Wat veroorzaakt lekkages in shell-and-tube-warmtewisselaars?

De oorzaken van lekkages in ashell en tube warmtewisselaarkan in twee categorieën worden onderverdeeld:

productieproblemen met de buizen en oneigenlijk gebruik van de warmtewisselaar door de operator.

Een ontwerp dat lekken vermijdt, is een van de overwegingen bij een goed ontwerp van shell-and-tube-warmtewisselaars.

In de meeste gevallen (99%+) zijn de buizen van de warmtewisselaar naadloos met de buizenplaat verbonden. Ze zijn niet gelast, maar uit één stuk vervaardigd. Hierdoor wordt de kans op eventuele lekkage aanzienlijk verkleind.

Warmtewisselaars worden echter soms vervaardigd met materialen of technieken die niet geschikt zijn voor de toepassing, meestal om het budget te verlagen. Dit is wanneer er problemen ontstaan.

Hier zijn enkele voorbeelden.

• In een warmtewisselaar die wordt blootgesteld aan thermische spanningen of corrosie, kunnen naadloze of gelaste buizen defect raken. Merk op dat het percentage gelaste buizen dat faalt aanzienlijk groter is.
• In een warmtewisselaar waarin vloeistoffen met een hoge- temperatuur worden verwerkt (bijvoorbeeld een stoomoververhitter), kunnen de buizen eenvoudigweg worden verbrand tot ze permanent beschadigd raken.
• Wanneer de warmtewisselaar chloride en water verwerkt, zorgen hoge temperaturen ervoor dat het water kookt, waardoor een hogere chlorideconcentratie overblijft dan water. Dit tast de leidingen aan en veroorzaakt lekkage. Bovendien kunnen spanningscorrosiescheurtjes optreden als onderdelen die worden gebruikt om warmtewisselaars te bouwen restspanningen hebben die tijdens het productieproces worden gegenereerd (U-bochtbuizen).
• Laten we ten slotte niet alleen hoge temperaturen beschouwen, maar ook een hoge temperatuurverdeling over een pijpplaat. Wanneer de ene kant van de pijpplaat een heel andere temperatuur heeft dan de andere kant, trekt de hele pijpplaat krom. Dit is fataal voor de werking van de pakkingen.

In alle gevallen is het resultaat een vermenging van de warme en koude materialen.

De les is om de warmtewisselaar altijd te ontwerpen met de juiste materialen voor de toepassing, en deze te bouwen met moderne, hoogwaardige productietechnieken.

Warmtewisselaars zijn over het algemeen te-ontworpen. Ze moeten functioneren na jarenlang gebruik en in omgevingen die vervuiling van de buizen veroorzaken. Als er een warmtewisselaar nodig zou zijn in een olieraffinaderij die 1.000 vaten olie per minuut produceert, zou de warmtewisselaar waarschijnlijk ontworpen zijn om ongeveer 1.500 vaten olie te verwerken.

Het op deze manier bouwen van warmtewisselaars is goed voor de levensduur en betrouwbaarheid, maar wat gebeurt er als die olieraffinaderij 50% meer olie wil produceren? Ze zouden het systeem tot het uiterste kunnen drijven. De warmtewisselaar kan het aan, maar tegen een prijs. Vloeistof gaat met een grotere snelheid door dezelfde dwarsdoorsnede, en als de snelheid stijgt, treden er trillingen op. Dan krijg je erosie van de sproeiers.

Als u een warmtewisselaar voorbij zijn ontwerpparameters duwt, zal de apparatuur veel sneller verslijten, wat tot lekkages en storingen kan leiden.

Lekkages in warmtewisselaars kunnen worden vermeden door binnen de ontwerpparameters te blijven. Als u de werking van de warmtewisselaar wilt wijzigen, dient u voor advies contact op te nemen met de fabrikant van uw warmtewisselaar, zodat de mogelijke impact van eventuele wijzigingen kan worden onderzocht.

Werk samen met een vertrouwde fabrikant die geschikte ontwerpen en materialen gebruikt. Bij GNEE hebben we meer dan 100 jaar ervaring in het ontwerpen van warmtewisselaars en stellen we de relatie met onze klanten altijd op de eerste plaats. Lees meer op deze pagina: Waarom samenwerken met ons?

De volgende stappen moeten worden uitgevoerd met uw interne technici of met hulp van uw fabrikant.

Het eerste is om het lek te inspecteren. Bekijk hoeveel buizen er lekken en wat de ernst van het lek is.

Voor het verhelpen van een lekkage zijn er een aantal mogelijkheden.

Mogelijk kunt u de slangen die het probleem veroorzaken, aansluiten. Omdat shell-tube-warmtewisselaars overmatig zijn ontworpen, zal de warmtewisselaar nog steeds zijn taak vervullen als er slechts een klein percentage van de buizen lekt (minder dan 5% bijvoorbeeld), en u blokkeert ze.

Vanwege vervuilingsfactoren zijn sommige warmtewisselaars 50% groter dan strikt noodzakelijk. Zo weinig procent hier en daar heeft geen enkele invloed op de werking.

In plaats van slangen af ​​te sluiten, kan her-slangen de voorkeur verdienen. Dit is van toepassing wanneer de buizen niet aan de buizenplaat zijn gelast. De probleembuizen worden verwijderd, vervangen en de warmtewisselaar kan normaal werken.

In gevallen waarin de buisplaat kromgetrokken is, kan het mogelijk zijn deze machinaal weer in bruikbare staat te brengen. In ernstigere gevallen kan het nodig zijn dat de gehele pijpplaat vervangen wordt, maar dit is een dure oplossing.

Doorgaans betekent een substantieel reparatiewerk dat de warmtewisselaar wordt teruggestuurd naar de fabrikant, hoewel het werk af en toe op-site kan worden uitgevoerd.

Neem nu contact op

Op maat gemaakte specificaties, prestatieverificatierapporten en offertes voor warmtewisselaars nodig? Stuur een aanvraag of neem rechtstreeks contact met ons op, en wij zullen op efficiënte wijze een exclusieve oplossing leveren.

E-mail:global@gneesteels.com