چالش مدیریت رسوب
حتی مبدلهای حرارتی PTFE با انرژی سطحی کم و مقاومت در برابر رسوبپذیری، در نهایت در فرآیندهایی با بارگذاری جامدات بالا، رسوبات چسبنده یا تمایل به پوستهگیری، رسوبات را جمع میکنند. هنگامی که رسوب گذاری انتقال حرارت را به زیر سطح قابل قبول کاهش می دهد، واکنش سنتی تخلیه مخزن، برداشتن یا دسترسی به مبدل حرارتی و تمیز کردن دستی سطوح لوله است. این رویداد تعمیر و نگهداری 4-8 ساعت زمان تولید مصرف می کند.
یک سیستم تمیزکننده اسپری یکپارچه-شبکهای از-نازلهای اسپری کوچک که در ساختار پشتیبانی مبدل حرارتی تعبیه شده است-تمیز کردن خودکار را بدون تخلیه مخزن امکانپذیر میسازد. در یک بازه زمانی برنامه ریزی شده، یا زمانی که ضریب انتقال حرارت به زیر یک آستانه می رسد، سیستم اسپری فعال می شود. محلول تمیز کننده از طریق نازل ها پمپ می شود، که جت های-بالا را به سطوح لوله هدایت می کند. جت ها رسوباتی را که در کف مخزن ته نشین می شوند یا توسط سیستم فیلتراسیون مخزن از بین می روند، خارج می کنند. چرخه تمیز کردن در 15-30 دقیقه بدون وقفه در تولید کامل می شود.
طراحی سیستم اسپری
نازل های اسپری از PTFE یا PVDF ساخته شده اند و بر روی میله های اسپری اختصاصی که در قاب پشتیبانی مبدل حرارتی یکپارچه شده اند نصب می شوند. میله های اسپری موازی با ردیف های لوله قرار می گیرند و نازل ها را بین لوله های مجاور قرار می دهند. هر نازل یک الگوی پخش جریانی صاف-پنکه یا جامد- را روی یک یا چند سطح لوله هدایت میکند.
نازل ها به یک هدر منبع محلول تمیز کننده متصل می شوند که از طریق یک نفوذ اختصاصی از مخزن خارج می شود یا نفوذ مخزن موجود مبدل حرارتی را به اشتراک می گذارد. در طول عملیات گرمایش معمولی، هدر تمیز کننده ایزوله و خالی است. در طول یک چرخه تمیز کردن، محلول تمیز کننده از یک مخزن خارجی از طریق هدر به نازل ها پمپ می شود.
محلول تمیز کننده بر اساس ترکیب رسوب مورد انتظار انتخاب می شود. برای رسوبات محلول در آب، آب داغ یا میعانات بخار کم فشار- کافی است. برای رسوبات فلس، محلول اسید رقیق (اسید هیدروکلریک یا سولفامیک مهار شده) استفاده می شود. برای رسوبات آلی، یک شوینده یا محلول سوزاننده ملایم موثر است. مقاومت شیمیایی جهانی PTFE اجازه می دهد تا هر گونه مواد شیمیایی تمیز کننده بدون نگرانی از خوردگی استفاده شود.
| پارامتر تمیز کردن اسپری | مشخصات |
|---|---|
| مواد نازل | PTFE یا PVDF |
| نوع نازل | فن مسطح-(زاویه پاشش 90-45 درجه) |
| فاصله نازل | 100-200 میلی متر در امتداد نوار اسپری |
| چیدمان میله اسپری | موازی با ردیف های لوله؛ بین صفحات لوله مجاور |
| عرضه محلول تمیز کننده | پمپ و مخزن خارجی؛ اتصال از طریق نفوذ مخزن اختصاصی |
| فشار محلول تمیز کننده | 2-5 بار در ورودی نازل |
| سرعت جت در سطح لوله | 5-15 m/s |
| مدت چرخه تمیز کردن | 15-30 دقیقه |
| فرکانس چرخه تمیز کردن | هفتگی به ماهانه (وابسته به فرآیند-) |
| روش کنترل | تایمر{0}}بر اساس یا با کاهش مقدار U-راهاندازی میشود |
منطق کنترل خودکار
سیستم تمیز کردن توسط PLC تاسیسات یا یک کنترلر اختصاصی کنترل می شود. دو حالت ماشه در دسترس است:-بر اساس تایمر و بر اساس شرایط-.
