مبدلهای حرارتی نقش مهمی در راندمان کلی یک مجموعه ایفا میکنند. در بسیاری از مجتمعها، کارخانهها و پلنتها، علت اصلی پایینبودن بازدهی و از دست رفتن تولید، به مساله رسوب در مبدلهای حرارتی باز میگردد. انجام تعمیرات تخصصی و تمیزکاری مبدلهای حرارتی در زمان مناسب نه تنها از هدر رفت انرژی جلوگیری میکند بلکه زمان خارج از سرویس (Downtime) را نیز به حداقل میرساند.
آگرین انرژی، AGEN با بهرهگیری از آرشیو کاملی از صفحات حرارتی و واشرهای آببندی انواع مبدلهای حرارتی صفحهای قادر است تا در کوتاهترین زمان نسبت به تامین قطعات یدکی مورد نیاز جهت سرویس مبدلهای حرارتی اقدام نماید. همچنین پرسنل مجرب آگرین انرژی آماده هستند تا با بهرهگیری از ابزارآلات مخصوص (دستگاه CIP، آچارهای پنومات و جکهای هیدرولیک، دستگاه جت آب و …) با بهترین کیفیت عملیات سرویس و تمیزکاری انواع مبدلهای حرارتی را انجام دهند.
راهنمای جامع نگهداری، تعمیر و شستشوی مبدل حرارتی صفحهای
مبدلهای حرارتی صفحهای واشردار (PHEs) تجهیزاتی مهم در فرآیندهای صنعتی هستند که انتقال حرارت موثر بین دو یا چند سیال را بدون اختلاط آنها با هم فراهم میکنند. این تجهیزات درست مثل خودرو یا رایانه شخصی، برای داشتن عملکرد بهینه و افزایش طول عمر، نیاز به نگهداری مداوم و منظم دارند. خوشبختانه، نگهداری و تعمیر مبدل حرارتی صفحهای در مقایسه با سایر انواع مبدلهای حرارتی عموما سادهتر بوده و شناسایی مشکلات آن نیز آسانتر است. هرچند با طولانیشدن دوره عملکرد مشکلاتی از قبیل تحلیل رفتن واشر پلیتهای حرارتی، رسوبگذاری، خوردگی و ترک پلیت مبدل حرارتی صفحهای میتواند روی دهد؛ که اگر به حال خود رها شود میتواند به افت راندمان مبدل حرارتی، اختلاط سیالات، بروز نشتی و نهایتا توقف واحد یا کل یک پلنت منجر شود. این مقاله قدم به قدم شما را در مسیر نگهداری مبدل حرارتی صفحهای، مراحل تعمیر مبدل حرارتی و مراحل شستشوی مبدل حرارتی راهنمایی میکند.
آشنایی مختصر با اجزای مبدل حرارتی صفحهای
به طور کلی مبدل حرارتی صفحهای از اجزای اصلی زیر تشکیل شدهاند:
فریمها و متعلقات: این اجزا در واقع تشکیلدهنده ساختمان و نگهدارنده دیگر اجزای مبدل حرارتی صفحهای هستند.
پلیت مبدل حرارتی صفحهای: پلیتهای حرارتی، صفحات نازک شیارداری هستند که سیال گرم و سرد با جریان یافتن در دو سمت آن با هم تبادل حرارت میکنند.
واشر پلیت صفحهای: واشرها یا گسکتهای لاستیکی که وظیفه آببندی مبدل حرارتی صفحهای را به عهده داشته و از نشت سیالها به بیرون و اختلاط آنها با یکدیگر جلوگیری میکنند.
برای آشنایی بیشتر با اجزای مبدل حرارتی، جنس پلیتهای مبدل حرارتی صفحهای و جنس واشر پلیت صفحهای به مبدل حرارتی صفحهای واشردار (GPHE) مراجعه کنید.
