Ο κίνδυνος μόλυνσης UPW
Τα συστήματα εξαιρετικά-καθαρού νερού σε ημιαγωγούς και φαρμακευτικές εγκαταστάσεις λειτουργούν με ειδική ειδική αντίσταση άνω των 18 MΩ·cm. Μια διαρροή ατμού σε ένα τοίχωμα σωλήνα εναλλάκτη θερμότητας-ακόμη και σε μια τρύπα καρφίτσας που παράγει μικρολίτρα ανά ώρα συμπυκνώματος-εισάγει διαλυμένα στερεά, πυρίτιο και οργανικό άνθρακα στο UPW. Η μόλυνση ανιχνεύεται κατάντη στο σημείο χρήσης, αφού το δυνητικά μολυσμένο νερό έχει ήδη φτάσει σε ευαίσθητο εξοπλισμό διεργασίας. Η ζημιά σε γκοφρέτες ή προϊόν έχει ήδη γίνει.
Η τυπική ανίχνευση διαρροών βασίζεται σε περιοδική δοκιμή πίεσης του εναλλάκτη θερμότητας-μια δοκιμή εκτός σύνδεσης που πραγματοποιείται κατά την προγραμματισμένη συντήρηση. Μια διαρροή που αναπτύσσεται μεταξύ των δοκιμών μπορεί να μολύνει τη διαδικασία για εβδομάδες πριν από την ανίχνευση.
Οι ενσωματωμένοι ανιχνευτές αγωγιμότητας, τοποθετημένοι απευθείας στον εναλλάκτη θερμότητας PTFE σε στρατηγικές τοποθεσίες, παρέχουν ανίχνευση διαρροών σε πραγματικό χρόνο. Μια αύξηση της αγωγιμότητας στη θέση του ανιχνευτή σηματοδοτεί τη μόλυνση μέσα σε δευτερόλεπτα, επιτρέποντας την άμεση απομόνωση του επηρεαζόμενου κυκλώματος εναλλάκτη προτού το μολυσμένο νερό φτάσει στον εξοπλισμό κατάντη.
Ο ολοκληρωμένος σχεδιασμός αισθητήρα
Ο αισθητήρας αγωγιμότητας είναι ένα ζεύγος ηλεκτροδίων τιτανίου ή ανοξείδωτου χάλυβα ενσωματωμένα σε ένα περίβλημα PTFE που τοποθετείται σε μια αποκλειστική θύρα στην κεφαλή συμπυκνώματος του εναλλάκτη θερμότητας ή στην είσοδο ατμού. Τα ηλεκτρόδια έρχονται σε επαφή με το υγρό στο εσωτερικό της κεφαλής-του ατμού ή του συμπυκνώματος κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας ή με ένα μείγμα ατμού και νερού επεξεργασίας εάν παρουσιαστεί διαρροή.
Το κανονικό συμπύκνωμα ατμού έχει πολύ χαμηλή αγωγιμότητα-συνήθως 1-5 μS/cm για σωστά επεξεργασμένο νερό τροφοδοσίας λέβητα. Εάν μια διαρροή σωλήνα επιτρέπει στο UPW (ή το χημικό διεργασίας) να εισέλθει στον χώρο ατμού, η αγωγιμότητα του ρευστού στην κεφαλή αλλάζει. Το ίδιο το UPW έχει αγωγιμότητα κάτω από 0,055 μS/cm-χαμηλότερη από το συμπύκνωμα - επομένως μια διαρροή UPW στον ατμό μπορεί στην πραγματικότητα να μειώσει την αγωγιμότητα στον καθετήρα. Επομένως, η στρατηγική ανίχνευσης παρακολουθεί την απόκλιση της αγωγιμότητας προς οποιαδήποτε κατεύθυνση από την καθορισμένη γραμμή βάσης, όχι μόνο για αύξηση.
Για εναλλάκτες θερμότητας που θερμαίνουν χημικά διαλύματα αντί για UPW, η αλλαγή αγωγιμότητας είναι δραματική και ξεκάθαρη: οι χημικές ουσίες διεργασίας που εισέρχονται στον χώρο ατμού αυξάνουν την αγωγιμότητα από 1-5 μS/cm σε 500-5.000 μS/cm αμέσως. Ο αισθητήρας ενεργοποιεί έναν συναγερμό μέσα σε δευτερόλεπτα.
