จะตรวจจับและหาปริมาณเชลล์ภายใน-Side Bypass Stream โดยใช้การถ่ายภาพความร้อนได้อย่างไร

ภายในเปลือกสีดำปิดผนึกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE การรั่วไหลภายในที่มองไม่เห็นกำลังขโมยประสิทธิภาพ ของเหลวด้านข้างของเชลล์-กำลังเลี่ยงมัดท่อผ่านส่วนต่อประสานของแผ่นกั้นที่ชำรุดหรือซีลที่ชำรุด และไม่เป็นไปตามทิศทางการไหลที่ต้องการ เครื่องแลกเปลี่ยนยังคงทำงานอยู่ แรงดันเป็นปกติ และไม่มีการรั่วไหลภายนอก" อย่างไรก็ตาม ของเหลวในกระบวนการส่วนหนึ่งลัดวงจร-โดยตรงไปยังทางออก ดังนั้นประสิทธิภาพเชิงความร้อนจึงลดลงอย่างเงียบๆ โชคดีที่ทางเบี่ยงแอบแฝงนี้ทิ้งร่องรอยความร้อนไว้ที่ด้านนอกของเปลือก ซึ่งเป็นรูปแบบความร้อนที่รอบคอบซึ่งกล้องอินฟราเรดอันชาญฉลาดสามารถตรวจจับได้โดยไม่รบกวนสลักเกลียวแม้แต่ตัวเดียว

การถ่ายภาพความร้อนกลายเป็นที่รู้จักว่าเป็นหนึ่งในเทคนิคการวินิจฉัยแบบไม่รุกล้ำ-ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการค้นหาปัญหาบายพาสด้านข้างของเปลือกในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE ภายใต้สถานการณ์กระบวนการที่ทำงานอยู่

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการไหลของบายพาสที่ฝั่งเชลล์
ในตัวแลกเปลี่ยนเปลือกและท่อที่ทำงานอย่างถูกต้อง ของเหลวด้านข้างของเปลือก-จะถูกผลักให้ไหลผ่านมัดท่อในรูปแบบควบคุมที่ตั้งค่าโดยแผ่นกั้นและระบบปิดผนึก

การเคลื่อนที่แบบ crossflow นี้มีความสำคัญเนื่องจาก:

เพิ่มการส่งผ่านความร้อนสูงสุด

ชอบความวุ่นวาย

ขจัดน้ำนิ่ง

เพิ่มประสิทธิภาพเชิงความร้อน

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการใช้เปลือกอย่างสม่ำเสมอ

ในขณะที่ทางเบี่ยงพัฒนา ของเหลวด้านข้างของเปลือกบางส่วนจะบายพาสช่องทางการไหลที่ต้องการอย่างสมบูรณ์

ของไหลไม่เคลื่อนที่ผ่านท่อ PTFE แต่ไหลออกทาง

ซีลกั้นเสียหาย

ช่องว่างระหว่างแผ่นกั้นและผนังเปลือก

แผ่นพาร์ทิชันล้มเหลว

ส่วนประกอบภายในมีการกัดกร่อน

อินเทอร์เฟซบันเดิลไม่ถูกต้อง

กระแสน้ำที่รั่วไหลไปทางทางออกโดยมีการถ่ายเทความร้อนเพียงเล็กน้อย

การถ่ายภาพความร้อนทำงานอย่างไร
กระแสบายพาสทำให้เกิดความผิดปกติของอุณหภูมิเฉพาะที่ในเปลือกของเครื่องแลกเปลี่ยน

ของไหลที่ถูกบายพาสยังคงมีอุณหภูมิที่แตกต่างกันมากกับสภาพแวดล้อมของเปลือกหอย และด้วยเหตุนี้ผนังเปลือกเหล็กที่อยู่เหนือกระแสอันธพาลจึงมีการกระจายอุณหภูมิพื้นผิวที่แตกต่างกัน

กล้องถ่ายภาพความร้อนจะมองเห็นผีของกระแสน้ำอันธพาลที่ถูกเคลือบด้วยความร้อนบนผิวหนังของเปลือกหอย