اهمیت نگهداری و تعمیر مبدل حرارتی
در صورت نبود یک برنامه منظم تعمیر و نگهداری، طبیعتا راندمان مبدل حرارتی افت میکند. دلیل این افت رسوبگذاری روی پلیت مبدل حرارتی صفحهای است. چرا که جمع شدن رسوبات در شیارهای صفحات، ظرفیت انتقال حرارت صفحات را کاهش میدهد (چون رسوبات هدایت حرارتی پایینتری نسبت به خود صفحه دارند). افت راندمان مبدل حرارتی بدان معنی است که سیال سرویس به اندازه کافی سرد یا گرم نخواهد شد.
لازم به ذکر است که هر چه میزان رسوب روی صفحات بیشتر باشد، نرخ رسوبگذاری نیز بیشتر میشود. رسوبگذاری شدید میتواند سبب افزایش قابل توجه توان پمپاژ شده و در نهایت به گرفتگی کامل (Choking) و توقف خط تولید بیانجامد.
به جز رسوب مشکلات دیگری هم وجود دارند که حائز اهمیت هستند؛ خوردگی پلیت مبدل حرارتی، واشر دفرمه شده، بیرون زده یا پاره شده، نازل ترک خورده یا پاره شده (در مبدلهای با نازل لاستیکی) و … از جمله این موارد هستند. این موارد با بررسی چشمی صفحات، واشرها، فریمها، راهنما، ستون و سایر اجزا قابل شناسایی هستند. عادت به بازرسی چشمی دورهای میتواند در دراز مدت موجب صرفهجویی در وقت و هزینه شود.
با توجه به موارد گفته شده بایستی عملکرد مبدل حرارتی به صورت مداوم زیر نظر گرفته شود و بازرسی چشمی نیز برای شناسایی زودهنگام نشتی و اختلاط احتمالی در برنامه کار قرار گیرد. شناسایی و حل زودهنگام مشکل به منظور افزایش راندمان مبدل حرارتی به شرایط اولیه، جلوگیری از زمان خارج از سرویس (Downtime) و اجتناب از هزینههای بیش از حد نگهداری بسیار حائز اهمیت است.
تهیه رکورد از مشخصات و پیشینه نگهداری مبدل حرارتی
به منظور حصول اطمینان از تعمیر و نگهداری به درستی انجام میشود باید رکورد یا پیشینهای ابتدایی از آن تهیه شود. مواردی از قبیل سازنده و مدل مبدل حرارتی، نحوه و زمان انجام سرویسهایی که قبلا انجام شدهاند، آمار دقیق قطعات یدکی موجود و تعداد و جنس پلیت و واشر مبدل حرارتی. همچنین بایستی میزان فشردگی دسته پلیتها رو که معمولا روی پلاک با عنوان عدد A قید میشود، بدانید. این عدد به ضخامت صفحات و عمق فرمدهی آنها بستگی دارد و معمولا توسط سازنده مشخص میشود. یکی از مواردی که هنگام بازرسی دورهای میتوانید چک کنید همین میزان فشردگی است و با سفتکردن پیچها میتوانید آن را به بازه تعریف شده برگردانید. سفتکردن پیچها زمان خوبی برای روغنکاری میله راهنما و میله حمال نیز هست، تا در سرویس بعدی مبدل آسانتر باز شود.
تعمیر و نگهداری دورهای برنامهریزی شده (Scheduled maintenance)
مهمترین نوع نگهداری، نگهداری دورهای و از پیش برنامهریزی شدهاست که حتی در صورتی که مبدل به خوبی کار کند نیز انجام میشود. این نوع تعمیر و نگهداری معادل تعویض روغن موتور پیش از روشن شدن چراغ چک موتور است. این نوع تعمیر و نگهداری باید حداقل هر شش ماه یک بار انجام شود.
همانطور که در بالا گفته شد، بازرسیهای چشمی از اهمیت زیادی برخوردارند؛ از فشردگی به اندازه دسته صفحات، روغنکاری میله راهنما و میله حمال و سالمبودن واشرها اطمینان حاصل کنید. سپس در صورت وجود، گیجهای فشار هر ورودی و خروجی را چک کنید تا مطمئن شوید که افت فشار در محدوده مجاز است.