در حالت{0}}بر اساس تایمر، چرخههای تمیز کردن بر اساس یک برنامه زمانبندی ثابت-هر دوشنبه صبح یا هر 14 روز{3}}بر اساس میزان رسوب شناخته شده برای فرآیند شروع میشوند. برنامه زمانی تنظیم می شود که تجربه عملیاتی جمع می شود.
در حالت{0}}شرایط، ضریب انتقال حرارت کلی (U-مقدار) به طور مداوم از روی نرخ جریان بخار، فشار بخار، دمای ورودی و خروجی سیال فرآیند و سطح شناخته شده مبدل حرارتی کنترل میشود. وقتی مقدار U{3}}با درصدی از پیش تعیین شده از خط پایه تمیز کاهش مییابد-معمولاً 10-15٪، یک چرخه تمیز کردن شروع میشود. این روش فقط در صورت نیاز تمیز می کند، مصرف محلول تمیز کننده را به حداقل می رساند و از وقفه های غیر ضروری جلوگیری می کند.
یک رویکرد ترکیبی از زمانبندی مبتنی بر تایمر با نادیده گرفتن شرط-استفاده میکند: مبدل بر اساس حداقل زمانبندی تمیز میشود و اگر مقدار U{2}}سریعتر از حد انتظار کاهش یابد، پاکسازیهای اضافی آغاز میشود.
ویژگیهای ضد گرفتگی نازل-
نازل های اسپری در سرویس رسوب گیری مستعد گرفتگی هستند. نازل های PTFE دارای چندین ویژگی ضد گرفتگی- هستند. دهانه نازل به اندازه کافی بزرگ است (قطر 1.5-3.0 میلی متر) تا ذرات کوچکی را که ممکن است وارد محلول تمیزکننده شوند عبور دهد. یک صافی در خط عرضه محلول تمیز کننده ذرات بزرگتر از نصف قطر روزنه را جذب می کند.
در طول عملیات گرمایش عادی، نازل ها خالی هستند و در معرض سیال فرآیند قرار دارند. یک تخلیه مداوم کوچک آب یا هوای تمیز از طریق نازل ها در حین گرم کردن، مانع از ورود مایع فرآیند به دهانه نازل و رسوب مواد جامد می شود که در چرخه تمیز کردن بعدی آنها را مسدود می کند. جریان پاکسازی حداقل 0.1-0.2 لیتر در دقیقه در هر نازل است.
خلاصه
مبدلهای حرارتی PTFE با نازلهای تمیزکننده اسپری یکپارچه، تمیز کردن خودکار بستههای لولهای را بدون زهکشی مخزن یا مداخله دستی میکنند. میله های اسپری ادغام شده در قاب پشتیبانی، جت های تمیزکننده با سرعت بالا را به سطوح لوله هدایت می کند. کنترل بر اساس تایمر یا شرایط این سیستم فاصله بین خاموش کردن تمیز کردن دستی را افزایش می دهد و عملکرد انتقال حرارت را در یک باند باریک حفظ می کند، و هم زمان تولید و هم ثبات فرآیند را بهبود می بخشد.
پشتیبانی مهندسی برای طراحی مبدل حرارتی PTFE تمیز کردن یکپارچه اسپری پس از ارائه شیمی سیال فرآیند، ترکیب رسوب رسوب و میزان رسوب، ابعاد مخزن، و ابزارهای محلول تمیزکننده موجود در دسترس است.
