Sistem nihanja kondenzata
Proizvodni obrat upravlja z osmimi PTFE toplotnimi izmenjevalniki, od katerih vsak služi ločenemu rezervoarju za prevleko, vsi pa so povezani s skupnim povratnim zbiralnikom kondenzata. Sistem doživlja občasna nihanja tlaka: tlak v zbiralniku niha med 0,2 in 1,5 barg v obdobju 30-90 sekund. Nihanja spremljajo občasni vodni udari v povratnem vodu in nedosledna zmogljivost ogrevanja posameznih izmenjevalnikov.
Težava se je začela, ko sta bila obstoječim šestim dodana dva dodatna izmenjevalnika, vendar povratna glava ni bila spremenjena. Interakcija med več izmenjevalniki, ki si delijo skupni kondenzacijski sistem, ustvarja zapleteno dinamiko, ki je diagnostični pristopi z enim-izmenjevalnikom ne morejo razrešiti.
Potrebna je preiskava-na sistemski ravni. Diagnostični postopek izolira prispevek vsakega izmenjevalnika k nestabilnosti in ugotovi, ali je glavni vzrok neustrezna zmogljivost zbiralnika, nepravilno delujoče parne lovilnike ali interakcija tlaka med izmenjevalniki, ki delujejo pri različnih tlakih pare.
Mehanizem interakcije več-izmenjevalcev
Vsak izmenjevalnik toplote iz PTFE občasno odvaja kondenzat skozi svojo parno zaporo. Praznjenje ni neprekinjeno-celo plavajoča-in-termostatske lovilne lopute se odpirajo in zapirajo, ko raven kondenzata v telesu lovilne lovilne niha. Ko se past odpre, vstopi v povratni zbiralnik kondenzat skoraj-nasičenega. Kondenzat delno preide v paro, ko se tlak zniža. Hitra para ustvari tlačni impulz, ki potuje vzdolž zbirne strehe.
Ko se en izmenjevalnik izprazni, impulz tlaka začasno zviša protitlak, ki ga opazijo vsi drugi izmenjevalniki na istem razdelilniku. Izmenjevalnik z obrobno-velikim lovilcem ali lovilnikom blizu svoje največje zmogljivosti se morda ne bo izpraznil zaradi tega povišanega protitlaka. Njegov kondenz se podpre. Ko tlak v zbiralniku pade, se podporni-kondenzat izprazni kot večja cev in ustvari večji tlačni impulz, ki vpliva na več izmenjevalcev. Povratna zanka vzdržuje nihanje.
Težava se stopnjuje, ko se zbiralniku doda več izmenjevalcev, kar poveča skupni pretok kondenzata in frekvenco interakcij tlačnih impulzov.
Tabela 1: Diagnostični koraki za nestabilnost sistema kondenzata z več-izmenjevalniki
| korak | Akcija | Opazovanje | Tolmačenje |
|---|---|---|---|
| 1 | Zabeležite trend tlaka v glavi (1-5 sekundni interval) | Nihajna doba, amplituda, valovna oblika | Redno nihanje nakazuje kroženje v pasti; nepravilno nakazuje interakcijo |
| 2 | Izolirajte vsak izmenjevalnik posebej (zaprite ventile za paro in kondenzat) | Trend tlaka se spremeni z vsako izolacijo | Izmenjevalec, katerega izolacija ustavi nihanje, je primarni dejavnik |
| 3 | Izmerite pretok kondenzata in temperaturo posameznega izmenjevalnika | Hitrost pretoka; stopnja podhladitve | Visok pretok + nizka podhladitev=pihanje lovilca; nizek pretok + visoka podhladitev=sifon blokiran |
| 4 | Izračunajte zmogljivost zbiralnika pri trenutnem tlaku | Primerjajte skupno obremenitev kondenzata z zmogljivostjo zbiralnika pri izmerjenem tlaku | Obremenitev, ki presega 50 % zmogljivosti glave, zahteva povečanje velikosti glave |
| 5 | Preverite ustreznost odvajanja hitre pare | Temperatura in pretok odzračevalne napeljave | Neustrezne prezračevalne lovilne lovilne pare; poveča učinkovito obremenitev glave |
| 6 | Preverite povratne ventile na posameznih vejah kondenzata | Funkcija povratnega ventila; dokaz povratnega toka | Manjkajoči ali okvarjeni kontrolni ventili omogočajo širjenje tlačnega impulza med izmenjevalniki |
Izračun zmogljivosti glave
Povratni zbiralniki kondenzata se morajo prilagoditi tako volumnu tekočega kondenzata kot volumnu bliskovite pare, ki nastane ob padcu tlaka kondenzata. Pri izpustu kondenzata od 3 barov do atmosferskega povratka je prostornina bliskovite pare približno 0,5 m³ na kg kondenzata-približno 500-kratna prostornina tekočine.
Zbirna cev, ki je namenjena samo-pretoku tekočine, je močno premajhna za dvo{1}}fazno mešanico. Zbirnik mora biti dimenzioniran tako, da hitrost dvo-faznega toka ne preseže 20-25 m/s, da preprečite prevelik padec tlaka in vodno kladivo. Zahtevani premer za določeno obremenitev kondenzata se izračuna iz skupnega masnega pretoka, frakcije bliskovite pare in dovoljene hitrosti.
Ko se obstoječi glavi dodajo dodatni izmenjevalniki, je treba ta izračun ponoviti. Glava, primerna za šest izmenjevalcev, je lahko obrobna za osem. Simptom neustreznosti je točno opisani vzorec nihanja tlaka.
Zahteva za kontrolni ventil
Vsaka veja kondenzata izmenjevalnika mora vključevati protipovratni ventil za parno zaporo. Protipovratni ventil preprečuje, da bi se tlačni impulzi iz skupnega zbiralnika širili nazaj skozi sifon v izmenjevalnik. Brez protipovratnih ventilov skok tlaka v zbirni zbirki za trenutek pritisne na kondenzno stran lovilca, kar lahko dvigne plovec ali ploščo in omogoči -pihanje pare.
Kontrolni ventili so enostavni, poceni sestavni deli, ki jih pogosto izpustimo. Njihova odsotnost je pogost dejavnik nestabilnosti kondenzata v več-izmenjevalnikih. Naknadna namestitev povratnih ventilov na vsaki veji rešuje številne težave medsebojnega delovanja brez spreminjanja razdelilnika.
Povzetek
Nepojasnjena nihanja tlaka v sistemih za povratek kondenzata, ki oskrbujejo več PTFE toplotnih izmenjevalnikov, so običajno posledica bliskovite interakcije impulzov tlaka pare med izmenjevalniki na premajhnem skupnem razdelilniku. Sistematična diagnoza izolira prispevek vsakega izmenjevalnika, meri zmogljivost posameznega lovilca, izračuna ustreznost razdelilnika in preveri zaščito protipovratnega ventila.
Popravek lahko vključuje povečanje razdelilnika, izboljšavo hitrega odzračevanja pare, vzdrževanje sifona ali namestitev povratnega ventila. Diagnostični koraki določajo, katera kombinacija ukrepov je potrebna.
Inženirska podpora za analizo sistema kondenzata z več{0}}izmenjevalniki je na voljo po predložitvi postavitve sistema, premera in dolžine razdelilnika, števila in velikosti povezanih izmenjevalcev, tlaka pare in podatkov o trendu tlaka.