اگر پس از انجام این موارد، مشاهده کردید که افت فشار بیش از حد است، آنگاه احتمالا با مشکل رسوب مواجهید و باید تعمیر و نگهداری برنامهریزی نشده را انجام دهید. ممکن است مشکل به مسائل دیگری در فرآیند شما مربوط باشد. لذا مطمئن شوید که پایپینگ سالم است و پمپها به درستی کار میکنند. اگر این موارد را بررسی کردید و متوجه شدید که همه چیز مرتب است، زمان شستشوی مبدل حرارتی فرارسیده است.
روشهای شستشو و رسوبزادیی مبدل حرارتی
پس از تایید مشکل افت فشار بیش از حد یا افت راندمان مبدل حرارتی، نوبت به رسوبزادیی مبدل حرارتی میرسد. رسوبزادیی مبدلهای حرارتی به روشهای مختلفی انجام میگیرد. در ادامه به توضیح در خصوص انواع رسوبزدایی مبدل حرارتی میپردازیم.
شستشوی مکانیکی مبدلهای حرارتی
در صورتیکه رسوب تشکیلشده روی صفحات سخت نباشد از روش شستشوی مکانیکی استفاده میشود. در روش مکانیکی، مراحل شستشوی مبدل حرارتی به شرح زیر است:
- ابتدا مبدل حرارتی را طبق دستورالعمل سازنده مبدل حرارتی باز کنید. ترجیحا صفحات را بدون جداکردن از فریم بشویید.
- برای شستشو ابتدا ماده شوینده را بر روی سطح صفحه اعمال کنید تا رسوبات سست شود.
- سپس با استفاده از یک برس غیر سیمی یا جت آب صفحات را بشویید. در صورت استفاده از واترجت، برای جلوگیری از دفرمه شدن صفحه مبدل حرارتی و آسیب نرسیدن به سطوح آببندی، فشار را طبق جدول زیر تنظیم کرده و از فاصله 20 سانتیمتری یا بیشتر شستشو را انجام دهید. همچنین مراقب باشید که حین شستشو به واشرها آسیب نرسد.
- پس از اتمام تمیزکاری، مبدل حرارتی را مجددا مونتاژ کرده و طبق دستورالعمل تحت تست هیدرواستاتیک قرار دهید.
شستشوی شیمیایی مبدلهای حرارتی
از جمله مزایای شستشوی شیمیایی مبدل حرارتی امکان تمیزکاری رسوبات سختی است که با روش مکانیکی قابل شستشو نیستند. در روش شیمیایی، مراحل شستشوی مبدل حرارتی به شرح زیر است:
- ابتدا یک وان (از جنس پلیاتیلن یا استنلس استیل 304) با ابعاد مناسب را آماده کنید.
- وان را با محلول مناسب پر کنید. برای رسوبات معدنی نظیر رسوب آب از اسیدهای ضعیف مثل اسیدسیتریک، استیک، نیتریک رقیق، سولفامیک و … استفاده کنید. برای رسوبات ارگانیک هیدروکربنی و روغنی از محلولهای قلیایی نظیر سدیم هیدروکسید (سود) یا پتاسیم هیدروکسید استفاده کنید.
- سپس صفحات را از مبدل حرارتی جدا کنید.
- بسته به اندازه وان صفحات را به صورت تکی یا دستهای درون وان قرار دهید.
- سپس صفحات را بیرون آورده و با جت آب شستشو دهید تا رسوبات باقیمانده و اسید از روی سطح پلیتها پاک شود.
- حال صفحات در سر جای خود قرار داد دهید. مبدل حرارتی را مونتاژ کرده و طبق دستورالعمل تحت تست هیدرواستاتیک قرار دهید.
