انخفاض الضغط العالي في مبادلات الحرارة الصفيحة: الأسباب وإصلاح المشاكل والحلول

في عالم الإدارة الحرارية الصناعية، فإن لوحة مبادل الحرارة (PHE) هو حصان عمل معروف بكفاءته العالية وتصميمه المدمج. ومع ذلك، غالبا ما يواجه المشغلون قاتل الأداء الصامت: انخفاض الضغط المفرط.

عندما يرتفع انخفاض الضغط عبر PHE بشكل كبير فوق قيمة التصميم ، فإنه نادرا ما يكون مجرد علامة على الشيخوخة الطبيعية. إنه مؤشر حاسم على أن هناك شيء خاطئ في ديناميكيات التدفق. يمكن أن يؤدي تجاهل هذه المسألة إلى انخفاض معدلات التدفق ، وتجويف المضخة ، وزيادة استهلاك الطاقة ، وفي النهاية ، توقف غير مقرر.

عند غرانولقد قضينا أكثر من عقد في مساعدة العملاء في جميع أنحاء العالم على تشخيص هذه التحديات الهيدروليكية وحلها. في هذا الدليل ، سنستكشف سبب حدوث ارتفاعات انخفاض الضغط ، وكيفية إصلاح المشاكل مثل المهندس ، ومتى حان الوقت لاستبدال لوحاتك أو طواقمك.

لماذا لا يمكنك تجاهل انخفاض الضغط العالي

انخفاض الضغط (ΔP) هو الطاقة المفقودة عندما يتحرك السوائل عبر قنوات مبادل الحرارة. في حين أن بعض انخفاض الضغط ضروري لخلق الاضطرابات التي تضمن نقل الحرارة العالية، غير طبيعي انخفاض الضغط هو علامة حمراء.

التكاليف الخفية لانخفاض الضغط العالي:

• نفايات الطاقة: يجب أن تعمل مضخاتك بجد للتغلب على المقاومة ، مما يزيد مباشرة فواتير الكهرباء.

• عدم استقرار العملية: في عمليات التكييف والهواء أو العمليات الكيميائية ، يمكن أن يؤدي انخفاض التدفق على الجانب الساخن أو البارد إلى الفشل في الوصول إلى درجات الحرارة المستهدفة.

• أضرار المعدات: يمكن للضغط العكسي المفرط أن يجبر المضخات على إيقاف أفضل نقطة كفاءتها (BEP) ، مما يؤدي إلى الاهتزاز أو فشل الختم أو تلف المروحة.

الأعراض الشائعة لانخفاض الضغط المفرط

قبل فتح الوحدة ، يلاحظ المشغلون عادة العلامات التالية:

• تقليل تدفق جذري: معدل تدفق السوائل العملية ينخفض بشكل كبير تحت نقطة الإعداد.

• ارتفاع الضغط التفاضلي: يزداد فرق قراءة المقياس بين منافذ المدخل والمخرج بشكل مطرد.

• نقل الحرارة سيئة: لم تعد درجات حرارة المخرج تلبي المواصفات (على سبيل المثال ، لا يبرد مياه التبريد بما يكفي).

• المضخة الزائدة: قراءات الأمبير على محرك مضخة التغذية.

الأسباب الجذرية: لماذا انخفاض ضغطي مرتفع جداً؟

1. الفول والانسداد (الجاني رقم 1)

السبب الأكثر شيوعا هو تراكم الودائع داخل قنوات الصفيحة. اعتمادا على جودة وسائط الإعلام الخاصة بك، يمكن أن يكون هذا النمو البيولوجي (المخاط)، أو التوسع (كربونات الكالسيوم)، أو انسداد الجسيمات.

كعرض القناة الفعالة (dplate ​) تضيق بسبب التلوث ، تزيد السرعة ، وارتفاع الاحتكاك بشكل أسي.

الجدول 1: تأثير الخلل على انخفاض الضغط (بيانات المحاكاة)

مصدر البيانات: محاكاة الصناعة العامة لأنماط شيفرون القياسية.

