مستوى المكثفات المخفية
يبدو أنبوب المبادل الحراري PTFE المغمور جزئيًا بالمكثفات مطابقًا لأنبوب التصريف الطبيعي من الخارج. كلاهما ساخن. كلاهما يحمل البخار. كلاهما ينتج مكثفات في المصيدة. والفرق الوحيد- هو أن عمود المكثفات الراكدة الذي يشغل الجزء السفلي من 20-40% من الأنبوب - يكون غير مرئي بدون فتح النظام.
يقلل الصرف غير المكتمل من مساحة سطح نقل الحرارة الفعالة. ينقل الجزء المغمور بالمياه الحد الأدنى من الحرارة لأن المكثفات قريبة من درجة حرارة التشبع وقد استسلمت بالفعل للحرارة الكامنة. يجب أن يعوض المبادل بضغط بخار أعلى أو يقبل سعة منخفضة. بمرور الوقت، يتسبب مستوى التكثيف المتقلب في واجهة التكثيف البخاري- في حدوث مطرقة مائية وتآكل سريع للأنبوب عند خط الماء.
يوفر اكتشاف المستوى بالموجات فوق الصوتية بدون اتصال طريقة لتحديد الأنابيب المغمورة بدون تفكيك النظام. يكتشف محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية المثبت على جدار الأنبوب الخارجي وجود السائل مقابل البخار داخل الأنبوب عن طريق تحليل عدم تطابق المعاوقة الصوتية عند الجدار الداخلي للأنبوب.
مبدأ الكشف بالموجات فوق الصوتية
تنعكس الموجات فوق الصوتية التي تنتقل عبر جدار الأنبوب الصلب بشكل مختلف اعتمادًا على ما إذا كان الجدار الداخلي ملامسًا للغاز أو السائل. عندما يحتوي الجزء الداخلي للأنبوب على بخار، يوجد عدم تطابق كبير في المعاوقة الصوتية في واجهة البخار PTFE-. معظم طاقة الموجات فوق الصوتية تنعكس مرة أخرى. عندما يحتوي الجزء الداخلي للأنبوب على مكثفات، يكون عدم تطابق المعاوقة عند واجهة الماء PTFE- أصغر. وينتقل جزء كبير من الطاقة إلى السائل ولا يعود كانعكاس قوي.
يرسل جهاز صدى الموجات فوق الصوتية-دفعة قصيرة من الموجات فوق الصوتية إلى جدار الأنبوب ويقيس سعة الصدى العائد من الجدار الداخلي. الصدى القوي يشير إلى البخار. يشير الصدى الضعيف إلى ملامسة السائل. من خلال مسح محول الطاقة على طول الأنبوب، يحدد المشغل نقطة الانتقال حيث يتغير سعة الصدى - وهذا هو مستوى التكثيف.
الطريقة ليست-غزوية. يقترن محول الطاقة بسطح الأنبوب الخارجي بكمية صغيرة من هلام الموجات فوق الصوتية. لا يلزم فتح النظام أو التصريف أو خفض الضغط. يمكن إجراء القياس أثناء التشغيل العادي.
الجدول 1: تفسير الكشف بالموجات فوق الصوتية لأنابيب المبادلات الحرارية PTFE
| خاصية الصدى | الحالة الداخلية | تفسير | المقبولية |
|---|---|---|---|
| صدى قوي ومتسق على طول الأنبوب بأكمله | البخار في جميع أنحاء | الصرف الكامل لا الفيضانات | مقبول |
| صدى قوي في الجزء العلوي. صدى ضعيف في الجزء السفلي | المكثفات في القسم السفلي. انتقال حاد | الفيضانات الجزئية لاحظ مستوى المكثفات | هامشي التحقيق في الصرف |
| صدى ضعيف على طول كامل | ممتلئ تمامًا بالسائل-. | أنبوب مغمور بالكامل | غير مقبول؛ هناك حاجة إلى تصحيح فوري |
| قوة الصدى متقلبة | تدفق متموج على مرحلتين- | تدفق سبيكة؛ الصرف غير المستقر | غير مقبول؛ خطر المطرقة المائية |
| لا يوجد صدى (إرسال كامل) | الأنبوب فارغ (لا يوجد بخار ولا مكثفات) | أنبوب مسدود أو معزول | تحقق من سبب عدم وجود-حالة التدفق |
إجراء المسح
يتم إجراء الفحص بالموجات فوق الصوتية باستخدام المبادل في ظروف تشغيل ثابتة-وضغط بخار ثابت وحمل حراري ثابت وتدفق عادي للمكثفات. يتم وضع محول الطاقة على الأنبوب عند نهاية مدخل البخار، ويتم ملاحظة سعة الصدى. يتم بعد ذلك تحريك محول الطاقة تدريجيًا على طول الأنبوب باتجاه نهاية مخرج المكثفات. وفي كل موضع، يتم تسجيل سعة الصدى.
إن الانتقال من الصدى القوي إلى الصدى الضعيف يحدد مستوى التكثيف. تمثل مسافة هذا الانتقال من نهاية مخرج المكثفات الطول المغمور. يشير الطول المغمور الذي يتجاوز 10-15% من إجمالي طول الأنبوب إلى وجود مشكلة في الصرف تتطلب التحقيق.
يكشف مسح أنابيب متعددة عبر الحزمة ما إذا كان الفيضان معزولًا (مما يشير إلى انسداد محلي أو ترهل في أنابيب معينة) أو منتشر (مما يشير إلى مشكلة تصريف على مستوى النظام-مثل مصيدة صغيرة الحجم أو ضغط خلفي مفرط).
تأكيد التشخيص
يمكن تأكيد التشخيص بالموجات فوق الصوتية بالطريقة الحرارية. تقيس كاميرا الأشعة تحت الحمراء أو المزدوجة الحرارية درجة حرارة سطح الأنبوب الخارجي بطولها. يكون القسم المملوء بالبخار-أسخن بمقدار 10-30 درجة من القسم المملوء بالمكثفات. يجب أن يتزامن الانتقال الحراري مع انتقال الصدى بالموجات فوق الصوتية ضمن عدم اليقين في القياس.
التأكيد الثالث هو زيادة مؤقتة في إنتاجية مصيدة البخار عن طريق تجاوز المصيدة أو تعديلها. إذا انخفض مستوى التكثيف استجابة لتحسين الصرف، يتم تأكيد تشخيص الصرف -الفيضانات المحدودة.
ملخص
-يقوم اكتشاف مستوى الموجات فوق الصوتية بدون تلامس بتشخيص الصرف غير المكتمل للمكثفات في أنابيب المبادل الحراري PTFE عن طريق قياس سعة الصدى عند الجدار الداخلي للأنبوب. الصدى القوي يدل على البخار. صدى ضعيف يشير إلى المكثفات. يحدد المسح على طول الأنبوب مستوى التكثيف دون تفكيك النظام.
تتطلب الأطوال المغمورة التي تزيد عن 10-15% من طول الأنبوب التحقق من مدى كفاية نظام المكثفات. هذه الطريقة سريعة وغير جراحية وقابلة للتطبيق أثناء التشغيل العادي. يوفر التصوير الحراري تأكيدًا تكميليًا.
يتوفر الدعم الهندسي لتقييم الصرف بالموجات فوق الصوتية للمبادلات الحرارية PTFE عند تقديم أبعاد الأنبوب وضغط البخار التشغيلي وبيانات الأداء الحالية وأي أعراض تصريف ملحوظة.
