Bảo trì bộ trao đổi nhiệt có thực sự quan trọng ?
Bảo trì bộ trao đổi nhiệt là công việc được làm thường xuyên trong các nhà máy điện. Đối mặt với chi phí sửa chữa cao luôn là nỗi đau đầu của người quản lý. Bộ trao đổi nhiệt rất quan trọng với nhiều ứng dụng khác nhau. Việc không được vận hành, bảo trì đúng cách, một loạt các hỏng hóc có thể xảy ra dẫn đến ngừng sản xuất, giảm hiệu quả , ….Tuy nhiên có một số nước để bạn có thể thực hiện, nhằm giữ cho thiết bị ở tình trạng tốt nhất.
Bộ trao đổi nhiệt được sử dụng trong nhiều quy trình, bảo vệ các thiết bị sản xuất có giá trị cao, việc tối ưu hóa năng lượng tiêu thụ và giảm chi phí vận hành liên quan, là ưu tiên số một trong vận hành.Một bộ trao đổi nhiệt được lựa chọn, lắp đặt, bảo trì đúng cách có thể giúp nâng cao độ tin cậy, hiệu quả quả sản xuất của nhà máy.
Mặc dù các bộ trao đổi nhiệt mang lại hiệu quả hoạt động cao, nhưng chúng cũng mang lại những rủi ro cụ thể , có thể dẫn đến ngừng hoạt động nhà máy, tốn kém nếu không xử lý được. có ba loại lỗi phổ biến của bộ trao đổi nhiệt thường xuất hiện gồm:
- Lỗi cơ học.
- Đóng cặn, bùn, bám rong rêu.
- Ăn mòn hóa học gây ra.
Lỗi cơ học – Bảo trì bộ trao đổi nhiệt.
Các hư hỏng có thẻ gặp ở nhiều dạng khác nhau như ăn mòn kim loại, hiện tượng búa nước, giãn nở kim loại khi tiếp xúc ở nhiệt độ cao.
Ăn mòn kim loại. Vận tốc chất lỏng cao trên trong và bên ngoài có thể gây xói mòn làm hỏng, hoặc mất lớp màng bảo vệ vật liệu ống, khiến kim loại bị ăn mòn. Các khu vực dễ bị xói mòn nhất là phần uốn cong của bộ trao đổi nhiệt dạng ống chữ U và các phần đầu ống. Khu vực phần đầu ống có thể bị thất thoát vật liệu khi chất lỏng hoạt động với vật tốc cao. Nó tạo ra các biên dạng mòn hình móng ngựa.
Bộ trao đổi nhiệt dạng chữ U
Vận tốc khuyến nghị tối đa trong các ống phụ thuộc vào nhiều biến số bao gồm vật liệu ống, chất lỏng xử lý, nhiệt độ,… Các vật liệu như thép, thép không gỉ, đồng- niken chịu được vận tốc cao hơn ống đồng.
Các vấn đề ăn mòng ở bên ngoài ống có thể xảy ra khi có sự tác động của hơi nước, khí ẩm. Sự xâm nhập của khí ẩm được kiểm soát bằng cách sử dụng vòi phun lớn hoặc bằng cách đặt các vách ngăn, cản trở ở khu vực vòi đầu vào. Có thể tham khảo công thức sau:
Mật độ x vận tốc X 2 < 1500 lbm/ft2- giây
Trong đó:
Mật độ: được nhập bằng lbm/ ft3
Vận tốc: là vận tốc vòi phun tính bằng ft/giây/
Hiện tượng búa hơi. Sự gia tăng áp suất hoặc sóng xung kích gây ra bởi gia tốc hoặc giảm tốc đột ngột nhanh chóng của chất lỏng có thể gây ra hiện tượng búa nước. Sự gia tăng áp suất có thể lên đến 20.000 psi (1378 bar) đủ cao để làm vỡ hoặc nứt đường ống trong bộ trao đổi nhiệt.
Trong ứng dụng gia nhiệt sự gia tăng áp suất có thể dẫn đến việc dòng nước làm mát bị gián đoạn. Nước làm mát ứ đọng, được làm nóng vượt qua nhiệt độ sôi của nó để tạo ra hơi nước và dòng chảy ngược gây ra sự ngưng tụ đột ngột của hơi nước. Điều này tạo ra hiện tượng búa nước.
Do đó, phải luôn khởi động dòng nước làm mát trước khi cấp nhiệt vào bộ trao đổi nhiệt. Các van chỉnh áp được ưu tiên hơn các van điều khiển lưu lượng chất lỏng vì các van này đóng mở đột ngột gây ra hiện tượng búa nước. Nếu chất lỏng ngưng tụ được xử lý trong vỏ, bẫy hơi có thể ngăn ngừa hư hỏng.
Việc lắp đặt bẫy hơi có kích thước phù hợp có thể giúp loại bỏ hơi nước tích tụ trong vỏ. Tránh hiện tượng búa nước.
Giãn nở nhiệt. Ứng suất tích lũy liên quan đến chu kỳ nhiệt độ lặp lại, giãn nở kim loại có thể dẫn đến hỏng ống. Điều này dễ xảy ra hơn với thiết kế ống cố định dạng thẳng, trong đó ống được cố định gữa hai tấm ống và không thể mở rộng hoặc co lại.
Vấn đề này nghiêm trọng khi sự chênh lệch nhiệt độ theo chiều dài ống tăng lên gây ra sự uốn cong của ống, tạo ra ứng suất, cho đến khi vượt quá độ bền kéo của vật liệu và bị nứt. Vết nứt thường chạy xuyên tâm quanh ống, dẫn đến vỡ toàn bộ. Trong trường hợp khác, vết nứt xảy ra ở nửa đường ống và chạy dọc. Sự cố giãn nở nhiệt thường gặp nhất trong các thiết bị trao đổi được làm nóng bằng hơi nước.