| Παράμετρος σχεδίασης | Προσδιορισμός | Λογική |
|---|---|---|
| Θέση ανιχνευτή | Επικεφαλίδα συμπυκνώματος, κατάντη της δέσμης σωλήνων | Ανιχνεύει τη μόλυνση από οποιοδήποτε σωλήνα διαρροής |
| Τύπος ανιχνευτή | Κυψέλη αγωγιμότητας επαφής 2 ηλεκτροδίων | Απλή, αξιόπιστη, χαμηλή συντήρηση |
| Υλικό ηλεκτροδίου | Τιτανίου (Grade 2) ή SS316L | Συμβατό με τη χημεία του συμπυκνώματος ατμού |
| Υλικό περιβλήματος ανιχνευτή | PTFE, κατεργασμένο από στερεό | Ταιριάζει με υλικό εναλλάκτη θερμότητας. κανένα ανόμοιο υλικό ζήτημα |
| Σύνδεση θύρας ανιχνευτή | PTFE 1/2" NPT με σπείρωμα ή φλάντζα | Τυπική τοποθέτηση οργάνων. αφαιρούμενο για βαθμονόμηση |
| Εύρος μέτρησης | 0,01-1.000 μS/cm | Καλύπτει τη γραμμή βάσης του συμπυκνώματος και το εύρος μολυσμένων-διαρροών |
| Χρόνος απόκρισης (T90) | < 5 seconds | Επιτρέπει τη γρήγορη απομόνωση |
| Σημείο ρύθμισης συναγερμού | ±50% απόκλιση από τη γραμμή βάσης λειτουργίας | Ανιχνεύει τόσο διαρροή UPW (μείωση αγωγιμότητας) όσο και χημική διαρροή (αύξηση) |
| Διάστημα αντικατάστασης ανιχνευτή | Ετήσιο (συνιστάται) | Αποτρέπει τη μετατόπιση από τη ρύπανση του ηλεκτροδίου |
Η Στρατηγική Multi{0}}Probe for Leak Localization
Σε έναν εναλλάκτη θερμότητας PTFE πολλαπλών-κυκλωμάτων, εγκαθίσταται ένας καθετήρας αγωγιμότητας στην έξοδο συμπυκνώματος κάθε ανεξάρτητου κυκλώματος. Αυτό επιτρέπει όχι μόνο την ανίχνευση διαρροής αλλά και τον εντοπισμό της διαρροής: ο ανιχνευτής που δείχνει την απόκλιση αγωγιμότητας προσδιορίζει ποιο κύκλωμα περιέχει τον σωλήνα διαρροής. Το επηρεαζόμενο κύκλωμα μπορεί να απομονωθεί ενώ τα υπόλοιπα κυκλώματα συνεχίζουν να θερμαίνονται. Η παραγωγή συνεχίζεται με μειωμένη δυναμικότητα ενώ έχει προγραμματιστεί η επισκευή.
Για μεγάλους εναλλάκτες μονού-κυκλώματος, μπορούν να εγκατασταθούν πολλαπλοί ανιχνευτές κατά μήκος της κεφαλής συμπυκνώματος για να περιορίσουν τη θέση διαρροής σε ένα συγκεκριμένο τμήμα της δέσμης, μειώνοντας τον αριθμό των σωλήνων που πρέπει να επιθεωρηθούν κατά την επισκευή.
Η Ολοκλήρωση Συστήματος Ελέγχου
Οι αισθητήρες αγωγιμότητας συνδέονται με έναν πομπό αγωγιμότητας πολλαπλών-καναλιών ή απευθείας στο PLC/DCS της εγκατάστασης μέσω αναλογικών εξόδων 4-20 mA. Το σύστημα ελέγχου παρακολουθεί συνεχώς κάθε κανάλι ανιχνευτή, συγκρίνοντας τη μετρούμενη αγωγιμότητα με έναν κινούμενο μέσο όρο βασικής γραμμής που υπολογίζεται κατά τις προηγούμενες 24 ώρες κανονικής λειτουργίας.
Οι συναγερμοί απόκλισης διαμορφώνονται με δύο επίπεδα: ένα επίπεδο προειδοποίησης (±30% από τη γραμμή βάσης) που ειδοποιεί τους χειριστές για διερεύνηση και ένα κρίσιμο επίπεδο (±50% από τη γραμμή βάσης) που κλείνει αυτόματα τη βαλβίδα απομόνωσης ατμού στο επηρεαζόμενο κύκλωμα και ανοίγει μια παράκαμψη για εκτροπή δυνητικά μολυσμένου νερού τροφοδοσίας από το λέβητα.
Η λογική του συναγερμού περιλαμβάνει μια χρονική καθυστέρηση (συνήθως 10-30 δευτερόλεπτα) για την αποτροπή συναγερμών όχλησης από παροδικές διακυμάνσεις αγωγιμότητας κατά την εκκίνηση ή τις αλλαγές φορτίου.
Περίληψη
Οι εναλλάκτες θερμότητας PTFE με ενσωματωμένους ανιχνευτές αγωγιμότητας παρέχουν-ανίχνευση διαρροής σε πραγματικό χρόνο για εξαιρετικά-καθαρό νερό και εφαρμογές χημικής θέρμανσης υψηλής-καθαρότητας. Οι ανιχνευτές που είναι εγκατεστημένοι στην έξοδο συμπυκνώματος κάθε κυκλώματος ανιχνεύουν αποκλίσεις αγωγιμότητας από τη γραμμή βάσης μέσα σε δευτερόλεπτα από μια διαρροή σωλήνα, επιτρέποντας την άμεση απομόνωση προτού το μολυσμένο υγρό φτάσει στις κατάντη διεργασίες.
Η στρατηγική πολλών-ανιχνευτών εντοπίζει τη διαρροή σε ένα συγκεκριμένο κύκλωμα, επιτρέποντας τη συνεχή μερική λειτουργία κατά την προγραμματισμένη επισκευή. Η παρακολούθηση σε πραγματικό-χρόνο εξαλείφει το παράθυρο κινδύνου που είναι εγγενές στις περιοδικές δοκιμές πίεσης εκτός σύνδεσης.
Η τεχνική υποστήριξη για ενσωματωμένο αισθητήρα αγωγιμότητας Η προδιαγραφή εναλλάκτη θερμότητας PTFE είναι διαθέσιμη με την υποβολή της χημείας ρευστού διεργασίας, της κανονικής αγωγιμότητας του συμπυκνώματος ατμού, των απαιτήσεων απόκρισης συναγερμού και των προδιαγραφών διεπαφής συστήματος ελέγχου.
