Skrytá hladina kondenzátu
Rúrka výmenníka tepla z PTFE čiastočne zaplavená kondenzátom sa javí ako identická s normálne vypúšťanou rúrkou zvonku. Obe sú horúce. Obaja nesú paru. Obidve produkujú kondenzát v odlučovači. Jediný rozdiel,-že stĺpec stagnujúceho kondenzátu zaberajúci spodných 20-40% trubice – je neviditeľný bez otvorenia systému.
Neúplné odvodnenie znižuje efektívnu plochu prenosu tepla. Zaplavená sekcia odovzdáva minimálne teplo, pretože kondenzát je blízko nasýtenej teploty a už odovzdal svoje latentné teplo. Výmenník musí kompenzovať vyšší tlak pary alebo akceptovať znížený výkon. V priebehu času kolísajúca hladina kondenzátu na rozhraní pary- kondenzátu spôsobuje vodné rázy a zrýchlené opotrebovanie trubice na vodoryske.
Bez{0}}dotyková ultrazvuková detekcia hladiny poskytuje metódu na identifikáciu zaplavených trubíc bez demontáže systému. Ultrazvukový menič umiestnený proti vonkajšej stene trubice zisťuje prítomnosť kvapaliny verzus pary vo vnútri trubice analýzou nesúladu akustickej impedancie na vnútornej stene trubice.
Princíp ultrazvukovej detekcie
Ultrazvukové vlny prechádzajúce pevnou stenou trubice sa odrážajú odlišne v závislosti od toho, či je vnútorná stena v kontakte s plynom alebo kvapalinou. Keď vnútro trubice obsahuje paru, na rozhraní pary PTFE- existuje veľký nesúlad akustickej impedancie. Väčšina ultrazvukovej energie sa odráža späť. Keď vnútro trubice obsahuje kondenzát, nesúlad impedancie na rozhraní PTFE-vody je menší. Značná časť energie prechádza do kvapaliny a nevracia sa ako silný odraz.
Pulzné{0}}echo ultrazvukové zariadenie vysiela krátky impulz ultrazvuku do steny trubice a meria amplitúdu ozveny vracajúcej sa z vnútornej steny. Silná ozvena indikuje paru. Slabá ozvena indikuje kontakt s kvapalinou. Skenovaním snímača pozdĺž dĺžky trubice operátor identifikuje prechodový bod, kde sa mení amplitúda ozveny-toto je hladina kondenzátu.
Metóda je neinvazívna-. Snímač sa pripojí k vonkajšiemu povrchu trubice pomocou malého množstva ultrazvukového gélu. Nie je potrebné žiadne otváranie systému, vypúšťanie alebo odtlakovanie. Meranie je možné vykonávať počas bežnej prevádzky.
Tabuľka 1: Interpretácia ultrazvukovej detekcie pre PTFE rúrky výmenníka tepla
| Charakteristika Echo | Vnútorný stav | Výklad | Prijateľnosť |
|---|---|---|---|
| Silná, konzistentná ozvena po celej dĺžke trubice | Para v celom objeme | Kompletná drenáž; žiadne záplavy | Prijateľné |
| Silná ozvena v hornej časti; slabá ozvena v spodnej časti | Kondenzát v spodnej časti; ostrý prechod | Čiastočné záplavy; všimnite si hladinu kondenzátu | Okrajové; preskúmať drenáž |
| Slabá ozvena po celej dĺžke | Úplne tekuté-naplnené | Plne zaplavená trubica | Neprijateľné; potrebná okamžitá náprava |
| Sila ozveny kolíše | Dvojfázový tok- | Tok slimákov; nestabilná drenáž | Neprijateľné; riziko vodného rázu |
| Žiadna ozvena (úplný prenos) | Prázdna trubica (bez pary, bez kondenzátu) | Blokovaná alebo izolovaná trubica | Preskúmajte príčinu stavu bez{0}}toku |
Vykonávanie skenovania
Ultrazvukové skenovanie sa vykonáva s výmenníkom pri ustálených prevádzkových podmienkach-stabilnom tlaku pary, konzistentnom tepelnom zaťažení a normálnom prietoku kondenzátu. Prevodník sa umiestni na trubicu na konci vstupu pary a zaznamená sa amplitúda ozveny. Snímač sa potom postupne posúva pozdĺž trubice smerom ku koncu výstupu kondenzátu. V každej polohe sa zaznamená amplitúda ozveny.
Prechod od silnej ozveny k slabej ozvene identifikuje hladinu kondenzátu. Vzdialenosť tohto prechodu od konca výstupu kondenzátu predstavuje zaplavenú dĺžku. Zaplavená dĺžka presahujúca 10 – 15 % celkovej dĺžky trubice naznačuje problém s drenážou, ktorý si vyžaduje vyšetrenie.
Skenovanie viacerých rúrok naprieč zväzkom odhalí, či je zaplavenie izolované (naznačuje miestne zablokovanie alebo pokles v konkrétnych hadičkách) alebo rozšírené (naznačuje problém s odvodnením na systémovej{0}}úrovni, ako je napríklad poddimenzovaná pasca alebo nadmerný protitlak).
Potvrdenie diagnózy
Ultrazvuková diagnóza môže byť potvrdená tepelnou metódou. Infračervená kamera alebo kontaktný termočlánok meria teplotu vonkajšieho povrchu trubice pozdĺž jej dĺžky. Sekcia-naplnená parou je o 10-30 stupňov teplejšia ako časť naplnená kondenzátom. Tepelný prechod by sa mal zhodovať s prechodom ultrazvukovej ozveny v rámci neistoty merania.
Tretím potvrdením je dočasné zvýšenie výkonu odvádzača kondenzátu obtokom alebo nastavením odvádzača. Ak hladina kondenzátu v reakcii na zlepšenie odtoku klesne, potvrdí sa diagnóza-obmedzeného zaplavenia.
Zhrnutie
Bez{0}}kontaktná ultrazvuková detekcia hladiny diagnostikuje neúplné odvádzanie kondenzátu v rúrkach výmenníka tepla z PTFE meraním amplitúdy ozveny na vnútornej stene rúrky. Silná ozvena indikuje paru; slabá ozvena indikuje kondenzát. Skenovanie pozdĺž dĺžky trubice identifikuje hladinu kondenzátu bez demontáže systému.
Zaplavené dĺžky presahujúce 10-15 % dĺžky potrubia si vyžadujú preskúmanie primeranosti kondenzačného systému. Metóda je rýchla, neinvazívna a použiteľná počas bežnej prevádzky. Tepelné zobrazovanie poskytuje doplnkové potvrdenie.
Technická podpora pre posúdenie ultrazvukového odvodnenia PTFE výmenníkov tepla je k dispozícii po predložení rozmerov rúrok, prevádzkového tlaku pary, aktuálnych údajov o výkone a akýchkoľvek pozorovaných symptómov odvodnenia.
