भाप गुणवत्ता धारणा
अधिकांश पीटीएफई हीट एक्सचेंजर विनिर्देशों में भाप दबाव और तापमान शामिल हैं। कुछ में भाप गुणवत्ता पैरामीटर {{1}सूखापन अंश, सुपरहीट, गैर {{2}संघनित गैस सामग्री, और रासायनिक शुद्धता शामिल हैं। धारणा यह है कि मानक संयंत्र भाप पर्याप्त है। यह धारणा अक्सर ग़लत होती है.
प्लांट स्टीम में बॉयलर के रसायन, कैरीओवर से घुले हुए ठोस पदार्थ और अलग-अलग मात्रा में फंसा हुआ पानी होता है। धातु हीट एक्सचेंजर्स के लिए, ये संदूषक मुख्य रूप से स्केलिंग और संक्षारण के माध्यम से भाप पक्ष को प्रभावित करते हैं {{1}बॉयलर जल उपचार के माध्यम से प्रबंधित धीमी प्रक्रियाएं। पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स के लिए, प्रभाव अलग-अलग होते हैं क्योंकि सामग्री संक्षारण या स्केल नहीं करती है।
हालाँकि, कुछ भाप गुणवत्ता की कमियाँ संक्षारण से असंबंधित तंत्रों के माध्यम से पीटीएफई एक्सचेंजर्स को नुकसान पहुंचा सकती हैं। अत्यधिक गरम भाप सहायक सामग्री के निरंतर सेवा तापमान से अधिक हो सकती है। प्रवेशित बॉयलर ठोस उच्च वेग पर पीटीएफई सतहों को नष्ट कर सकते हैं। गैर-संघनित गैसें गर्मी हस्तांतरण सतहों को ढक सकती हैं। भाप की गुणवत्ता को निर्दिष्ट और सत्यापित करना इन टालने योग्य समस्याओं को रोकता है।
सूखापन अंश: महत्वपूर्ण पैरामीटर
भाप शुष्कता अंश भाप {{0} पानी के मिश्रण में वाष्प का द्रव्यमान प्रतिशत है। 100% शुष्कता पर संतृप्त भाप में पानी की कोई बूंदें नहीं होती हैं। पौधे की भाप आम तौर पर 95-98% शुष्कता पर आती है, जिसमें द्रव्यमान द्वारा 2-5% फंसा हुआ पानी होता है।
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स के लिए, कम सूखापन अंश दो समस्याएं पैदा करता है। बॉयलर के दबाव में फंसी पानी की बूंदें घुले हुए ठोस पदार्थ {{1}सोडियम, सिलिका, फॉस्फेट {{2}लेती हैं जो पानी के वाष्पित होने पर पीटीएफई ट्यूबों के अंदर जमा हो जाते हैं। ये जमा पीटीएफई के लिए संक्षारक नहीं हैं, लेकिन वे ट्यूब की दीवार को इन्सुलेट करते हैं और गर्मी हस्तांतरण को कम करते हैं। कई महीनों तक जमा हुए ठोस पदार्थ ट्यूब के छिद्रों को आंशिक रूप से बाधित कर सकते हैं।
अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि उच्च वेग से फंसा पानी पीटीएफई सतह के क्षरण का कारण बनता है। 20-30 मीटर/सेकेंड के भाप वेग से ट्यूब की दीवार पर प्रभाव डालने वाली पानी की बूंदें स्थानीय सतह को खुरदरा बना देती हैं। प्रभाव अल्पावधि में मामूली होता है लेकिन सेवा के वर्षों में संचयी होता है।
निरंतर सेवा में पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स के लिए 98% या उससे अधिक के सूखापन अंश की सिफारिश की जाती है। यह बॉयलर में उचित भाप पृथक्करण और उचित जल निकासी के साथ पर्याप्त आकार के भाप मेन के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।
तालिका 1: पीटीएफई हीट एक्सचेंजर सेवा के लिए भाप गुणवत्ता विनिर्देश
| भाप गुणवत्ता पैरामीटर | अनुशंसित सीमा | सीमा से अधिक का परिणाम | मापन विधि |
|---|---|---|---|
| सूखापन अंश | 98% से अधिक या उसके बराबर | ठोस पदार्थों का जमाव; ट्यूब इनलेट्स पर कटाव | थ्रॉटलिंग कैलोरीमीटर |
| अतिताप (संतृप्ति से ऊपर) | 10 डिग्री से कम या उसके बराबर | समर्थन सामग्री रेटिंग से अधिक है; पीवीडीएफ घटकों के लिए थर्मल गिरावट का जोखिम | एक्सचेंजर के अपस्ट्रीम में तापमान जांच |
| गैर -संघनित गैसें (CO₂, O₂, N₂) | मात्रा के हिसाब से 0.5% से कम या उसके बराबर | हीट ट्रांसफर कंबलिंग; प्रभावी सतह क्षेत्र कम हो गया | गैस घुलनशीलता या ऑर्सैट विश्लेषण |
