A cosa bisogna prestare attenzione durante l’utilizzo degli scambiatori di calore a fascio tubiero?

1. Monitoraggio dei parametri operativi
1. Monitoraggio della temperatura
Temperatura di ingresso e di uscita: prestare molta attenzione alle temperature di ingresso e di uscita dei fluidi del tubo e dell'involucro. Durante il normale funzionamento, le temperature di ingresso e uscita devono essere mantenute entro l'intervallo previsto. Se le temperature di ingresso e di uscita cambiano in modo anomalo, ad esempio la temperatura di ingresso rimane invariata ma la temperatura di uscita diminuisce in modo significativo (per il processo di riscaldamento) o aumenta (per il processo di raffreddamento), potrebbe significare che l'efficienza di trasferimento del calore dello scambiatore di calore è diminuita. diminuita, che potrebbe essere causata da accumulo di sporco, variazioni del flusso del fluido o danni ai componenti.
Controllo della differenza di temperatura: per processi con requisiti specifici di differenza di temperatura, come alcune reazioni chimiche che richiedono un controllo preciso della temperatura di reazione, assicurarsi che la differenza di temperatura tra il tubo e i fluidi del guscio sia stabile. Una differenza di temperatura troppo grande o troppo piccola può influenzare il processo di reazione o la qualità del prodotto.
2. Monitoraggio della pressione
Pressione di ingresso e di uscita: controllare regolarmente le pressioni di ingresso e di uscita dei fluidi del tubo e dell'involucro. Le fluttuazioni di pressione possono indicare una serie di problemi, come il blocco dei tubi, il guasto della pompa o il danneggiamento della struttura interna dello scambiatore di calore. Se la pressione in ingresso è normale ma la pressione in uscita aumenta in modo anomalo, potrebbe esserci un blocco all'interno dello scambiatore di calore; se la pressione in uscita è troppo bassa potrebbero esserci problemi come perdite o aspirazione insufficiente della pompa.
Differenza di pressione: prestare attenzione alla differenza di pressione tra il lato tubo e il lato mantello. Una differenza di pressione al di fuori dell'intervallo normale può indicare una perdita nel fascio tubiero o nella piastra tubiera oppure un danno a componenti come i deflettori che causano una resistenza al flusso anomala del fluido lato mantello.
2. Precauzioni relative alle caratteristiche del fluido
1. Fluidi corrosivi
Se si maneggiano fluidi corrosivi, assicurarsi che il materiale dello scambiatore di calore selezionato possa resistere alla corrosione del fluido. Durante l'uso, prestare molta attenzione ai segni di corrosione, come ruggine e vaiolature sulla superficie della piastra tubiera, del fascio tubiero o del mantello. In caso di corrosione minore è possibile affrontarla controllando regolarmente lo spessore delle pareti e aggiungendo rivestimenti anticorrosivi; se la corrosione è grave, potrebbe essere necessario sostituire le parti corrose o l'intero scambiatore di calore.
Controllare parametri quali portata, temperatura e concentrazione del fluido, poiché questi fattori possono influenzare la velocità di corrosione. Ad esempio, portate più elevate possono accelerare la corrosione e alcuni fluidi corrosivi sono più corrosivi alle alte temperature.
2. Fluidi contenenti impurità
Per i fluidi contenenti particelle solide, fibre o altre impurità, evitare l'accumulo di impurità nello scambiatore di calore. Prima che il fluido entri nello scambiatore di calore, è possibile impostare un filtro per la prefiltrazione per ridurre la quantità di impurità in ingresso. Se si riscontra un peggioramento delle prestazioni dello scambiatore di calore, ad esempio con una ridotta efficienza di trasferimento del calore o un aumento della caduta di pressione, ciò potrebbe essere causato dall'accumulo di impurità nel fascio tubiero, nel lato mantello o nei tubi di ingresso e uscita, che devono essere pulito in tempo.
Quando si ha a che fare con fluidi soggetti a incrostazioni (come acqua dura, soluzioni contenenti alte concentrazioni di minerali, ecc.), prestare attenzione all'impatto delle incrostazioni sulle prestazioni dello scambiatore di calore. Le incrostazioni ridurranno l'efficienza del trasferimento di calore e aumenteranno la resistenza ai fluidi. Antincrostanti chimici, pulizia regolare e altre misure possono essere utilizzati per prevenire e affrontare i problemi di incrostazione.
