Как избежать 10-ти наиболее часто встречающихся «ошибок», связанных с теплообменниками

Ноябрь 12, 2019 Categories: Opinion Piece

Автор: директор по международным продажам и маркетингу компании HRS Мэтт Хейл

На протяжении 40 лет работы компании наши инженеры и сотрудники отдела продаж сталкивались с широким спектром проблем на предприятиях заказчиков. Вот десять наиболее распространённых ошибок, которые могут возникнуть из-за неправильного выбора или установки систем теплообменников, а также советы, позволяющие их избежать.

 

  1. Чрезмерное загрязнение

Последствия чрезмерного загрязнения в теплообменнике могут варьироваться от незначительных неудобств (частая потребность в очистке) до катастрофических (порча продукта). Чрезмерное загрязнение во время работы может также снизить эффективность эксплуатации и увеличить потребление энергии.

Причин может быть много, но наилучшим решением будет, прежде всего, избегать чрезмерного загрязнения, выбирая правильный тип теплообменника. Конструкция скребковых теплообменников или теплообменником со спиральной накаткой труб позволяет уменьшить уровень загрязнения за счёт увеличения турбулентности в трубе. Поддержание правильного температурного диапазона также поможет снизить остроту проблемы. В наиболее сложных местах может потребоваться дополнительная химическая обработка (например, с помощью добавления кислоты).

 

  1. Неправильный выбор материала

Дешевле – не значит лучше. Например, углеродистая сталь дешевле нержавеющей стали, и её легче обрабатывать, что делает материал популярным выбором для людей с ограниченным бюджетом. Но она также более уязвима к коррозии и химическим реакциям.

По сравнению с конструкциями из нержавеющей стали толщина стенок труб из этого материала будет больше, что увеличит вес устройства и сопутствующие расходы на строительство бетонного основания и изготовление монтажных кронштейнов. Кроме того, углеродистая сталь хрупкая. Хотя её теплопроводность может быть выше, чем у других материалов, она быстро ухудшается из-за образования слоя ржавчины или загрязнения, которые снижают срок службы теплообменника.

Следует выбрать материал, который одновременно является гигиеничным, износостойким и, кроме того, обеспечивает хорошие тепловые характеристики в рассматриваемой конструкции теплообменника (например, нержавеющую сталь).

 

  1. Высокий перепад давления

Проблемы, связанные с давлением, обычно возникают, когда перепад давления в теплообменнике выше проектных параметров. Одной из причин этого может быть изменение характеристик сырья.

Необходимо всегда запрашивать полную информацию о любых новых продуктах у поставщиков и при необходимости попросить поставщика теплообменников проверить их перед использованием. Это будет гарантировать, что любой новый теплообменник будет соответствовать расчетным параметрам, а также поможет избежать проблем при смене продукта или ингредиентов.

 

  1. Неудачный выбор места установки

Мы сталкивались с теплообменниками, зажатыми в угол, загороженными трубопроводами или другим оборудованием, или запитанными от длинных или запутанных трубопроводов. Если чистить и обслуживать теплообменник неудобно, то такие обычные задачи либо выполняются с нарушением рекомендуемых временных интервалов, либо не выполняются вовсе, что приводит к большим проблемам.

Если пространство для установки ограничено, следует убедиться, что был выбран теплообменник, подходящий для небольшой площади. Например, теплообменники со спиральной накаткой труб более эффективны и требуют меньше места, чем теплообменники с гладкими трубами той же производительности. Это означает, что их часто можно установить в небольших помещениях или ранее не используемых местах (например, в специально обустроенном мезонине), при этом обеспечив полный доступ для очистки и обслуживания.

 

  1. Недостаточная производительность

Несмотря на соблазн приобрести установку с меньшей производительностью и сэкономить деньги, такая экономия может оказаться ложной. Выбор теплообменника с недостаточными размерами и производительностью для переработки максимального объёма продукта может привести к увеличению времени работы или, в худшем случае, к необходимости вообще свернуть бизнес.

Одним из вариантов может быть выбор модульного решения, чтобы добавлять дополнительные устройства, если потребуется дополнительная производительность. Хотя выделение дополнительного места и инфраструктуры под будущие модули может повлечь за собой некоторые затраты, но, скорее всего, они будут меньше, чем стоимость установки с большей производительностью. И это позволит сэкономить деньги в долгосрочной перспективе, когда потребуется расширение.