| संघनन में कुल घुले हुए ठोस पदार्थ | 10 पीपीएम से कम या उसके बराबर | आंतरिक ट्यूब दूषण; U-मान कम हो गया | घनीभूत नमूने पर चालकता मीटर |
| बॉयलर उपचार रासायनिक कैरीओवर | अमीन 1 पीपीएम से कम या उसके बराबर; ऑक्सीजन स्केवेंजर्स 0.5 पीपीएम से कम या उसके बराबर | पारगम्यता का जोखिम यदि नलिका के किनारे और खोल के किनारे के तरल पदार्थ अलग-अलग रहने चाहिए | विशिष्ट आयन विश्लेषण |
| पार्टिकुलेट (पाइप स्केल, जंग) | 100 μm कण आकार से कम या उसके बराबर | ट्यूब इनलेट रुकावट; मोड़ पर कटाव | -लाइन स्ट्रेनर निरीक्षण में |
सुपरहीट सीमाएँ
अतितापित भाप किसी दिए गए दबाव पर उसके संतृप्ति तापमान से ऊपर गर्म की गई भाप है। 5-10 डिग्री की हल्की सुपरहीट उन पौधों में आम है जहां भाप बॉयलर से लंबी दूरी तय करती है। उच्च सुपरहीट स्तर तब होता है जब बॉयलर सुपरहीटर्स के साथ काम करते हैं।
पीटीएफई हीट एक्सचेंजर्स के लिए चिंता का विषय पीटीएफई टयूबिंग नहीं है, जो 260 डिग्री को सहन करता है। चिंता समर्थन प्रणाली की है. पीवीडीएफ सपोर्ट प्लेटों की निरंतर सेवा सीमा 150 डिग्री है। यदि 180{6}}200 डिग्री पर अत्यधिक गर्म भाप एक्सचेंजर में प्रवेश करती है, तो गैर-डूबे हुए हेडर अनुभाग और पहली समर्थन प्लेटों को उनकी रेटिंग से ऊपर तापमान दिखाई देता है।
10 डिग्री से ऊपर की सुपरहीट को डीसुपरहीटर द्वारा समाप्त किया जाना चाहिए, एक जल इंजेक्शन प्रणाली जो भाप के तापमान को पीटीएफई एक्सचेंजर में प्रवेश करने से पहले संतृप्ति तक कम कर देती है। वैकल्पिक रूप से, अधिकतम संभव सुपरहीट तापमान के लिए मूल्यांकित समर्थन सामग्री निर्दिष्ट की जानी चाहिए।
गैर-संघनित होने वाली गैसें
वायु और कार्बन डाइऑक्साइड बॉयलर स्टार्टअप के दौरान, वैक्यूम ब्रेकर के माध्यम से, और बॉयलर उपचार रसायनों के अपघटन से भाप प्रणालियों में प्रवेश करते हैं। ये गैर-संघनित गैसें भाप के साथ संघनित नहीं होती हैं। वे हीट एक्सचेंजर में जमा हो जाते हैं, जिससे ट्यूब की दीवार के भाप वाले हिस्से पर एक स्थिर गैस कंबल बन जाता है।
गैस कंबल एक प्रभावी इन्सुलेटर है. गैस परत के माध्यम से ऊष्मा स्थानांतरण केवल चालन द्वारा होता है, जिसमें कोई गुप्त ऊष्मा योगदान नहीं होता है। मात्रा के हिसाब से केवल 1% की गैस सांद्रता प्रभावित क्षेत्र में प्रभावी गर्मी हस्तांतरण गुणांक को 10-15% तक कम कर सकती है।
बिल्ट-इन एयर वेंटिंग क्षमता के साथ उचित स्टीम ट्रैप का चयन, {{1}थर्मोस्टैटिक एयर वेंट या फ्लोट {{2}और थर्मोस्टेटिक ट्रैप, {4}, एक्सचेंजर से गैर-संघनित गैसों को लगातार हटाता है। भाप प्रणाली में सभी उच्च बिंदुओं पर वायु वेंट शामिल होने चाहिए जहां गैसें जमा हो सकती हैं।
सारांश
विश्वसनीय PTFE हीट एक्सचेंजर प्रदर्शन के लिए दबाव और तापमान से परे भाप गुणवत्ता मापदंडों की आवश्यकता होती है। 98% का न्यूनतम सूखापन अंश ठोस पदार्थों के जमाव और क्षरण को रोकता है। समर्थन सामग्री की सुरक्षा के लिए सुपरहीट को संतृप्ति से 10 डिग्री ऊपर तक सीमित किया जाना चाहिए। उचित एयर वेंटिंग और स्टीम ट्रैप चयन के माध्यम से गैर-संघनित गैस सामग्री को 0.5% से नीचे बनाए रखा जाना चाहिए।
ये विनिर्देश, जब एक्सचेंजर खरीद और स्टीम सिस्टम डिजाइन में शामिल किए जाते हैं, तो यह सुनिश्चित करते हैं कि पीटीएफई हीट एक्सचेंजर अपने पूरे सेवा जीवन में स्टीम साइड फाउलिंग या समर्थन सामग्री गिरावट के बिना अपने डिजाइन थर्मल प्रदर्शन प्रदान करता है।
मौजूदा पीटीएफई हीट एक्सचेंजर प्रतिष्ठानों में भाप की गुणवत्ता में सुधार के लिए इंजीनियरिंग सिफारिशें वर्तमान भाप गुणवत्ता माप, एक्सचेंजर प्रदर्शन डेटा, और किसी भी देखी गई आंतरिक गड़बड़ी या समर्थन गिरावट को प्रस्तुत करने पर उपलब्ध हैं।
