Tahap Kondensat Tersembunyi
Tiub penukar haba PTFE yang sebahagiannya dibanjiri dengan kondensat kelihatan sama dengan tiub yang biasanya mengalir dari luar. Kedua-duanya panas. Kedua-duanya membawa wap. Kedua-duanya menghasilkan kondensat pada perangkap. Satu-satunya perbezaan-lajur kondensat bertakung yang menduduki bahagian bawah 20-40% tiub-tidak kelihatan tanpa membuka sistem.
Saliran yang tidak lengkap mengurangkan luas permukaan pemindahan haba yang berkesan. Bahagian yang dibanjiri memindahkan haba minimum kerana kondensat adalah berhampiran suhu tepu dan telah menyerahkan haba pendamnya. Penukar mesti mengimbangi dengan tekanan stim yang lebih tinggi atau menerima kapasiti yang dikurangkan. Lama kelamaan, paras kondensat yang berubah-ubah pada antara muka pemeluwapan-wap menyebabkan penukul air dan haus tiub dipercepatkan pada garisan air.
Pengesanan tahap ultrasonik tanpa-sentuhan menyediakan kaedah untuk mengenal pasti tiub banjir tanpa pembongkaran sistem. Transduser ultrasonik yang diletakkan pada dinding tiub luar mengesan kehadiran cecair berbanding wap di dalam tiub dengan menganalisis ketidakpadanan impedans akustik pada dinding dalam tiub.
Prinsip Pengesanan Ultrasonik
Gelombang ultrasonik yang bergerak melalui dinding tiub pepejal mencerminkan secara berbeza bergantung pada sama ada dinding dalam bersentuhan dengan gas atau cecair. Apabila bahagian dalam tiub mengandungi stim, ketidakpadanan impedans akustik yang besar wujud pada antara muka wap-PTFE. Kebanyakan tenaga ultrasonik dipantulkan kembali. Apabila bahagian dalam tiub mengandungi kondensat, ketidakpadanan impedans pada antara muka air-PTFE adalah lebih kecil. Sebahagian besar tenaga dihantar ke dalam cecair dan tidak kembali sebagai pantulan kuat.
Peranti ultrasonik{0}} nadi menghantar letusan pendek ultrasound ke dalam dinding tiub dan mengukur amplitud gema yang kembali dari dinding dalam. Gema yang kuat menunjukkan wap. Gema yang lemah menunjukkan sentuhan cecair. Dengan mengimbas transduser sepanjang panjang tiub, pengendali mengenal pasti titik peralihan di mana amplitud gema berubah-ini ialah tahap kondensat.
Kaedah ini tidak-invasif. Transduser berpasangan ke permukaan tiub luar dengan sejumlah kecil gel ultrasonik. Tiada pembukaan sistem, penyaliran, atau penyahtekanan diperlukan. Pengukuran boleh dilakukan semasa operasi biasa.
Jadual 1: Tafsiran Pengesanan Ultrasonik untuk Tiub Penukar Haba PTFE
| Ciri Gema | Keadaan Dalaman | Tafsiran | Kebolehterimaan |
|---|---|---|---|
| Gema yang kuat dan konsisten sepanjang keseluruhan tiub | Kukus seluruhnya | Saliran lengkap; tiada banjir | Boleh diterima |
| Gema yang kuat di bahagian atas; gema lemah di bahagian bawah | Kondensat di bahagian bawah; peralihan tajam | Banjir separa; perhatikan tahap kondensat | Marginal; menyiasat saliran |
| Gema lemah sepanjang keseluruhannya | Penuh cecair-diisi | Tiub banjir sepenuhnya | Tidak boleh diterima; pembetulan segera diperlukan |
| Kekuatan gema turun naik | Memutar aliran dua-fasa | Aliran slug; saliran yang tidak stabil | Tidak boleh diterima; risiko tukul air |
| Tiada gema (penghantaran lengkap) | Tiub kosong (tiada wap, tiada kondensat) | Tiub tersumbat atau terpencil | Siasat punca tiada-keadaan aliran |
Menjalankan Imbasan
Imbasan ultrasonik dilakukan dengan penukar pada keadaan operasi yang stabil-tekanan stim yang stabil, beban haba yang konsisten dan aliran kondensat biasa. Transduser diletakkan pada tiub di hujung salur masuk stim, dan amplitud gema dicatat. Transduser kemudiannya digerakkan secara berperingkat di sepanjang tiub ke arah hujung alur keluar kondensat. Pada setiap kedudukan, amplitud gema direkodkan.
Peralihan daripada gema kuat kepada gema lemah mengenal pasti tahap kondensat. Jarak peralihan ini dari hujung alur keluar kondensat mewakili panjang banjir. Panjang banjir melebihi 10-15% daripada jumlah panjang tiub menunjukkan masalah saliran yang memerlukan penyiasatan.
Mengimbas berbilang tiub merentasi berkas mendedahkan sama ada banjir terpencil (mencadangkan penyumbatan atau kendur setempat dalam tiub tertentu) atau meluas (mencadangkan masalah saliran tahap-sistem seperti perangkap bersaiz kecil atau tekanan belakang yang berlebihan).
Mengesahkan Diagnosis
Diagnosis ultrasonik boleh disahkan dengan kaedah terma. Kamera inframerah atau termokopel kenalan mengukur suhu permukaan tiub luaran sepanjang panjangnya. Bahagian-wap yang diisi berjalan 10-30 darjah lebih panas daripada bahagian yang dipenuhi kondensat. Peralihan haba harus bertepatan dengan peralihan gema ultrasonik dalam ketidakpastian pengukuran.
Pengesahan ketiga ialah peningkatan sementara dalam daya tangkap perangkap stim dengan memintas atau melaraskan perangkap. Jika paras kondensat menurun sebagai tindak balas kepada saliran yang lebih baik, diagnosis saliran-banjir terhad disahkan.
Ringkasan
Pengesanan tahap ultrasonik tanpa sentuhan mendiagnosis saliran kondensat yang tidak lengkap dalam tiub penukar haba PTFE dengan mengukur amplitud gema pada dinding dalam tiub. Gema yang kuat menunjukkan wap; gema yang lemah menunjukkan kondensat. Mengimbas sepanjang panjang tiub mengenal pasti paras kondensat tanpa pembongkaran sistem.
Panjang banjir melebihi 10-15% daripada panjang tiub waran penyiasatan kecukupan sistem kondensat. Kaedah ini pantas, tidak invasif, dan boleh digunakan semasa operasi biasa. Pengimejan terma menyediakan pengesahan pelengkap.
Sokongan kejuruteraan untuk penilaian saliran ultrasonik bagi penukar haba PTFE tersedia selepas penyerahan dimensi tiub, tekanan stim operasi, data prestasi semasa, dan sebarang gejala saliran yang diperhatikan.
