Penurunan Tekanan Tinggi di Plate Heat Exchangers: Penyebab, Pemecahan Masalah, dan Solusi

Di dunia manajemen termal industri, Plat Penukar Panas (PHE) adalah kuda kerja yang dikenal dengan efisiensi tinggi dan desain kompaknya. Namun, operator sering bertemu dengan pembunuh kinerja diam: penurunan tekanan yang berlebihan.

Ketika penurunan tekanan di PHE Anda meningkat secara signifikan di atas nilai desain, jarang hanya tanda penuaan normal. Ini adalah indikator kritis bahwa ada yang salah dengan dinamika aliran. Mengabaikan masalah ini dapat menyebabkan pengurangan laju aliran, kavitasi pompa, peningkatan konsumsi energi, dan akhirnya, downtime yang tidak dijadwalkan.

Di GranoKami telah menghabiskan lebih dari satu dekade membantu klien di seluruh dunia mendiagnosis dan memecahkan tantangan hidrolik ini. Dalam panduan ini, kita akan mengeksplorasi mengapa lonjakan penurunan tekanan terjadi, bagaimana memecahkan masalah seperti insinyur, dan kapan saatnya untuk mengganti pelat atau gasket Anda.

Mengapa Anda Tidak Bisa Mengabaikan Penurunan Tekanan Tinggi

Penurunan tekanan (ΔP) adalah energi yang hilang saat cairan bergerak melalui saluran penukar panas. Sementara beberapa penurunan tekanan diperlukan untuk menciptakan turbulensi yang memastikan transfer panas tinggi, abnormal Penurunan tekanan adalah bendera merah.

Biaya Tersembunyi Penurunan Tekanan Tinggi:

• limbah energi: Pompa Anda harus bekerja lebih keras untuk mengatasi resistensi, secara langsung meningkatkan tagihan listrik.

• Instabilitas proses: Dalam proses HVAC atau kimia, pengurangan aliran di sisi panas atau dingin dapat menyebabkan kegagalan dalam mencapai suhu target.

• Kerusakan peralatan: Tekanan balik yang berlebihan dapat memaksa pompa keluar dari Titik Efisiensi Terbaik (BEP), yang mengakibatkan getaran, kegagalan segel, atau kerusakan impeller.

Gejala umum penurunan tekanan yang berlebihan

Sebelum membuka unit, operator biasanya melihat tanda-tanda berikut:

• Pengurangan Aliran Drastis: Laju aliran cairan proses turun secara signifikan di bawah titik pengaturan.

• Meningkatnya tekanan diferensial: Perbedaan bacaan gauge antara port Inlet dan Outlet meningkat secara terus menerus.

• Transfer Panas yang buruk: Suhu outlet tidak lagi memenuhi spesifikasi (misalnya, air pendingin tidak cukup pendingin).

• Overload pompa: Pembacaan amperase pada spike motor pompa pakan.

Penyebab: Mengapa tekanan saya terlalu tinggi?

1. Fouling dan Penyumbatan (Culprit # 1)

Penyebab yang paling umum adalah akumulasi deposit di dalam saluran pelat. Tergantung pada kualitas media Anda, ini bisa menjadi pertumbuhan biologis (lendir), skala (kalsium karbonat), atau penyumbatan partikel.

Sebagai lebar saluran efektif (dplate) ​) sempit karena pencemaran, kecepatan meningkat, dan gesekan meningkat secara eksponensial.

Tabel 1: Dampak Fouling pada Penurunan Tekanan (Data Simulasi)

Sumber data: Simulasi industri umum untuk pola chevron standar.

2. Pengaturan Piring yang salah

PHE sering menggunakan campuran pelat dengan sudut menekan yang berbeda-Theta tinggi (sudut obtuse) untuk transfer panas tinggi / penurunan tekanan tinggi, dan Theta rendah (sudut akut) Untuk penurunan tekanan yang lebih rendah.

Kesalahan: Selama pemeliharaan, jika teknisi secara tidak sengaja menginstal terlalu banyak “ Tinggi Theta” pelat atau mencampur urutan A-pelat dan B-pelat, geometri saluran berubah. Hal ini dapat secara tidak sengaja menggandakan resistensi hidrolik.

3. Desain ketidakcocokan

Kadang-kadang perangkat keras baik-baik saja, tetapi aplikasi telah berubah. Jika laju aliran saat ini melebihi kapasitas desain asli bahkan 20%, penurunan tekanan dapat meningkat hampir 45% (sejak ΔP∝Flow2).

Daftar Pemecahan Masalah Insinyur

Sebelum Anda menanggung biaya membongkar penukar panas, ikuti jalur logika ini yang digunakan oleh insinyur Grano:

• Langkah 1: Verifikasi Data

Bandingkan pembacaan gauge saat ini melawan lembar spesifikasi asli.

Periksa apakah laju aliran massa telah meningkat baru-baru ini.

• Langkah 2: Periksa “ Dingin” Sisi vs. “ Panas” sisi

Apakah tekanan penurunan tinggi di kedua sisi atau hanya satu? Jika hanya di sisi air pendingin, itu kemungkinan puing-puing atau pencemaran biologis.

• Langkah 3: Pompa & amp; Pemeriksaan saringan

Langkah Penting: Periksa filter / filter masuk. Sebuah filter tersumbat sering disalahkan dengan penukar panas tersumbat.

Periksa tekanan masuk stabil.

