I. نشتیابی
پدیده نقص
در حین کار مبدل حرارتی صفحهای، نشت مایع در واشر یا اتصال ورقهها رخ میدهد که منجر به کاهش راندمان تبادل حرارت و حتی تأثیر بر فرآیند تولید میشود.
علل نقص
- مسائل مربوط به واشر: واشرها فرسوده، تغییر شکل داده یا آسیب میبینند و خاصیت ارتجاعی و عملکرد آببندی خود را از دست میدهند. انتخاب نامناسب مواد واشر باعث میشود که نتواند با دما، فشار و خواص شیمیایی محیط کار سازگار شود. نصب نادرست واشر، مانند موقعیت نصب نامناسب، قرار نگرفتن کامل در شیار آببندی، یا نیروی سفتکننده نامنظم پیچهای اتصال و غیره.
- مسائل مربوط به ورقهها: شیار آببندی ورقهها فرسوده یا تغییر شکل داده است و باعث چسبندگی ضعیف با واشر میشود. ترک یا سوراخ در ورقهها منجر به نشت محیط میشود.
- پارامترهای عملیاتی غیرعادی: در حین کار، دما و فشار ناگهانی و بیش از حد نوسان میکنند و از ظرفیت تحمل واشر و ورقهها فراتر میروند که منجر به خرابی آببندی میشود.
روشهای درمان
- بازرسی و تعویض واشر: وضعیت واشر را به طور منظم بررسی کنید و واشرهای فرسوده یا آسیبدیده را به موقع تعویض کنید. مواد واشر مناسب را با توجه به ویژگیهای محیط کار انتخاب کنید. واشر را دقیقاً مطابق با مشخصات نصب نصب کنید تا از موقعیت صحیح آن اطمینان حاصل شود و پیچهای اتصال را به طور مساوی تا گشتاور مشخص شده سفت کنید.
- تعمیر یا تعویض ورقهها: برای ورقههایی که شیارهای آببندی کمی فرسوده شدهاند، میتوان از روشهایی مانند سنگزنی و جوشکاری وصلهای برای تعمیر استفاده کرد. اگر ورقهها به شدت فرسوده، ترک خورده یا دارای سوراخ هستند، باید ورقههای جدید تعویض شوند.
- پایدارسازی پارامترهای عملیاتی: جریان فرآیند را بهینه کنید، محدوده کنترل دما و فشار معقولی را تنظیم کنید، تجهیزات نظارتی را نصب کنید تا به طور مداوم پارامترهای عملیاتی را نظارت کنید و در صورت بروز ناهنجاریها، آنها را به موقع تنظیم کنید تا از نوسانات شدید پارامترها جلوگیری شود.
II. کاهش راندمان انتقال حرارت
پدیده نقص
اختلاف دمای بین ورودی و خروجی سیالات گرم و سرد مبدل حرارتی صفحهای کاهش مییابد و به اثر تبادل حرارت مورد انتظار نمیرسد. رسیدن به دمای مورد نیاز در طول فرآیند تولید زمان بیشتری میبرد و مصرف انرژی افزایش مییابد.
علل نقص
- رسوبگذاری روی ورقهها: محیط کار حاوی ناخالصیها، جامدات معلق، یونهای کلسیم و منیزیم و غیره است که روی سطح ورقهها رسوب میکنند و باعث ایجاد کثیفیهایی مانند رسوب، زنگزدگی، رسوب روغن و غیره میشوند. کثیفیها رسانایی حرارتی ضعیفی دارند که مانع انتقال حرارت میشود و منجر به کاهش راندمان انتقال حرارت میشود.
- جریان ناکافی سیال: دلایلی مانند انسداد خطوط لوله، باز نشدن کامل شیرها و خرابی پمپها باعث میشود که جریان سیالات گرم و سرد کمتر از مقدار طراحی شده باشد و سطح تماس و زمان بین سیال و ورقهها را کاهش دهد و بر تبادل حرارت تأثیر بگذارد.
- تغییر شکل ورقهها: قرار گرفتن طولانیمدت در معرض فشار نامنظم، تغییرات دما یا کاهش عملکرد مواد ورقهها منجر به تغییر شکل ورقهها میشود و به ساختار کانال جریان بین ورقهها آسیب میرساند و باعث میشود جریان سیال نامنظم شود و راندمان انتقال حرارت کاهش یابد.
روشهای درمان
- تمیز کردن ورقهها: یک روش تمیز کردن مناسب را با توجه به نوع کثیفی انتخاب کنید، مانند تمیز کردن شیمیایی (استفاده از اسید، قلیا و سایر مواد تمیزکننده برای حل کردن کثیفی) و تمیز کردن مکانیکی (استفاده از جتهای آب با فشار بالا، برسها و غیره برای از بین بردن کثیفی). مبدل حرارتی صفحهای را به طور منظم تمیز و نگهداری کنید و یک چرخه تمیز کردن منطقی را برای جلوگیری از تجمع بیش از حد کثیفی تنظیم کنید.
- بازرسی و رفع انسداد خطوط لوله: بررسی کنید که آیا خطوط لوله مسدود شدهاند و ناخالصیهای داخل خطوط لوله را تمیز کنید. اطمینان حاصل کنید که شیرها در حالت باز و بسته صحیح قرار دارند، پمپ معیوب را تعمیر یا تعویض کنید تا اطمینان حاصل شود که جریان سیال الزامات طراحی را برآورده میکند.
- تعمیر یا تعویض ورقههای تغییر شکل یافته: برای ورقههایی که کمی تغییر شکل دادهاند، میتوان از ابزارهای اصلاح برای تعمیر آنها استفاده کرد. اگر ورقهها به شدت تغییر شکل دادهاند، باید ورقههای جدید تعویض شوند و در طول نصب به ترتیب و جهت قرارگیری ورقهها توجه کنید تا از جریان روان کانالها اطمینان حاصل شود.