2. ترتيب لوحة غير صحيح

غالبًا ما تستخدم PHEs مزيجًا من الألواح ذات زوايا الضغط المختلفة -ارتفاع ثيتا (زاوية غامضة) لنقل الحرارة العالية / انخفاض الضغط العالي ، و ثيتا المنخفضة (زاوية حادة) انخفاض الضغط.

الخطأ: أثناء الصيانة ، إذا قام فني بتثبيت الكثير من “ عالية ثيتا” لوحات أو يخلط بين A-لوحة و B-لوحة تسلسل، تغير هندسة القناة. هذا يمكن أن يضاعف المقاومة الهيدروليكية عن غير قصد.

3. عدم مطابقة التصميم

في بعض الأحيان الأجهزة على ما يرام، ولكن التطبيق قد تغير. إذا تجاوز معدل التدفق الحالي القدرة التصميمية الأصلية حتى بنسبة 20٪، فإن انخفاض الضغط يمكن أن يرتفع بنحو 45٪ (منذ ΔP∝Flow2).

قائمة التحقق من إصلاح المشاكل للمهندس

قبل أن تتكبد تكلفة تفكيك مبادل الحرارة، اتبع هذا المسار المنطقي المستخدم من قبل مهندسي غرانو:

• الخطوة 1: التحقق من البيانات

مقارنة قراءات المقياس الحالية ضد ورقة المواصفات الأصلية.

تحقق مما إذا كان معدل تدفق الكتلة قد زاد مؤخرا.

• الخطوة الثانية: تحقق من “ بارد” الجانب مقابل “ الساخنة” الجانب

هل انخفاض الضغط مرتفع على كلا الجانبين أو واحد فقط؟ إذا كان على جانب مياه التبريد فقط ، فمن المحتمل أن يكون الحطام أو التلوث البيولوجي.

• الخطوة 3: مضخة و تصفية التحقق

خطوة حاسمة: تحقق من فلاتر المدخل / الفلاتر. غالبا ما يخطئ فلتر مسدود بمبادل حراري مسدود.

تحقق من أن ضغط المدخل مستقر.

• الخطوة 4: التخلص (الإسعافات الأولية)

إذا كانت الوحدة مسدودة بالحطام الفضيح ، فإن عكس اتجاه التدفق (التدفق العكسي) يمكن أن يزيل في بعض الأحيان الانسداد دون فتح الوحدة.

دراسة حالة في العالم الحقيقي: أزمة التبريد HVAC

سيناريو: أبلغ مبنى تجاري في جنوب شرق آسيا عن إنذار عالي الضغط على نظام المبردات الخاصة بهم ’ جانب المكثف. انخفض معدل تدفق مياه التبريد بنسبة 30٪ مما أدى إلى تعطل المبرد.

التحقيق:

• تصميم $ Delta P $: 50 كيلو باسا.

• الفعلي $ دلتا P $: 120 كيلو باسا.

• التفتيش: عند فتح PHE (نموذج عام) ، وجد فريق الصيانة أن منافذ المدخل كانت مسدودة بنسبة 60٪ من قبل قطع بلاستيكية صغيرة والطحالب من برج التبريد. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجسيد الأغطية وتمسيحها ، مما أدى إلى تشديد حزمة اللوحة بشكل مفرط لوقف التسربات ، مما أدى إلى زيادة ضغط القنوات.

الحل:

• التنظيف الكيميائي: تم غسل الصفائح بالضغط وتغطيتها في محلول حمضي ضعيف لإزالة الطحالب.

• قطع غيار: اتصل الفريق غرانوعلى الرغم من أن الوحدة الأصلية كانت من علامة تجارية أوروبية رئيسية ، فقد زودت غرانو بطاقات استبدال متوافقة (EPDM) وبعض لوحات استبدال في غضون 48 ساعة.

• النتيجة: بعد إعادة التجميع بأطباق جديدة وألواح نظيفة ، عاد انخفاض الضغط إلى 48 كيلو باسكال ، واستعادت كفاءة المبرد.