• Langkah 4: Backflushing (Pertolongan Pertama)

Jika unit tersumbat dengan puing-puing longgar, membalikkan arah aliran (backflushing) kadang-kadang dapat melepaskan penyumbatan tanpa membuka unit.

Studi Kasus Dunia Nyata: Krisis Pendinginan HVAC

Skenario: Sebuah bangunan komersial di Asia Tenggara melaporkan alarm tekanan tinggi pada sistem pendingin mereka. sisi kondensator s. Aliran air pendingin telah turun sebesar 30%, menyebabkan chiller berantakan.

Penyelidikan:

• Desain $ Delta P $: 50 kPa.

• Sebenarnya $ Delta P $: 120 kPa.

• Pemeriksaan: Setelah membuka PHE (model generik), tim pemeliharaan menemukan port masuk 60% diblokir oleh potongan plastik kecil dan ganggang dari menara pendingin. Selain itu, gasket dikeras dan datar, yang menyebabkan paket pelat terlalu ketat untuk menghentikan kebocoran, lebih mengkompres saluran.

Solusinya:

• Pembersihan kimia: Pelat dicuci dengan tekanan dan direndam dalam larutan asam lemah untuk menghilangkan ganggang.

• Bagian penggantian: Tim yang dihubungi GranoMeskipun unit asli berasal dari merek Eropa utama, Grano memasok gasket penggantian yang kompatibel (EPDM) dan beberapa pelat penggantian dalam waktu 48 jam.

• Hasil: Setelah perakitan kembali dengan gasket baru dan pelat yang dibersihkan, penurunan tekanan kembali ke 48 kPa, dan efisiensi pendingin dipulihkan.

Kapan Perbaikan vs. Kapan Ganti

Pembersihan mengatasi kotoran, tetapi kerusakan fisik membutuhkan penggantian. Anda harus mempertimbangkan untuk mengganti komponen jika:

• Deformasi: Pelat secara permanen terdeformasi karena terlalu ketat atau palu air. Pelat yang terdistorsi mengganggu celah saluran aliran.

• Korosi: Korosi lubang dapat menyebabkan kontaminasi silang internal. Jika Anda melihat tekanan menyamakan antara dua media, Anda mungkin memiliki perforasi pelat.

• Gagal gasket: Jika gasket telah kehilangan elastisitas mereka (mengambil “set kompresi”), Anda tidak dapat menyegel kembali unit dengan benar tanpa terlalu mengkompres paket pelat, yang ironisnya meningkatkan penurunan tekanan.

Di Granokita menyediakan alternatif berkualitas tinggi untuk piring dan gasket yang kompatibel dengan merek seperti Alfa Laval, GEA, APV, dan Tranter. Bagian kami memastikan sistem Anda berjalan pada spesifikasi desain asli tanpa tag harga premium.

Ringkasan

Penurunan tekanan tinggi dalam Plate Heat Exchanger adalah gejala, bukan penyakit. Biasanya menunjuk ke pencemaran, puing-puing memblokir masuk, atau perakitan yang tidak tepat. Dengan mengadopsi pendekatan pemecahan masalah sistematis - memeriksa saringan terlebih dahulu, memvalidasi laju aliran, dan memeriksa pencemaran - Anda dapat mengembalikan efisiensi sistem.

Ingat, PHE hanya sebaik pemeliharaannya. Pembersihan teratur dan penggantian tepat waktu gasket penuaan adalah kunci stabilitas jangka panjang.

Perlu pelat penggantian atau gasket untuk memperbaiki masalah penurunan tekanan Anda? Hubungi kami Grano hari ini untuk penawaran pada suku cadang berkualitas tinggi, kompatibel untuk penukar panas Anda.

FAQ (Pertanyaan umum)

T: Dapatkah saya mengurangi penurunan tekanan dengan hanya melepaskan baut pengekatan pada penukar panas?

Pemantauan Suhu Inlet Mendeteksi Masalah Awal Tidak, ini berbahaya. Pelonggaran baut meningkatkan jarak antara pelat (dimensi A), yang mungkin sedikit mengurangi penurunan tekanan, tetapi hampir pasti akan menyebabkan kebocoran eksternal atau campuran internal cairan. Paket pelat harus selalu dikekat ke dimensi tertentu yang ditentukan dalam manual pengguna.

Q: Bagaimana dengan “ Chevron Sudut” mempengaruhi penurunan tekanan?

Pemantauan Suhu Inlet Mendeteksi Masalah Awal Pola pada piring disebut chevron. Sebuah Theta tinggi (obtuse) sudut menciptakan turbulensi tinggi dan transfer panas tinggi tetapi menghasilkan penurunan tekanan yang lebih tinggiA. yang Theta rendah (akut) sudut memungkinkan cairan untuk melewati lebih mudah, yang mengakibatkan penurunan tekanan yang lebih rendah tapi efisiensi transfer panas yang lebih rendah. Mencampur ini salah selama perakitan adalah penyebab umum masalah tekanan.

T: Penurunan tekanan saya tinggi, tetapi piring terlihat bersih. Apa lagi yang bisa terjadi?

Pemantauan Suhu Inlet Mendeteksi Masalah Awal Jika piring bersih, periksa lubang pelabuhanKadang-kadang, objek besar (seperti batu atau sepotong gasket) memblokir port masuk, membatasi aliran bahkan sebelum memasuki saluran pelat. Juga, periksa bahwa laju aliran hasn’ t telah meningkat di luar unit’ batas desain dengan pompa baru, besar.