ความแตกต่างของอุณหภูมินี้จะเห็นได้ชัดเจนมากขึ้นในระหว่างการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิกระบวนการควบคุม

สร้างการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนอุณหภูมิ
วิธีการวินิจฉัยที่ดีที่สุดคือจงใจกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วที่ทางเข้าด้านข้างเปลือก-

นี่เป็นตัวอย่างบางส่วน:

น้ำเย็นกับน้ำอุ่น

มีการนำของเหลวในกระบวนการที่ร้อนกว่ามาใช้

การปรับอุณหภูมิระยะสั้น-ของการจ่ายน้ำหล่อเย็น

การเปลี่ยนพารามิเตอร์ลูปการหมุนเวียน

จุดประสงค์คือเพื่อสร้างด้านหน้าระบายความร้อนที่แพร่กระจายในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน

ความสำคัญของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ควบคุม
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิควรจะเพียงพอที่จะทำให้เกิดความแตกต่างทางความร้อนที่ชัดเจนที่ด้านนอกของเปลือก

อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะต้องไม่รุนแรงจนเกินไป

ระบบท่อ PTFE มีความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงความร้อนอย่างรวดเร็วต่ำกว่าระบบท่อโลหะ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่มากเกินไปอาจส่งผลให้เกิดความเครียดทางกลเพิ่มเติมบนมัดตัวแลกเปลี่ยน

ดังนั้นเพื่อการวินิจฉัยที่ปลอดภัย ควรมีขั้นตอนอุณหภูมิปานกลางแต่แตกต่างกัน

การดำเนินการสแกนความร้อน
กล้องอินฟราเรดความละเอียดสูง-จะสแกนพื้นผิวของเปลือกนอกอย่างต่อเนื่องเมื่ออุณหภูมิเริ่มเปลี่ยนแปลง

รูปแบบความร้อนแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อสุขภาพ
ตามกฎแล้ว เครื่องแลกเปลี่ยนที่ใช้งานได้ตามปกติจะแสดง:

การไล่ระดับอุณหภูมิคงที่

การเปลี่ยนผ่านความร้อนช้า

การกระจายความร้อนสม่ำเสมอตลอดความยาวของเปลือก

แม้ความร้อนจะลดลงจากทางเข้าไปยังทางออก

อุณหภูมิของพื้นผิวเปลือกจะเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ ในระหว่างการนำความร้อนโดยทั่วไปผ่านห่อหุ้ม

บายพาสสตรีมลายเซ็นความร้อน
ทางเลี่ยงบริเวณเปลือกหอยบอกเล่าเรื่องราวที่แตกต่างออกไปมาก

การสแกนด้วยความร้อนจะแสดงภาพที่แตกต่างออกไป:

แถบร้อนอย่างต่อเนื่อง

ช่องเย็นลงสู่เปลือก

แผ่นแปะระบายความร้อนแบบจำกัด

รูปแบบอุณหภูมิที่ไม่สมมาตร

การแพร่กระจายความร้อนอย่างรวดเร็วไปยังบริเวณที่ไหลออก

ความผิดปกตินี้เป็นไปตามเส้นทางของของไหลที่ไหลผ่านขณะที่ถูกเบี่ยงเบนไปรอบๆ มัดท่อ

ในสถานการณ์ที่รุนแรง ลายเซ็นความร้อนอาจไปเกือบตรงจากทางเข้าไปยังเอาท์พุท

แยกความแตกต่างระหว่างการรั่วไหลเฉพาะจุดและการรั่วไหลทั่วไป
ประโยชน์หลักของแนวทางการตรวจจับบายพาสเปลือกด้านข้างด้วยการถ่ายภาพความร้อนคือความสามารถในการแยกแยะระหว่างความล้มเหลวประเภทต่างๆ

การรั่วไหลทั่วไปผ่านแผ่นกั้น
การรั่วไหลภายในขนาดใหญ่ปรากฏดังนี้:

