واقع تراكم الحمأة
تؤدي معالجة مياه الصرف الصحي، وملاط التعدين، وبعض عمليات الترسيب الكيميائي إلى توليد حمأة ثقيلة تتراكم على جميع الأسطح المغمورة. حتى PTFE، مع طاقته السطحية المنخفضة، لا يمكنه مقاومة تراكم الحمأة بشكل كامل عندما يكون تحميل المواد الصلبة مرتفعًا وتعمل العملية بشكل مستمر لعدة أشهر. في النهاية، تقوم طبقة الحمأة بعزل سطح نقل الحرارة، ويجب تنظيف المبادل.
في المبادل الحراري القياسي PTFE، يتطلب التنظيف تصريف الخزان، وفصل جميع الأنابيب، ورفع المبادل بالكامل للخارج، وإما الضغط على -غسله أو استبدال أقسام الأنبوب. هذه عملية تستغرق -أيامًا متعددة. بالنسبة للعمليات التي يحدث فيها تراكم الحمأة كل 4-6 أسابيع، فإن فترة التوقف عن العمل غير مقبولة.
يتيح تصميم القسم -القابل للفصل تنظيف الخزان-: يتم فصل أقسام الأنابيب الفردية، ورفعها للخارج من خلال فتحة الخزان للتنظيف، وإعادة تركيبها-كل ذلك بينما يظل باقي المبادل في مكانه ويظل الخزان ممتلئًا إلى حد كبير، مما يقلل من انقطاع الإنتاج.
تصميم القسم المعياري
ينقسم المبادل الحراري إلى أقسام قابلة للإزالة بشكل مستقل. يتكون كل قسم من مجموعة فرعية من الأنابيب (عادةً 8-12 أنبوبًا) متصلة برأس فرعي مشترك- في كل طرف. تتصل الرؤوس الفرعية - برؤوس البخار والمكثفات الرئيسية عبر وصلات ذات حواف سريعة القطع أو وحدات ضغط يمكن تشغيلها من فوق الخزان.
عند الحاجة إلى التنظيف، يتم عزل مصدر البخار إلى القسم وخفض ضغطه. تم فك تركيبات-القطع السريع. يتم رفع القسم من الخزان باستخدام رافعة خفيفة أو يدويا، حسب الحجم. يتم نقل القسم إلى منطقة التنظيف، ثم يتم غسله بالضغط أو تنظيفه ميكانيكيًا وفحصه وإعادته إلى الخزان. إعادة الاتصال هي عكس الانفصال. تم اختبار الضغط على القسم -بالهواء المضغوط للتحقق من سلامة المفصل قبل استعادة البخار.
تكتمل دورة التنظيف-والاستبدال-الكاملة لقسم واحد خلال 2-3 ساعات. يمكن تنظيف أقسام متعددة بشكل تسلسلي أثناء نوبة الصيانة المجدولة. يظل الخزان في الخدمة مع استمرار تسخين الأجزاء المتبقية.
