مقدمة: صوت الفشل الوشيك

في منطقة الضغط العالي المزدحمة لنقل الحرارة في المصنع ، غالبا ما يتحقق الناس من الكفاءة والتعامل مع درجة الحرارة وفقدان الضغط. لكنهم يفوتون نقطة رئيسية واحدة. هذه النقطة يمكن أن تسبب توقفات كبيرة ومفجأة. هذا هو الخطر الميكانيكي الهادئ المسمى الاهتزاز الناجم عن السوائل (FIV). إذا كان لديك مبدل حرارة القشرة والأنابيب يجعل ضجيج منخفض ثابت، أو حتى انفجار متكرر أو الصوت، هذه الضوضاء ليست طبيعية. هذا يعني أن حزمة الأنابيب الخاصة بك تتلف قليلاً قليلاً من الداخل. تجعل FIV الأنابيب الرقيقة ، والتي هي الجزء الرئيسي من مبادل الحرارة الخاص بك ، تهز بشدة داخل القشرة. هذا الإجهاد يؤدي دائما إلى نتيجتين سيئة. واحد هو اتصال الأنبوب مع ثقوب المشوشة التي تسبب ارتداء كبير. الآخر هو كسر التعب السريع في رابط ورقة الأنبوب. عند غرانونحن نعرف أن المهارة الهندسية الحقيقية تجاوز قواعد الحرارة وتصبح قوة الهيكل. نحن نصلح أكثر من خطط أساسية لوقف السبب الرئيسي لهذه الانقطاعات. هذه النظرة عن كثب سوف تغطي الحقائق الميكانيكية لـ FIV. وستظهر أيضًا الإصلاح الأفضل الذي يحول مبادلات الضوضاء ومخاطر الكسر إلى أدوات ثابتة وطويلة المدى: تصميم الحفرة المروحية.

لماذا توجد مشكلة الاهتزاز؟ عيب التصميم

تأتي فرصة الاهتزاز الضار من التصميم الشائع ولكن الضعيف التقليدي للقطاع (مقطع القوس).

1. عيب تدفق البافل القطاعي

مشوشة’ الوظيفة الرئيسية لها جزءان. يحمل الأنابيب الطويلة والنقيقة. كما يرسل سائل جانب القشرة عبر حزمة الأنبوب لزيادة سرعة نقل الحرارة. لكن الحاجز القطعي المعتاد يتحول إلى سائل بطريقة تكلف الكثير في الميكانيكا. مع قطع كبيرة ونصف دائرة ، تجعل هذه المخرجات مسار تغيير السوائل على جانب القشرة في كثير من الأحيان. هذا يؤدي إلى نمط تدفق متقاطع ضار.

• يجب أن يذهب السائل مباشرة تقريبا عبر (الجانب) حزمة الأنبوب قبل أن يتحول في الحاجز التالي.
• هذا التدفق القوي والسريع يضرب قوة دفع ميكانيكية كبيرة تضرب الأنابيب من الجانب.

وبعبارة بسيطة، التصميم القديم يجعل السائل يضرب ويدفع الأنابيب مرارا وتكرارا، بدلا من قيادته بسلاسة.

2. شارع كارمان الدوامة (KVS): عدم الاستقرار الهوائي المرن

الطريقة الرئيسية التي يعمل بها FIV تسمى شارع كارمان فورتكس (KVS). إنه نوع من عدم الاستقرار في تدفق الهواء.

1. عندما يمر السوائل على شكل واسع (مثل أنبوب مبادل الحرارة) بسرعة محددة ، يمكن للسائل ’ ت اتبع المنحنى بشكل جيد.
2. بدلًا من ذلك ، تنفصل دوامة السوائل واحدة تلو الأخرى من الجزء العلوي والأسفل من الأنبوب.
3. هذا الانفصال ذهابا وإيابا يجعل تغيير الضغط عبر الأنبوب’ عرض S. يخلق قوة رفع متكررة صعودا وهبوطا تتعارض مع مسار التدفق.

عندما تصبح سرعة هذا الانفصال الدوامة قريبة من أو تطابق الأنبوب’ سرعة الاهتزاز الخاصة (أو حزمة’s) ، فإنه يضرب الرنين. ثم يهز السائل الأنابيب بسرعتها الخاصة. هذا يجعل الاهتزازات أكبر بكثير وضارة. مثل هذا الرنين يمكن أن يذهب قريبا عبر المعدن’ قوة و عقد الحدود.

3. فترة غير مستقرة: دعم الأنبوب غير كاف

سبب آخر لـ FIV هو الحد من فجوات التشويش. تحتاج الأنابيب إلى دعم في كثير من الأحيان للحفاظ على سرعة هززها عالية (أي قوية). لكن الفجوات يجب أن تكون واسعة بما فيه الكفاية لتقليل فقدان الضغط على جانب القشرة.

• في خطط التشويش القطاعية ، تحصل الأنابيب على الدعم فقط في مجموعات البقع الواسعة.
• الطول المفتوح للأنابيب بين المفاتيح ، والمدى الحر ، يعمل مثل سلسلة الغيتار. سلسلة أطول وأنحق لديها سرعة هزة أقل. هذا يسهل على انفصال الدوامة المنخفضة السرعة (KVS) بدء الرنين.