III. افت فشار بیش از حد
پدیده نقص
اختلاف فشار سیال در ورودی و خروجی مبدل حرارتی صفحهای به طور قابل توجهی افزایش مییابد و از محدوده مشخص شده طراحی شده فراتر میرود و بار عملیاتی پمپ را افزایش میدهد و منجر به افزایش مصرف انرژی و حتی تأثیر بر عملکرد عادی سیستم میشود.
علل نقص
- سرعت جریان سیال بیش از حد: در حین کار واقعی، جریان سیال بیش از حد زیاد است که منجر به سرعت جریان بیش از حد میشود و مقاومت سیال در حال عبور بین ورقهها را افزایش میدهد و باعث افزایش افت فشار میشود.
- انسداد کانال جریان: کانالهای جریان بین ورقهها توسط ناخالصیها و کثیفیها مسدود میشوند و مانع از جریان سیال میشوند و باعث افزایش موضعی سرعت جریان و افزایش تلفات فشار میشوند. قطعات واشرهای فرسوده و آسیبدیده که وارد کانالهای جریان میشوند نیز میتوانند باعث انسداد شوند.
- چیدمان نادرست ورقهها: در طول فرآیند نصب، ترتیب چیدمان ورقهها اشتباه است و ساختار کانال جریان اصلی را تغییر میدهد و مسیر جریان سیال را ناهموار میکند و مقاومت جریان را افزایش میدهد.
روشهای درمان
- تنظیم جریان سیال: با توجه به پارامترهای طراحی تجهیزات و شرایط کاری واقعی، جریان سیال را به طور منطقی تنظیم کنید، سرعت جریان را کاهش دهید و افت فشار را به محدوده عادی بازگردانید. تنظیم جریان را میتوان با تنظیم باز شدن شیر، تعویض یک پمپ مناسب و غیره انجام داد.
- تمیز کردن کانالهای جریان: مبدل حرارتی صفحهای را جدا کنید، انسداد کانالهای جریان را بررسی کنید و ناخالصیها، کثیفیها و قطعات واشر را حذف کنید. فیلتراسیون سیال را تقویت کنید و یک فیلتر در ورودی خط لوله نصب کنید تا از ورود ناخالصیها به تجهیزات جلوگیری شود.
- چیدمان مجدد ورقهها: ترتیب چیدمان ورقهها را مطابق با دستورالعمل نصب تجهیزات دوباره بررسی و تنظیم کنید تا از ساختار کانال جریان صحیح اطمینان حاصل شود. در طول نصب، علائم ورقهها را با دقت بررسی کنید تا از بروز خطاها جلوگیری شود.
IV. لرزش و نویز غیرعادی
پدیده نقص
در حین کار مبدل حرارتی صفحهای، لرزشهای آشکار و صداهای غیرعادی رخ میدهد که نه تنها بر محیط کار تأثیر میگذارد، بلکه ممکن است باعث شل شدن و آسیب دیدن اجزای تجهیزات شود و عمر مفید تجهیزات را کاهش دهد.
علل نقص
- فونداسیون ناپایدار: فونداسیون نصب تجهیزات ناهموار است یا پیچهای لنگر شل هستند و باعث لرزش تجهیزات در حین کار میشوند. سفتی ناکافی فونداسیون باعث میشود که نتواند به طور موثر انرژی لرزش تولید شده در حین کار تجهیزات را جذب کند.
- جریان سیال نامنظم: نوسانات زیاد در جریان سیال، جریان دو فازی گاز-مایع در خط لوله و سایر شرایط باعث میشود که سیال به طور نامنظم بین ورقهها جریان یابد و نیروهای ضربهای ایجاد کند و باعث لرزش و نویز تجهیزات شود. سطوح زبر یا نقصهای ورقهها نیز بر پایداری جریان سیال تأثیر میگذارد.
- اجزای شل: اجزایی مانند پیچهای بست مبدل حرارتی و پیچهای فلنج خطوط لوله اتصال شل هستند و در حین کار تجهیزات لرزش و نویز ایجاد میکنند. فرسودگی واشرها و از دست دادن خاصیت ارتجاعی، که نمیتواند به طور موثر نیروهای بین ورقهها را تعدیل کند، نیز ممکن است منجر به افزایش لرزش شود.
روشهای درمان
- تقویت فونداسیون: فونداسیون نصب تجهیزات را دوباره بررسی کنید، فونداسیون ناهموار را تعمیر کنید و پیچهای لنگر را سفت کنید. در صورت لزوم، سفتی فونداسیون را افزایش دهید، مانند ریختن بتن برای تقویت فونداسیون.
- بهینه سازی جریان سیال: جریان سیال را تثبیت کنید و از نوسانات زیاد جلوگیری کنید. یک دستگاه اگزوز در سیستم خط لوله نصب کنید تا گاز موجود در خط لوله را حذف کند و از تولید جریان دو فازی گاز-مایع جلوگیری کند. سطح ورقهها را صیقل دهید و سنگزنی کنید تا عیوب سطح را تعمیر کنید و از جریان سیال روان اطمینان حاصل کنید.
- سفت کردن اجزا: به طور منظم پیچهای اتصال هر جزء از تجهیزات را بررسی کنید و در صورت مشاهده شل شدن، آنها را به موقع سفت کنید. واشرهای فرسوده را که خاصیت ارتجاعی خود را از دست دادهاند تعویض کنید تا از اثر آببندی و تعدیل بین ورقهها اطمینان حاصل شود.