Surtension de chute de pression dans l'échangeur de chaleur en PTFE : causes et procédure de diagnostic

La pompe travaille plus fort et le manomètre avant l'échangeur thermique en PTFE est plus élevé qu'il ne devrait l'être. Quelque chose bloque le flux. Une chute de pression élevée signifie un gaspillage d’énergie et un débit et donc des performances inférieurs. Voici comment obtenir la restriction.
La chute de pression dans tout échangeur de chaleur est une fonction directe du débit, de la viscosité et de la densité du fluide ainsi que de la forme des canaux d'écoulement. Si le débit et les caractéristiques du fluide restent inchangés, mais que ΔP augmente toujours, alors quelque chose a changé dans la géométrie à l'intérieur de l'échangeur. Quelque chose se ferme dans les canaux, déformant les tubes. Dans un échangeur de chaleur en PTFE, ce problème est particulièrement urgent car les tubes sont souples et flexibles et une petite restriction peut facilement provoquer l'effondrement des tubes ou un blocage complet du débit. Faites confiance aux manomètres. Ce sont vos yeux fixés sur l'échangeur. Ils découvrent les problèmes cachés bien avant que la dégradation des performances ou les fuites ne se produisent.
Commencez le dépannage en vérifiant l’évidence : pas d’augmentation du débit. Comparez la vitesse de la pompe, la position de la vanne de régulation et les résultats de tout débitmètre avec les données de référence d'origine. Si le débit est élevé pour la conception, alors ΔP augmentera naturellement avec le carré de la vitesse. Renvoyez simplement le flux à la conception et re-vérifiez. Si le débit n’est pas modifié, alors la contrainte est dans l’unité.
Mesurez la pression différentielle de chaque côté indépendamment. Fermez les vannes de l'autre côté et mesurez le ΔP du côté tube uniquement, puis du côté calandre uniquement. Cette isolation spécifique à un côté-est l'étape de diagnostic la plus puissante. Si le ΔP a augmenté uniquement du côté du tube, le problème vient de l'intérieur des tubes - très probablement un tartre qui a réduit la section efficace, un tube en PTFE effondré ou des débris étrangers coincés dans un ou plusieurs tubes. Si seul le DP côté coque est élevé, alors le problème vient de la coque. Encrassement des chicanes, accumulation de dépôts entre les tubes ou encore chicanes cassées qui se sont déplacées et ont bloqué les canaux d'écoulement. Un tube PTFE effondré est généralement une indication d'un casse-vide manquant. Un vide soudain du côté du tube (fréquent lors de l'aspiration de la pompe ou d'un refroidissement rapide) ou une surpression externe-peut courber la fine doublure vers l'intérieur, réduisant considérablement la zone d'écoulement.
Ensuite, pendant que la machine est encore en fonctionnement, recherchez les anomalies de température. Inspectez visuellement la coque et les buses avec une caméra infrarouge ou avec un EPI approprié, touchez soigneusement les zones accessibles. Les zones froides sur la coquille indiquent souvent un blocage local là où le liquide stagne ; les points chauds indiquent un contournement où le fluide court-circuite - autour des zones encrassées. Ces empreintes thermiques peuvent déterminer la rangée particulière de tubes ou la section de coque qui est impactée. En même temps, écoutez bien. Si vous entendez un cliquetis ou un bourdonnement, il s'agit probablement d'une vibration du tube provenant d'une vitesse plus élevée à travers les parties resserrées. Un sifflement aigu est souvent produit par un effet venturi avec une obstruction partielle ou un tube affaissé. Un échangeur silencieux fonctionne correctement, tout nouveau bruit est un avertissement qui doit être étudié rapidement.
Lorsque ΔP est deux fois supérieur à la valeur de référence propre, le risque de dommages futurs est trop grave pour être ignoré. Isolez l'échangeur, dépressurisez les deux côtés et préparez l'inspection intérieure. Du côté du tube, insérez un endoscope dans le canal ou le collecteur pour inspecter chaque entrée du tube. Vérifiez l'accumulation de tartre, les parties effondrées ou les corps étrangers. Si la conception le permet, côté coque, tirez sur le faisceau de tubes pour inspecter visuellement les surfaces extérieures des tubes et les dégagements des déflecteurs. Photographiez tout. Les images font partie du dossier de maintenance permanent et aident à estimer les futurs intervalles de nettoyage.
Une grande partie de ces problèmes peut être évitée grâce à des conseils pratiques. Installez et entretenez des disjoncteurs d'aspirateur sur toute conduite susceptible d'avoir une aspiration brusque. La chute de pression maximale recommandée par le fabricant ne doit pas être dépassée ; Les tubes en PTFE peuvent s'effondrer en cas de pression différentielle excessive, même lorsque la pression totale du système semble normale. Gardez une trace quotidienne du ΔP côté tube-et côté coque-au même débit. Des augmentations lentes au fil des semaines indiquent généralement un tartre ou un encrassement qui peut être traité par un nettoyage chimique. Un saut rapide indique presque invariablement un défaut mécanique, tel qu'un tube effondré, un déflecteur délogé ou une obstruction, et l'installation doit être arrêtée immédiatement.
Une fois le problème identifié, les mesures correctives sont rapides. Le tartre côté tube répond assez bien au trempage chimique et au rinçage à basse pression. Habituellement, un tube effondré ou un objet étranger nécessite le retrait du faisceau et une réparation ou un remplacement professionnel. Les correctifs sur site du PTFE ne sont jamais fiables. L'encrassement côté coque-peut nécessiter une extraction du faisceau et un nettoyage mécanique ou chimique des surfaces extérieures, en prenant soin d'éviter de rayer le fragile revêtement en PTFE.
Une chute de pression élevée est une bonne indication d’une limitation de débit. Les opérateurs peuvent rapidement isoler le tube du côté coque, localiser la source et planifier le nettoyage ou la réparation. Une détection précoce protège la pompe, rétablit les performances de conception de la pompe, économise de l'énergie et, plus important encore, empêche une petite restriction de se transformer en une fuite importante ou une défaillance de l'échangeur. Le manomètre ne ment pas et l'opérateur qui le vérifie à chaque quart de travail constitue la première et la plus grande défense de l'échangeur thermique en PTFE.