 

  1. Порча продукта

Неправильная обработка продукта может повлиять на определяющие качество показатели, такие как вкус, внешний вид и вязкость. Типичные примеры порчи продукта включают грубую обработку сливок, вызывающую сворачивание; соус для пиццы может потерять свою вязкость и будет стекать с пиццы; масла и спреды становятся деэмульгированными; а фруктовые соки теряют свой свежий вкус при пастеризации.

Все эти эффекты можно предотвратить, используя правильный теплообменник. Например, скребковые теплообменники не только предотвращают загрязнение вязкими продуктами, но также способны обрабатывать соусы более деликатно, чем трубчатые конструкции, сохраняя все важные характеристики продукта.

 

  1. Отсутствие систем резервирования или безопасности

Если какой-либо участок производственной системы выходит из строя, материал будет оставаться в теплообменнике слишком долго, что приведёт к его перегреву или переохлаждению. Это может стать причиной порчи продукта, а также создаст нежелательное воздействие на оборудование.

Поэтому грамотно спроектированный теплообменник должен быть отказоустойчивым, чтобы предотвратить порчу продукта в случае сбоя системы на любом участке производственной линии. Также важно убедиться, что работа теплообменного оборудования контролируется системой мониторинга и сигнализации.

 

  1. Недостаточная очистка или обслуживание

Простые в обслуживании теплообменники с большей вероятностью получат весь необходимый объём технического обслуживания. Возможность легко демонтировать и проводить осмотр отдельных компонентов или труб является ключевой отправной точкой. Способ крепления трубной решетки и крышек – это лишь одна из множества мелких деталей, имеющих большое значение, как и расположение дренажных заглушек и смотровых крышек. Поэтому любая грамотная конструкция теплообменника должна обеспечивать возможность регулярной проверки и очистки, оперативно и без проблем.

 

  1. Низкая энергоэффективность

При проектировании системы теплообменника не следует упускать из виду потенциальную возможность повторного использования тепла или теплопередачи от продукта к продукту, так как в большинстве случаев в рабочей жидкости всегда остаётся некоторое тепло (или холод) после её прохождения через теплообменник. Использование конструкции, которая повторно использует (или «рекуперирует») это тепло, сократит энерготребление и эксплуатационные расходы.

 

  1. Неверные параметры при конструировании

Если предоставленная конструкторам теплообменника информация была неверной или неполной, то установленный блок не будет обеспечивать оптимальную обработку рассматриваемого продукта и рабочей жидкости. В то время как преднамеренное предоставление неверных данных встречается крайне редко (не говоря уже о том, что это бессмысленно и контрпродуктивно), иногда несущественные, как может показаться, сведения могут просто быть упущены из виду.

Может показаться, что разработчикам и инженерам теплообменника требуется «лишняя» информация, но это только потому, что их опыт подсказывает, какие параметры влияют на производительность и долговечность столь важного актива. Поэтому нужно доверять им и предоставить так много информации, как это возможно. Любая неопределённость должна быть немедленно прояснена; разработчики не должны гадать.

 

Это ни в коем случае не исчерпывающий список, и значимость почти всех перечисленных выше проблем может варьироваться от незначительных неудобств или дополнительных затрат до серьёзных и катастрофических сбоев оборудования. Безопасность всегда должна быть главной заботой производителя, и любое оборудование, которое потенциально является небезопасным, не следует использовать до тех пор, пока оно не будет проверено и сертифицировано компетентным органом.

В случае менее острых проблем, например, если обработка занимает больше времени, чем ожидалось, или на очистку теплообменника тратится больше времени, чем хотелось бы, возможно, надо проконсультироваться со специалистами.

© 2020 HRS Heat Exchangers. All Rights Reserved

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

Параметры cookies-файлов на этом сайте установлены, как "разрешить cookies ", чтобы обеспечить Вам лучший просмотр сайта. Если вы будете продолжать использовать этот веб-сайт без изменения настроек cookies-файлов или нажмете кнопку "Принять", то вы соглашаетесь с этим.

Close