إذا كانت فجوة المشوشة (مدى الأنابيب) واسعة جداً، يمكن أن تهز الأنابيب بشدة مع التحركات الكبيرة. هذا يؤدي مباشرة إلى كسر ميكانيكي.

الأضرار الثانوية: التكلفة الحقيقية للاهتزاز

لا يسبب فيروس FIV في كثير من الأحيان كسر فوري. الضرر يتراكم ويؤلم مع مرور الوقت. يظهر في نوعين رئيسيين مكلفين من الفاصل.

1. كسر التعب في ورقة الأنبوب

المكان المعتاد للكسر الرئيسي هو الرابط بين أنبوب مبادل الحرارة وورقة الأنبوب.

• مع اهتزاز الأنابيب داخل القشرة ، فإن نقطة الإجهاد العليا هي الانضمام الثابت في جانب ورقة الأنابيب.
• الانحناء المستمر (المرن) لمعادن الأنبوب يضع المادة تحت حمولة التعب متعددة الدورات.
• بعد مرور الوقت، وغالبا ما يكون أشهر أو أسابيع في الرنين السيئ، تبدأ الشقوق الصغيرة وتنمو من خلال جدار الأنبوب. هذا يؤدي إلى تعب سريع وصعب (قطع الأنبوب) على جانب ورقة الأنبوب. على الفور يضعف الأنبوب. هذا يسبب مزيج سريع من السوائل من جانب القشرة إلى جانب الأنبوب وتوقف النظام.

2. التوتر والتآكل (تسرب التآكل)

في الأجزاء الوسطى من حزمة الأنبوب ، يجعل الاهتزاز الصلب الأنبوب يفرك بسرعة ضد حواف ثقوب الحجب القطاعية.

• هذا الفرك الثابت والسريع يأخذ المواد من كل من جدار الأنبوب وثقب التشويش. العملية هي التآكل أو الخشط.
• غالبا ما تكون أنابيب مبادلات الحرارة رقيقة (تحت جدار 1.5 ملم). هذا الفرك المتكرر قريبا يقطع أخدود في جدار الأنابيب.
• عندما يمر القطع عبر عمق رئيسي ، يفشل جدار الأنبوب. هذا يجلب تسرب الخشط والخلط. مثل هذا الكسر غالبا ما يحتاج إلى حجب العديد من الأنابيب. فإنه يقطع المبدل’ يعمل الكثير.

في الوظائف التي تحتاج إلى نقل حرارة ثابت طويل المدى، وهو الهدف الرئيسي لمنتجات غرانو، تعني طرق كسر FIV هذه الكثير من المخاطر وعمل الصيانة.

إن غرانو حل مكافحة الاهتزاز: الحوائط اللوحية (تكنولوجيا التدفق اللوحي)

غرانو يرى نقاط الضعف الأساسية في المخرجات القطاعية. لذلك نستخدم تقنية أفضل لإعطاء مبادلات حرارة القشرة والأنابيب مع الحوائف الدوارية (التي تسمى أيضًا مبادلات التدفق الدواري). هذا هو الخيار الأفضل للوظائف ذات المخاطر. البناء الخاص يصلح FIV ليس عن طريق تقليله ، ولكن عن طريق وقف السبب الرئيسي.

1. تغيير نظام التدفق: محرك دوامة طولي

الجزء العلوي من خطة الحفرة الحلفية هو كيفية تحويل تدفق جانب القشرة من التدفق المتقاطع الضار إلى تدفق دوامة على طول الأنبوب (الحلفية).

• بدلًا من جعل السوائل تذهب عبر الأنابيب مرارًا وتكرارًا ، تقود المفاتيح الحلفية السوائل إلى جانب الأنابيب. يتبع مسار دوامة قريبة من نهاية القشرة إلى آخر.
• هذه طريقة التدفق تقطع الجزء السريع والمستقيم من التدفق الذي يجعل دوامة كارمان قوية.
• من خلال تحويل الطاقة السائلة إلى حركة أمامية بدلا من ضربة الجانب، فإن الدفع الميكانيكي على حزمة الأنبوب تقريبا يختفي. هذا يضمن العمل الثابت وغير الهزاز.

2. دعم أنبوب شامل ومستمر

شكل المفاتيح الحلفية يعطي عقد ميكانيكي أفضل بكثير من لوحات قطاعية منتشرة.

• الأجزاء الحلفية تعطي خط لمس نصف ثابت على طول حزمة الأنبوب ’ طول S.
• هذه الخطة تقلل من المدى الحر الحقيقي للأنابيب كثيرا. إنه يجعل الأنابيب أقوى ويزيد من سرعة هززها كثيرا.
• من خلال رفع سرعة الاهتزاز بعد نطاق سرعات انفصال الدوامة ، تبقى حزمة الأنبوب آمنة من الرنين FIV. الأنابيب الحصول “ عقدت ضيقة ” وقف الاهتزازات الكبيرة التي تسبب فرك التآكل والتعب.