در روش شستشوی شیمیایی مبدل حرارتی برای جلوگیری از خوردگی احتمالی صفحات بایستی فرآیند کاملا کنترل شده باشد. مواردی از قبیل انطباقپذیری جنس صفحات با محلول شیمیایی، دما و غلظت محلول شیمیایی و زمان شستشو باید به دقت تحت کنترل قرار گیرد.
شستشو-در-محل (CIP):
در روش شستشو-در-محل (Cleaning-In-Place) یا CIP نیازی به بازکردن صفحات نیست و با گرداندن آب یا محلول شیمیایی در مبدل حرارتی، شستشو انجام میشود. اکثر مبدلهای حرارتی با انجام CIP عملکردشان بازیابی میشود. از مزایای روش CIP نسبت به سایر روشها، میتوان به سریعتربودن، راحت و سادهتر بودن آن اشاره کرد.
دستگاه CIP عموما متشکل از مخزن، یک پمپ ضداسید (تفلون یا استنلس استیل) و تعدادی شلنگ ضداسید است. در برخی موارد به منظور کنترل دمای محلول شستشو از المنت هیتر برقی نیز در مخزن استفاده میشود. مخزن بسته به نوع رسوب میتواند با آب یا محلول شیمیایی مناسب پر شود. مراحل شستشوی مبدل حرارتی به روش CIP به شرح زیر است:
- ابتدا ارتباط مبدل حرارتی را با خطوط سیال قطع کنید (بهوسیله ولوهای ایزولهکننده یا جداکردن مبدل از خط).
- سپس هر دوسمت مبدل حرارتی را تخلیه کنید.
- حال شلنگها را به یک سمت مبدل حرارتی که رسوب گرفتهاست متصل کنید (معمولا سمت آب خنککننده).
- اکنون پمپ را روشن کنید تا آب یا محلول شیمیایی به مدت چند ساعت در مبدل حرارتی گردش کند (جهت جریان باید خلاف جهت جریان سیال در شرایط کارکرد مبدل حرارتی باشد). اگر جریان خروجی از مبدل حاوی ذرات رسوب باشد در این صورت شستشو به خوبی در حال انجام است.
- پس از اتمام شستشو با محلول شیمیایی، مبدل حرارتی را با آب شستشو دهید تا آب خروجی از مبدل حرارتی کاملا شفاف شود.
- مبدل حرارتی شسته شده را درخط قرار داده و افت فشار و ظرفیت آن را بررسی کنید.
در صورتی که همچنان مبدل حرارتی ظرفیت مطلوب را نداشته یا افت فشار هنوز بیش از حد مجاز باشد، باید صفحات را باز کنید و مراحل شستشوی شیمیایی یا مکانیکی را روی آنها پیاده کنید.
خدمات آگرین انرژی فرآیند (AGEN) در زمینه تعمیر و نگهداری مبدلهای حرارتی صفحهای
شرکت آگرین انرژی فرآیند خدمات متنوعی را در زمینه نگهداری، تعمیر و شستشوی مبدل حرارتی صفحهای به مشتریان خود ارائه میدهد. این خدمات شامل تامین پلیت و واشر یدکی مبدل حرارتی و چسب واشر مبدل حرارتی، انجام CIP، تعویض واشر و شستشوی مبدل حرارتی در سایت مشتری و یا پکیج کامل سرویس و نگهداری مبدل حرارتی میشود.
در پکیج کامل سرویس و نگهداری مبدل حرارتی، دستگاه مشتری به همان صورت که هست به کارگاه ما ارسال میشود. ما تمامی مراحل تعمیر مبدل حرارتی شامل دمونتاژ، بازرسی، شستشو، تعویض واشرها، بازرسی صفحات (و تعویض در صورت لزوم)، رنگ آمیری مجدد فریمها، تعمیر یا تعویض نازلها، مونتاژ و هیدروتست را انجام میدهیم. پس از آن مبدل حرارتی جهت نصب و بهرهبرداری به سایت مشتری بازگردانده میشود.