الجدول 1: معلمات تصميم المبادل الحراري للقسم PTFE القابل للفصل (إجمالي الخدمة بقدرة 50 كيلووات، خدمة الحمأة الثقيلة)
| معلمة التصميم | التصميم القياسي | تصميم قسم -قابل للفصل | المنفعة التشغيلية |
|---|---|---|---|
| عدد الأقسام المستقلة | 1 (حزمة كاملة) | 4-6 | تنظيف جزئي دون الاغلاق الكامل |
| أنابيب لكل قسم | 60-80 | 10-15 | وزن يمكن التحكم فيه للرفع اليدوي |
| قسم الوزن الجاف (كجم) | 45-60 | 8-12 | مصعد -شخص واحد |
| نوع اتصال الرأس | تركيبات ضغط دائمة | قطع الارتباطات السريعة ذات الحواف- | أداة-أداة مجانية أو فردية-قطع الاتصال |
| صمامات العزل لكل قسم | لا شيء (دائرة واحدة) | مدخل البخار ومخرج المكثفات | عزل مستقل للتنظيف |
| وقت إزالة القسم (بالدقائق) | غير متوفر (إزالة الحزمة الكاملة فقط) | 15-20 | تحول سريع في التنظيف |
| وقت تنظيف القسم (بالدقائق) | N/A | 30-45 (غسيل الضغط) | تم الانتهاء منه خلال نافذة الصيانة |
| إعادة تثبيت القسم ووقت الاختبار (بالدقائق) | N/A | 30-40 | الدورة الإجمالية أقل من ساعتين |
| مطلوب استنزاف الخزان | نعم (إزالة الحزمة الكاملة) | لا (تمت إزالة الأقسام من الأعلى) | يحافظ على مستوى الخزان والكيمياء |
التصميم المشترك-لقطع الاتصال السريع
يجب أن يتم إغلاق وصلة -الفصل السريع بين رأس القسم الفرعي- والرأس الرئيسي بشكل موثوق ضد ضغط البخار مع إمكانية تشغيلها بسهولة بواسطة فني يصل إلى الخزان من الأعلى. يوفر المفصل ذو الحواف مع حشية PTFE المقيدة ومسامير التأرجح هذه الوظيفة.
تتم محاذاة نصفي الحافة بواسطة قطر دليلي، مما يضمن ضغط الحشية الصحيح دون تحديد موضع دقيق من قبل المشغل. يتم التقاط مسامير التأرجح على جانب الرأس الرئيسي؛ عندما يتم تقديم قسم إلى الرأس الرئيسي، تتأرجح المسامير في الفتحات الموجودة على شفة القسم ويتم ربطها يدويًا-. لا توجد أدوات مطلوبة في التصميم القياسي؛ يتم استخدام مفتاح تحديد عزم الدوران - للربط النهائي لضمان ضغط الحشية بشكل متسق.
تم تصميم المفصل لمئات من دورات القطع-دون أي تدهور. حشية PTFE قابلة للاستبدال ويتم فحصها في كل فترة تنظيف. تتم حماية أسطح إغلاق الحافة من التلف الميكانيكي من خلال تصميم غائر يمنع إزاحة الحشية أثناء التعامل مع القسم.
بروتوكول العزل والتطهير
قبل أن يتم فصل أي قسم، يجب عزله عن البخار وخفض ضغطه. وقد تم تجهيز كل قسم بصمامات عزل مخصصة على وصلات مدخل البخار ومخرج المكثفات. هذه هي صمامات كروية صغيرة من PTFE أو PVDF، يتم تشغيلها يدويًا من حافة الخزان عبر سيقان ممتدة.
بعد العزل، يتم تهوية القسم إلى الغلاف الجوي من خلال صمام تنفيس لتأكيد انخفاض الضغط. تعمل فتحة التهوية أيضًا كنقطة اتصال لاختبار الهواء المضغوط بعد إعادة التثبيت. تم دمج صمامات العزل والتهوية في القسم الفرعي -الرأس، لذا تتم إزالتها مع القسم للفحص والصيانة.
ملخص
يقسم تصميم المبادل الحراري PTFE -القسم القابل للفصل حزمة الأنابيب إلى وحدات قابلة للإزالة بشكل مستقل ومتصلة بالرؤوس الرئيسية عبر -وصلات ذات حواف سريعة الانفصال. يمكن عزل المقاطع وإزالتها للتنظيف وإعادة تركيبها خلال 2-3 ساعات دون تصريف الخزان أو إزالة المبادل بالكامل.
يتيح التصميم التنظيف الميكانيكي المتكرر في العمليات المكثفة-للحمأة دون الحاجة إلى التوقف عن العمل لعدة أيام-لإزالة المبادل التقليدي. تضمن صمامات العزل ووصلات التهوية في كل قسم خفض الضغط بشكل آمن قبل قطع الاتصال.
يتوفر الدعم الهندسي لتصميم المبادل الحراري PTFE للقسم - القابل للفصل عند تقديم أبعاد الخزان وخصائص الحمأة ومعدل التراكم ومتطلبات تردد التنظيف وإمكانية الوصول المتاحة للرفع فوق الخزان.
