อุณหภูมิพื้นผิวภายนอกผิดเพี้ยนไป
การกำจัดฉนวน
มักจำเป็นต้องถอดฉนวนออกชั่วคราวเพื่อแสดงพื้นผิวเปลือกเปล่าเพื่อการสแกนที่แม่นยำ
เวลารักษาเสถียรภาพความร้อน
ต้องเผื่อเวลาไว้อย่างเพียงพอเพื่อให้อุณหภูมิด้านหน้าแพร่กระจายผ่านเปลือกและสร้างความแตกต่างภายนอกที่มองเห็นได้
การใช้งานในระบบแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE
การวินิจฉัยด้วยภาพความร้อนมีประโยชน์อย่างยิ่งในตัวแลกเปลี่ยน PTFE เนื่องจากท่อโพลีเมอร์ไม่สามารถทนต่อวิธีการตรวจสอบแบบรุกล้ำที่รุนแรงได้เสมอไป
การใช้งานทั่วไปได้แก่:
ระบบการประมวลผลทางเคมี
ลูปการทำความเย็นด้วยกรด
เครื่องแลกเปลี่ยนการกู้คืนตัวทำละลาย
อุปกรณ์ตกแต่งพื้นผิว
การระบายความร้อนของกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์
ระบบระบายความร้อนทางเภสัชกรรม
ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ การรักษาเวลาทำงานพร้อมทั้งวินิจฉัยการสูญเสียความร้อนที่ซ่อนอยู่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง
บทสรุป
การถ่ายภาพความร้อนให้วิธีการ-สัมผัสกัน และไม่-รุกล้ำสำหรับการเปิดเผยกระแสบายพาสด้านข้างที่ซ่อนอยู่ภายในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE ด้วยการแนะนำการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนอุณหภูมิที่ควบคุมและการสังเกตรูปแบบความร้อนที่เกิดขึ้นที่ด้านนอกของเปลือก ทำให้มองเห็นเส้นทางการไหลบายพาสได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำโดยไม่ต้องเปิดอุปกรณ์
ภายในขอบเขตที่กว้างขึ้นของการตรวจจับบายพาสด้านเปลือกถ่ายภาพความร้อน PTFEเทคนิคนี้นำเสนอหลักฐานที่มองเห็นได้ทันทีของการรั่วไหลภายใน ระบุโซนความล้มเหลวเฉพาะที่ และช่วยประเมินความรุนแรงของการสูญเสียประสิทธิภาพด้านความร้อน แถบร้อนหรือเย็นที่แตกต่างกันที่ปรากฏบนพื้นผิวของเปลือกมักจะเผยให้เห็นได้อย่างชัดเจนว่าของเหลวหลุดออกจากการควบคุมการไหลที่เหมาะสมตรงไหน
ในขณะที่เทคโนโลยีการวินิจฉัยทางอุตสาหกรรมก้าวหน้าต่อไป การถ่ายภาพความร้อนก็ทำหน้าที่เป็นรูปแบบหนึ่งของการมองเห็นรังสีเอกซ์เชิงปฏิบัติการสำหรับอุปกรณ์ในกระบวนการผลิตมากขึ้น ในหลายกรณี เครื่องมือแก้ไขปัญหาที่มีค่าที่สุดคือเครื่องมือที่สามารถวินิจฉัยผู้ป่วยได้โดยไม่ต้องปิดกระบวนการก่อน