ความผิดปกติของอุณหภูมิแพร่หลาย

รอยเปื้อนความร้อนกว้าง

ความสม่ำเสมอทางความร้อนโดยรวมลดลง

จุดร้อนหรือเย็นทับซ้อนกันหลายจุด

รูปแบบนี้อาจเนื่องมาจากอายุของซีลหรือการเสื่อมสภาพโดยรวมของชิ้นส่วนภายในในตัวแลกเปลี่ยน

บายพาสความล้มเหลวที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น
โดยปกติแล้วการซีลที่ล้มเหลวเพียงครั้งเดียวหรือพาร์ติชันที่เสียหายจะทำให้:

เส้นความร้อนแบบบาง

ช่องทางที่กำหนดไว้อย่างดี

บริเวณที่มีความเข้มข้นเย็นร้อน

ลายเซ็นการไหลของทิศทางต่างๆ

พฤติกรรมเฉพาะที่นี้ช่วยให้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาสามารถลดขนาดของพื้นที่ตรวจสอบได้อย่างมากก่อนที่จะปิดระบบ

4.4. การหาปริมาณความรุนแรงของบายพาส
การถ่ายภาพความร้อนเป็นมากกว่าการค้นหาข้อบกพร่อง นอกจากนี้ยังสามารถรับการประมาณความรุนแรงในสภาพแวดล้อมที่มีการควบคุมได้อีกด้วย

การประเมินเชิงคุณภาพ
ในสถานการณ์ทางอุตสาหกรรมจำนวนมาก ภาพลักษณ์เชิงคุณภาพเพียงพอที่จะยืนยันได้:

การดำรงอยู่ของกระแสบายพาส

ตำแหน่งของทางเลี่ยงเมือง (โดยประมาณ)

ความเข้มสัมพัทธ์ของการรั่วไหล

การเสื่อมสภาพก้าวหน้าไปตามกาลเวลา

ข้อมูลนี้มักจะเพียงพอที่จะยืนยันกิจกรรมการบำรุงรักษาตามแผน

การวิเคราะห์เชิงความร้อนเชิงปริมาณ
การวิเคราะห์ที่ซับซ้อนมากขึ้นอาจประมาณ:

เศษส่วนการไหลบายพาสสัมพัทธ์

ขนาดความแตกต่างของอุณหภูมิ

ระดับการเสื่อมสภาพของการถ่ายเทความร้อน

ความเร็วความร้อนของการแพร่กระจาย

ต้องมีปัจจัยหลายประการสำหรับการวัดเชิงปริมาณ:

กล้องอินฟราเรดที่ปรับเทียบแล้ว

รู้จักการดูดซับของผนังเปลือก

สภาพแวดล้อมที่มั่นคง

มุมมองที่สม่ำเสมอ

กระบวนการควบคุมอุณหภูมิ

การแก้ไขค่าการแผ่รังสีเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการอ่านอุณหภูมิ แต่รูปแบบการมองเห็นยังคงเกี่ยวข้องกับการวินิจฉัย

ข้อได้เปรียบเหนือวิธีการตรวจสอบแบบเดิมๆ
การตรวจสอบด้านข้างของเชลล์ตามปกติ-มักต้องการ:

เครื่องแลกเปลี่ยนถูกปิด

การแยกและการระบายน้ำ

กำลังถอดมัด

การรื้อแบบตาบอด

การหยุดทำงานเป็นเวลานาน

การถ่ายภาพความร้อนช่วยหลีกเลี่ยงการหยุดชะงักเหล่านี้ได้มาก

ข้อดีของการวินิจฉัยแบบไม่รุกราน
ข้อได้เปรียบหลักในการดำเนินงานคือ:

ฟังก์ชั่นการตรวจสอบออนไลน์

ไม่มีการหยุดการผลิต

การตรวจจับข้อบกพร่องอย่างรวดเร็ว

ลดความไม่แน่นอนในแผนการบำรุงรักษา

การตรวจหาความล้มเหลวตั้งแต่เนิ่นๆ

การกำหนดเป้าหมายการซ่อมแซมที่ได้รับการปรับปรุง

แทนที่จะดึงเครื่องแลกเปลี่ยนลงอย่างไม่ได้ตั้งใจ เจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงสามารถวางแผนกิจกรรมการซ่อมแซมเฉพาะสำหรับการหยุดทำงานตามกำหนดครั้งต่อไปได้

ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อคุณภาพของภาพ
ประเด็นในทางปฏิบัติหลายประการส่งผลต่อความชัดเจนของลายเซ็นบายพาสความร้อน

สถานะของพื้นผิวเปลือก
สถานะของสี ออกซิเดชัน ความชื้น และฉนวนส่งผลต่อพฤติกรรมการปล่อยรังสีอินฟราเรด

การไหลของอากาศโดยรอบ
อัตราการไหลของอากาศเหนือเปลือกสูงอาจทำให้อุณหภูมิพื้นผิวภายนอกผิดเพี้ยนได้

การถอดฉนวน
มักจำเป็นต้องถอดส่วนป้องกันชั่วคราวออกเพื่อให้สามารถสแกนพื้นผิวเปลือกเปลือยได้อย่างแม่นยำ

เวลาของการรักษาเสถียรภาพทางความร้อน
ต้องใช้เวลาพอสมควรเพื่อให้อุณหภูมิด้านหน้าแพร่กระจายผ่านเปลือกและสร้างความแตกต่างที่มองเห็นได้จากภายนอก

การใช้งานในระบบแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE
การวินิจฉัยด้วยภาพความร้อนมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับตัวแลกเปลี่ยน PTFE เนื่องจากขั้นตอนการตรวจสอบแบบรุกล้ำเชิงรุกไม่สามารถใช้กับท่อโพลีเมอร์ได้เสมอไป

การใช้งานทั่วไป ได้แก่ :

อุปกรณ์กระบวนการทางเคมี

วงจรทำความเย็นกรด

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบนำกลับมาใช้ใหม่ด้วยตัวทำละลาย

เครื่องตกแต่งพื้นผิว

การระบายความร้อนของกระบวนการเซมิคอนดักเตอร์

ระบบระบายความร้อนในเภสัชภัณฑ์

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะเหล่านี้ จะต้องรักษาเวลาทำงานและต้องวินิจฉัยการสูญเสียความร้อนที่ซ่อนอยู่

บทสรุป
การถ่ายภาพความร้อนเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพแบบไม่-สัมผัสและไม่-รุกล้ำ เพื่อเผยให้เห็นกระแสบายพาสด้านข้าง-เปลือกที่ซ่อนอยู่ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน PTFE รูปแบบความร้อนที่ด้านนอกของเปลือกสามารถใช้เพื่อดูเส้นทางการไหลบายพาสได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำโดยไม่จำเป็นต้องเปิดอุปกรณ์โดยการใช้การเปลี่ยนแปลงขั้นอุณหภูมิที่ควบคุม

PTFE ในขอบเขตที่กว้างกว่าของการตรวจจับบายพาสด้านข้างของเปลือกในการถ่ายภาพความร้อน วิธีการนี้ให้การยืนยันด้วยภาพอย่างรวดเร็วของการรั่วไหลภายใน ระบุบริเวณที่เกิดความเสียหายเฉพาะ และช่วยให้สามารถประเมินระดับการลดประสิทธิภาพเชิงความร้อนได้ โดยทั่วไปแล้วแถบร้อนหรือเย็นที่ชัดเจนบนพื้นผิวของเปลือกจะเป็นข้อบ่งชี้ที่ดีว่าของเหลวจะหลุดออกจากการควบคุมการไหลอย่างมีประสิทธิภาพตรงจุดใด

การถ่ายภาพความร้อนกำลังกลายมาเป็นการมองเห็นด้วยรังสีเอกซ์-ในการปฏิบัติงานสำหรับอุปกรณ์ในกระบวนการผลิตมากขึ้นเรื่อยๆ โดยมีการพัฒนาเทคโนโลยีการวินิจฉัยทางอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง ในหลาย ๆ สถานการณ์ เครื่องมือแก้ไขปัญหาที่มีประโยชน์ที่สุดคือเครื่องมือที่สามารถวินิจฉัยสภาวะได้โดยไม่ต้องปิดกระบวนการก่อน