3- البيانات الدعم: فوائد مزدوجة

يعطي البناء الذكي للخطة الحلفية مكاسب قوية من جزئين. فإنه يصلح كل من الثقة وتكلفة التشغيل على الفور.

1. القضاء على الاهتزازيتم قطع FIV عن طريق البناء. هذا يضمن ثقة أفضل على المدى الطويل وتخفيضات الحاجة إلى كتلة أنابيب مكلفة أو تبادل.
2. خفض انخفاض الضغط: عن طريق تحويل التدفق المتقاطع الخشن والبداية والإيقاف (الذي يجعل كتلة التدفق العالية) إلى تدفق دوامة ناعم ومتساوي ، تقطع الخطة الحلفية فرك وخشنة كثيرا. تظهر جرانوفاكتس أن خطة الحفرة الحلفية يمكن أن تقلل من انخفاض الضغط بنسبة تصل إلى 70٪ من خطة القطع المعتادة التي تقوم بنفس المهمة الحرارية.

وهذا يعني أن وحدة الحفرة الحلفية غرانو تستمر أكثر وتحتاج إلى طاقة مضخة أقل. يتحول إلى توفير طاقة حقيقي وتكاليف تشغيل أقل على المبدل ’ الحياة.

ترقية الهيكل والقضاء على المخاطر

الاهتزاز الناجم عن السوائل ليس جزءا لا بد منه من مبادلات الحرارة. إنها طريقة كسر ميكانيكية مدمجة في الخطط القديمة. استخدام العالية الصيانة مقطوعات المقطوعات يعني اغتنام فرصة التوقف مكلفة، الضوضاء الثابتة مزعج، والكسر الأنبوب الكبير النهائي. إذا كان مصنعك لديه ضوضاء مبادل الحرارة ، واستخدام طاقة مضخة عالية ، وغالبا ما يفشل الأنبوب المكلف ، فقد حان الوقت للتوقف عن إصلاح المشكلة وإصلاح سبب البناء. تركز غرانو على الإصلاحات المخططة التي تزيد من الكفاءة وتضمن العمر الطويل للهيكل. من خلال الانتقال من المفتاح القطاعي الضعيف إلى بناء المفتاح المروحي الأفضل ، تحصل على أكثر من مبادل حراري. تضع المال في سنوات من العمل الثابت والهادئ وتوفير الطاقة في نقل الحرارة. الاتصال فريقنا الهندسي اليوم للتحقق من خططك الحالية للقذيفة والأنابيب ومعرفة كيفية إصلاح Grano Helical يمكن أن يوقف القاتل الخفي في نظامك.

أسئلة متكررة

س: هل الاهتزاز الناجم عن السوائل (FIV) مشكلة شائعة ، أو أنه يؤثر فقط على مبادلات الحرارة سيئة التصنيع؟

ج: FIV هو خطر مدمج في جميع مبادلات الحرارة القشرة والأنابيب تقريباً مع المخرجات القطاعية المعتادة ، حتى تلك المصنوعة بشكل جيد. يأتي الخطر من مزيج من سرعة تدفق التشغيل ووزن السوائل وسرعة هزة الأنبوب. إذا تجاوزت سرعة التدفق على جانب القشرة نقطة رئيسية ، فإن هزة تحدث ، بغض النظر عن جودة اللحام. لهذا السبب يقترح غرانو خطة الحفرة المروحية لوظائف السوائل عالية السرعة أو عالية الوزن.

س: تصميم الحفرة الحلفية يبدو أكثر كفاءة. لماذا ’ t هو معيار الصناعة بالفعل؟

ج: السبب الرئيسي هو خلق المشاكل. المعتادة مقطوعة المخرجات هي عادية، لوحات مسطحة سهلة القطع ووضعها معا. تحتاج المفاصلات الدوارية إلى لفة خاصة ، وتخطيط ، وبناء طرق للحصول على الشكل الدواري الدقيق للتدفق السلس. التكلفة الأولى أعلى. لكن غرانو يعتقد أن العمل الأفضل ، والصفات المؤكدة لعدم الاهتزاز ، وتوفير الطاقة على المدى الطويل من خفض انخفاض الضغط بنسبة تصل إلى 70٪ يجعل تكلفة الملكية الكلية (التكلفة الإجمالية للملكية) أفضل بكثير من الخطط المعتادة.

س: إذا كنت أشك في أن مبادلي الحراري الحالي لديه مشكلة FIV، ما هي الخطوة الأولى التي يجب أن أتخذها؟

ج: الخطوة الأولى والرئيسية هي إجراء فحص هزة محترف. وهذا يعني قياس حجم وسرعة هزة الأنبوب ومطابقة سرعة الانفصال (من التدفق) مع الأنبوب ’ سرعة الاهتزاز المتصورة. إذا أظهر الرنين ، فإن الإصلاح القصير غالباً ما يقطع معدل تدفق جانب القشرة (وبالتالي القدرة). الإصلاح الطويل والدائم من غرانو هو تبادل حزمة الأنابيب المعتادة بحزمة أنابيب حلوية أفضل توقف قوى الدفع الكاملة.