III. Funzionamento e manutenzione
1. Operazione di avvio e spegnimento
All'avvio: prima di avviare lo scambiatore di calore, controllare se le valvole di ingresso e uscita sono nel corretto stato aperto e chiuso e assicurarsi che la tubazione sia collegata correttamente e senza perdite. Per il processo di scambio di calore, introdurre lentamente i fluidi caldi e freddi per evitare stress termici nei componenti dello scambiatore di calore dovuti a rapidi cambiamenti di temperatura. Ad esempio, introdurre prima il fluido a bassa temperatura con una portata ridotta, quindi aumentare gradualmente la portata fino alla normale portata operativa dopo che la temperatura si è stabilizzata.
Allo spegnimento: Anche il processo di spegnimento dovrebbe essere eseguito lentamente. Interrompere innanzitutto l'erogazione del mezzo di riscaldamento o raffreddamento, quindi chiudere le valvole di ingresso e uscita. Se il tempo di inattività è lungo, il fluido nello scambiatore di calore deve essere scaricato. Per i fluidi facili da congelare, è necessario adottare misure antigelo, come asciugare con aria compressa o iniettare antigelo.
2. Manutenzione regolare
Pulizia: Determinare il ciclo di pulizia in base all'utilizzo dello scambiatore di calore e alle caratteristiche del fluido. Come accennato in precedenza, il ciclo di pulizia può essere più breve per i fluidi che sono facili da incrostare o che contengono impurità. I metodi di pulizia includono la pulizia chimica (come la pulizia con acido, la pulizia con alcali) e la pulizia meccanica (come il lavaggio con acqua ad alta pressione, la pulizia con spazzole dei fasci tubieri, ecc.). Durante la pulizia, assicurarsi che il liquido detergente non corroda lo scambiatore di calore e risciacquarlo accuratamente dopo la pulizia.
Ispezione dei componenti: Controllare regolarmente i componenti chiave dello scambiatore di calore, come fasci tubieri, piastre tubiere, diaframmi, guarnizioni, ecc. Controllare se il fascio tubiero è corroso, usurato, deformato o bloccato; se la piastra tubiera presenta segni di perdite (come ad esempio il collegamento tra piastra tubiera e fascio tubiero); se il deflettore è danneggiato o spostato; se la guarnizione (come la guarnizione di tenuta tra la scatola del tubo e il guscio) è invecchiata o presenta perdite. Riparare o sostituire i componenti in tempo per eventuali problemi riscontrati.
Ispezione delle perdite: controllare frequentemente l'eventuale presenza di perdite nello scambiatore di calore. Oltre ad osservare la differenza di pressione tra ingresso e uscita e le variazioni del flusso del fluido, è possibile anche esprimere un giudizio preliminare controllando se ci sono segni di perdite sulla superficie del mantello e annusando se è presente un odore anomalo (per fluidi con odori particolari). Se si sospetta una perdita, è possibile utilizzare test di pressione, rilevamento di perdite di elio e altri metodi per determinare la posizione della perdita e ripararla.
IV. Precauzioni di sicurezza
1. Prevenire la sovrapressione
Installare una valvola di sicurezza della pressione o un dispositivo di allarme di sovrapressione per garantire che lo scambiatore di calore funzioni entro l'intervallo di pressione di progetto. La sovrapressione può causare la rottura e la perdita dei componenti dello scambiatore di calore, causando incidenti di sicurezza. Durante il funzionamento, evitare la sovrapressione causata da un funzionamento errato (come la pressione del fluido dovuta alla chiusura della valvola) o da condizioni operative anomale (come un aumento improvviso della pressione dovuto a un guasto della pompa).
2. Prevenire ustioni ad alta temperatura o congelamento a bassa temperatura
Se si maneggiano fluidi ad alta o bassa temperatura, adottare misure di buon isolamento o isolamento dal freddo per lo scambiatore di calore e i relativi tubi di collegamento. Durante l'esecuzione della manutenzione o dell'ispezione dell'attrezzatura, gli operatori devono indossare dispositivi di protezione adeguati per evitare il contatto diretto con superfici ad alta o bassa temperatura che potrebbero causare ustioni o congelamento.
3. Prevenzione di incendi ed esplosioni (per materiali pericolosi)
Quando lo scambiatore di calore viene utilizzato per gestire fluidi infiammabili ed esplosivi (come gas naturale, benzina, ecc.), è necessario adottare rigorose misure di prevenzione incendi ed esplosioni. Assicurarsi che l'apparecchiatura sia ben collegata a terra per evitare che l'accumulo di elettricità statica provochi esplosioni; predisporre dighe antincendio, pareti antideflagranti e altre strutture protettive attorno all'apparecchiatura; è severamente vietato effettuare operazioni a fiamma libera in prossimità dell'apparecchiatura. Se è necessario eseguire operazioni, deve essere approvato e utilizzato in conformità con le norme di sicurezza pertinenti.