อาการเดียวกัน สาเหตุต่างกัน
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE แสดงความร้อนที่ลดลง แรงดันไอน้ำคงที่ วาล์วควบคุมเปิดจนสุด อุณหภูมิอ่างไม่สามารถเข้าถึงค่าที่ตั้งไว้ในระหว่างการผลิต อาการชัดเจนคือถ่ายเทความร้อนไม่เพียงพอ สาเหตุไม่ชัดเจน ปัญหาสองประการที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงทำให้เกิดอาการที่เหมือนกัน
การเปรอะเปื้อนภายนอกช่วยลดการถ่ายเทความร้อนโดยการเคลือบพื้นผิวท่อด้วยเกล็ดฉนวน น้ำท่วมคอนเดนเสทภายในลดการถ่ายเทความร้อนโดยการเติมส่วนล่างของท่อด้วยน้ำนิ่ง ทั้งสองลดค่า U- ที่มีประสิทธิผล ทั้งสองต้องการการไหลของไอน้ำเพิ่มขึ้นเพื่อรักษาอุณหภูมิ ในที่สุดทั้งสองก็เกินความจุของเครื่องทำความร้อน
การรักษาสาเหตุที่ผิดทำให้สิ้นเปลืองความพยายามในการบำรุงรักษา การขจัดตะกรันด้วยสารเคมีไม่ได้ช่วยอะไรกับคอยล์ที่ถูกน้ำท่วม การรี-การวางท่อคอนเดนเสทกลับไม่ช่วยอะไรกับคอยล์ที่เปรอะเปื้อน การวินิจฉัยที่แม่นยำต้องมาก่อนการดำเนินการแก้ไข
การวัดการวินิจฉัย
มีการวัด 3 แบบแยกความเปรอะเปื้อนออกจากน้ำท่วม แรงดันไอน้ำขาเข้า อุณหภูมิทางออกของคอนเดนเสท และอุณหภูมิผนังท่อที่ความสูงต่างกันบนคอยล์ หาซื้อได้ง่ายด้วยเครื่องมือมาตรฐานและเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดหรือเทอร์โมคัปเปิลแบบสัมผัส
การเปรอะเปื้อนส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อนจากด้านนอกท่อ ฝั่งไอน้ำใช้งานได้ปกติ ไอน้ำควบแน่นอย่างสมบูรณ์ คอนเดนเสทปล่อยให้ใกล้อุณหภูมิอิ่มตัว ทำให้เย็นลงเล็กน้อย อุณหภูมิผนังท่อมีความสม่ำเสมอตลอดความยาวของท่อและใกล้เคียงกับอุณหภูมิอิ่มตัวของไอน้ำเนื่องจากความต้านทานของตะกรันอยู่ด้านนอก
น้ำท่วมคอนเดนเสทส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อนจากภายใน ส่วนที่น้ำท่วมของท่อประกอบด้วยคอนเดนเสทแบบระบายความร้อน ไม่ใช่ไอน้ำ ผนังท่อในบริเวณที่ถูกน้ำท่วมอยู่ที่หรือใกล้อุณหภูมิคอนเดนเสท ซึ่งเย็นกว่าโซนไอน้ำด้านบนอย่างมาก การไล่ระดับอุณหภูมิอย่างคมชัดบ่งบอกถึงระดับคอนเดนเสทภายในท่อ คอนเดนเสทที่ออกจากกับดักจะถูกทำให้เย็นลงอย่างล้ำลึก เนื่องจากส่วนที่ถูกน้ำท่วมทำให้เย็นลงต่ำกว่าความอิ่มตัว
ตารางที่ 1: ความแตกต่างในการวินิจฉัยระหว่างการเปรอะเปื้อนและน้ำท่วมคอนเดนเสท
| ตัวบ่งชี้การวินิจฉัย | การเปรอะเปื้อนภายนอก | น้ำท่วมคอนเดนเสทภายใน |
|---|---|---|
| แรงดันไอน้ำเข้า | ปกติ | อาจมีการยกระดับ (แรงดันย้อนกลับจากท่อน้ำท่วม) |
| อุณหภูมิผนังท่อ ด้านบนของคอยล์ | ใกล้อุณหภูมิอิ่มตัวของไอน้ำ | ใกล้อุณหภูมิอิ่มตัวของไอน้ำ |
| อุณหภูมิผนังท่อ ก้นคอยล์ | ใกล้อุณหภูมิอิ่มตัวของไอน้ำ | ต่ำกว่าความอิ่มตัวอย่างมาก (เย็นกว่า 30-50 องศา) |
| การไล่ระดับอุณหภูมิในแนวตั้งบนท่อ | ขั้นต่ำ (< 5°C) | Sharp drop at condensate level (>20 องศา ) |
| อุณหภูมิทางออกของคอนเดนเสท | ใกล้อิ่มตัว (< 10°C subcooling) | Deeply subcooled (>ความเย็นต่ำกว่า 20 องศา) |
| ตอบสนองต่อแรงดันไอน้ำที่เพิ่มขึ้น | การปรับปรุงเจียมเนื้อเจียมตัว | ปรับปรุงเล็กน้อย (น้ำท่วมแย่ลง) |