متى يجب إصلاحها مقابل متى يجب استبدالها

التنظيف يحل التلوث، ولكن الضرر المادي يتطلب استبدال. يجب عليك النظر في استبدال المكونات إذا:

• تشوه: يتم تشوه الصفائح بشكل دائم بسبب التشديد الزائد أو المطرقة المائية. لوحات مشوهة تعطل فجوة قناة التدفق.

• التآكل: يمكن أن يسبب تآكل الحفرة التلوث الداخلي المتقاطع. إذا رأيت مساواة الضغط بين الوسائط، فمن المرجح أن يكون لديك ثقب لوحة.

• فشل الطقم: إذا فقدت الطوابق مرنتها (أخذ “مجموعة الضغط”) ، لا يمكنك إعادة إغلاق الوحدة بشكل صحيح دون ضغط حزمة اللوحة بشكل مفرط ، مما يزيد من سخرية انخفاض الضغط.

عند غرانونحن توفير بدائل عالية الجودة لللوحات والطوقات متوافقة مع العلامات التجارية مثل ألفا لافال، GEA، APV، و Tranter. تضمن أجزائنا تشغيل نظامك بموصفات التصميم الأصلية دون علامة السعر المتميزة.

ملخص

انخفاض الضغط العالي في مبدل الحرارة الصفيحي هو أعراض ، وليس المرض. عادة ما يشير إلى التلوث، الحطام حجب المدخل، أو التجميع غير السليم. من خلال اعتماد نهج منهجي لإصلاح المشاكل - التحقق من المرشحات أولا ، والتحقق من صحة معدلات التدفق ، والتفتيش على التلوث - يمكنك استعادة كفاءة النظام.

تذكر أن PHE جيد فقط بقدر صيانته. التنظيف المنتظم والاستبدال في الوقت المناسب للأطباق الشيخوخة هي مفاتيح الاستقرار على المدى الطويل.

تحتاج لوحات استبدال أو طوقات لإصلاح مشاكل انخفاض الضغط الخاصة بك؟ الاتصال غرانو اليوم للحصول على اقتباس على قطع غيار متوافقة عالية الجودة لمبادل الحرارة الخاص بك.

أسئلة متكررة

س: هل يمكنني تقليل انخفاض الضغط عن طريق تخفيف مسامير التشديد على مبادل الحرارة؟

رصد درجات حرارة المدخل يكتشف المشاكل في وقت مبكر لا، هذا خطير تخفيف المسامير يزيد من المسافة بين اللوحات (البعد A) ، مما قد يقلل قليلا من انخفاض الضغط ، لكنه سيسبب بالتأكيد تقريبا تسرب خارجي أو خلط داخلي للسوائل. يجب دائما تشديد حزمة اللوحة إلى الأبعاد المحددة المحددة في دليل المستخدم.

س: كيف “ شيفرون زاوية” تؤثر على انخفاض الضغط؟

رصد درجات حرارة المدخل يكتشف المشاكل في وقت مبكر النمط على اللوحة يسمى شيفرون. ألف ثيتا العالية (أوبتوس) زاوية تخلق الاضطرابات العالية ونقل الحرارة العالية ولكن يؤدي إلى انخفاض ضغط أعلىألف ثيتا منخفضة (حادة) زاوية تسمح للسائل لمرور بسهولة أكبر، مما يؤدي إلى انخفاض الضغط ولكن أقل كفاءة نقل الحرارة. خلط هذه بشكل غير صحيح أثناء التجميع هو سبب شائع لمشاكل الضغط.

س: انخفاض ضغطي مرتفع ، ولكن الصفائح تبدو نظيفة. ماذا يمكن أن يكون؟

رصد درجات حرارة المدخل يكتشف المشاكل في وقت مبكر إذا كانت الصفائح نظيفة، تحقق من ثقوب الميناء. أحيانا ، كائن كبير (مثل حجر أو قطعة من الطقم) يمنع منفذ المدخل ، مما يحد من التدفق حتى قبل أن يدخل قنوات اللوحة. أيضا، تحقق من أن معدل التدفق hasn’ t تم زيادة ما وراء وحدة’ حدود تصميم s بواسطة مضخة جديدة ، كبيرة الحجم.