| การตรวจสอบภายนอกท่อด้วยสายตา | มองเห็นเกล็ดหรือตะกอน | พื้นผิวที่สะอาด |
การทดสอบเพื่อยืนยัน
การทดสอบการตอบสนองแรงดันไอน้ำจะแยกแยะกลไกต่างๆ แบบไดนามิก เพิ่มแรงดันไอน้ำ 0.5 บาร์ และสังเกตความร้อนที่ปล่อยออกมา คอยล์ที่สกปรกจะตอบสนองด้วยการปล่อยความร้อนที่เพิ่มขึ้น-อุณหภูมิไอน้ำที่สูงขึ้นจะเพิ่มแรงขับความร้อน คอยล์ที่ท่วมตอบสนองได้ไม่ดี-แรงดันไอน้ำที่สูงขึ้นอาจเพิ่มระดับน้ำท่วม ส่งผลให้พื้นที่การถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพลดลงอีกด้วย
การทดสอบการระบายน้ำอย่างรวดเร็วถือเป็นที่สิ้นสุด แยกแหล่งจ่ายไอน้ำออกและเปิดท่อระบายน้ำคอนเดนเสทให้หมด ปล่อยให้คอนเดนเสททั้งหมดระบายออก คืนไอน้ำและวัดความร้อนที่ปล่อยออกมาทันที คอยล์ที่ท่วมแสดงประสิทธิภาพที่ดีขึ้นอย่างมากในช่วงเวลาสั้นๆ ก่อนที่คอนเดนเสทจะ-สะสมอีกครั้ง คอยล์ที่เปรอะเปื้อนแสดงประสิทธิภาพไม่เปลี่ยนแปลง
การดำเนินการแก้ไข
สำหรับการเปรอะเปื้อนภายนอก การดำเนินการแก้ไขจะขึ้นอยู่กับประเภทของสเกล ตะกอนอ่อนและไฮดรอกไซด์ของโลหะมักจะสามารถล้างออกด้วยน้ำหรือเช็ดเบาๆ จากพื้นผิว PTFE เกล็ดผลึกแข็งอาจต้องทำความสะอาดด้วยสารเคมีด้วยกรดที่เข้ากันได้กับ PTFE ธรรมชาติที่ไม่เฉื่อยทางเคมีของ PTFE ช่วยให้เกิดสารเคมีในการทำความสะอาดที่รุนแรงซึ่งอาจสร้างความเสียหายให้กับขดลวดโลหะได้
สำหรับน้ำท่วมคอนเดนเสท ให้ติดตามข้อจำกัดในเส้นทางคอนเดนเสท ตรวจสอบตัวดักไอน้ำว่าทำงานถูกต้องหรือไม่ ตรวจสอบความชันและเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นคอนเดนเสท มองหาวาล์วปิด ตัวกรองที่อุดตัน หรือส่วนหัวส่งคืนทั่วไปที่มีน้ำท่วม ความดันที่ทางออกของคอนเดนเสทระหว่างการทำงานควรอยู่ใกล้บรรยากาศสำหรับระบบส่งคืนแรงโน้มถ่วง ความดันที่สูงขึ้นบ่งบอกถึงข้อจำกัดด้านท้ายน้ำ
การป้องกันการเกิดน้ำท่วมซ้ำอาจต้องออกแบบระบบส่งคืนคอนเดนเสทใหม่ การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้น การเพิ่มปั๊มคอนเดนเสท หรือการแยกขดลวดออกจากส่วนหัวส่งคืนทั่วไปที่โอเวอร์โหลด ถือเป็นวิธีแก้ปัญหาทั่วไป
สรุป
ความเปรอะเปื้อนและน้ำท่วมที่ควบแน่นทำให้เกิดอาการเหมือนกัน-ความร้อนที่ลดลง-แต่ต้องมีการดำเนินการแก้ไขที่ต่างออกไป การทำโปรไฟล์อุณหภูมิผนังท่อให้การวินิจฉัยที่ชัดเจนที่สุด: อุณหภูมิที่สม่ำเสมอบ่งบอกถึงความเปรอะเปื้อน การไล่ระดับอุณหภูมิในแนวตั้งที่คมชัดบ่งชี้ว่ามีน้ำท่วม
การทดสอบเพื่อยืนยันประกอบด้วยการตอบสนองแรงดันไอน้ำและการทดสอบการระบายน้ำอย่างรวดเร็ว การดำเนินการแก้ไขมุ่งเป้าไปที่สาเหตุที่แท้จริง: การทำความสะอาดด้วยสารเคมีหรือเชิงกลเพื่อความเปรอะเปื้อน เส้นทางคอนเดนเสทโดย-จำกัดการเกิดน้ำท่วม การวินิจฉัยที่แม่นยำจะช่วยป้องกันการสูญเสียความพยายามในการบำรุงรักษาและคืนความร้อนที่ปล่อยออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การสนับสนุนทางวิศวกรรมสำหรับการวิเคราะห์ประสิทธิภาพตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของ PTFE นั้นมีให้เมื่อส่งข้อมูลการทำงาน รวมถึงแรงดันไอน้ำ อุณหภูมิคอนเดนเสท การวัดอุณหภูมิผนังท่อ และอาการที่สังเกตได้
