مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله هیچ قطعه متحرکی ندارند، هیچ صدایی تولید نمی‌کنند و عموما کار خود را به صورت بی سروصدا انجام می‌دهند. اما اتفاقات زیادی در داخل آنها رخ می‌دهد و نقص در یک مبدل حرارتی ممکن است کل عملیات را متوقف کند چه یک نیروگاه بزرگ، یک مجتمع صنعتی، یک کشتی یا یک انتقال اتوماتیک در یک کامیون.
مبدل‌های گرمایی لوله و پوسته علاوه بر انتقال حرارت از یک سیال به سیال دیگر، به عنوان فیلتر یا استرینر (صافی) خشن عمل می‌کنند و به طور مداوم در معرض خطر رسوب گذاری از سوی اجسام خارجی گیر افتاده هستند.
بازرسی‌های دوره‌ای داخلی و رژیم تمیز کردن منظم باید اجرا شود و اگر گرفتگی یا نشت پیدا شود، واحد باید به طور کامل تمیز، ارزیابی و تعمیر یا تعویض شود. همچنین باید تحقیقاتی برای تعیین محل منبع رسوب و گام‌های برداشته‌شده برای مهار یا حذف کامل علت انجام شود.
مشاهده مقداری گرفتگی، یک فرآیند طبیعی است که در طول عملکرد تمام مبدل‌های گرمایی لوله و پوسته رخ می‌دهد. مواد ته‌نشین شده توسط سیال‌ها در سطح انتقال حرارت، مقاومت حرارتی در برابر انتقال حرارت را افزایش داده، کارایی آن را کاهش و مقاومت هیدرولیکی در برابر جریان سیال را افزایش می‌دهد. نهایتا، اثربخشی حرارتی و بازده هیدرولیکی فرآیند تبادل گرما به خطر می‌افتد و آن را ناکارآمد می‌کند. برای جلوگیری از این اتفاق و برای اطمینان از عملکرد مبدل حرارتی خود، به ۳ علامت زیر توجه کنید.
۱. تغییر دما به صورت کاهش دما در هر دو سمت مبدل حرارتی
رایج‌ترین نشانه مبدل حرارتی (گرمایی) آسیب‌دیده زمانی مشاهده میشود که دما از مقادیر پیشین خود تغییر کرده‌است.
در طول عمر یک مبدل حرارتی، کاهشی کوچک در عملکرد می‌تواند به طور طبیعی رخ دهد و همزمان با اینکه که آلاینده‌ها افزایش می یابند، عملکرد نیز بدتر خواهد شد. اما تغییر ناگهانی در دما اغلب نشانه این است که مواد خارجی به شکل ذرات سنگین (شکل ۱ a)، خوردگی و یا رشد صدفها و گیاهان دریایی وارد واحد شده‌اند (شکل ۱ b). با استفاده از سنسور حرارتی دستی در لوله‌های ورودی و خروجی روغن می‌توان تشخیص داد که آیا مبدل حرارتی شما کار خود را به درستی انجام می‌دهد یا خیر. اگر هیچ تغییری در دمای سیالات در آن نقاط وجود نداشته باشد، به احتمال زیاد این واحد به صورت طراحی‌شده عمل نمی‌کند و در مورد علت آن باید فورا تحقیق و بررسی انجام شود. ثبت تمام مقادیر دما به ارزیابی عملکرد مبدل حرارتی شما کمک خواهد کرد.
۲. افزایش افت فشار در سراسر مبدل حرارتی
برخلاف تغییرات دما، مشاهده و ردیابی افت فشار در یک مبدل حرارتی بدون تجهیزات ابزاردقیق کار دشواری است. افت فشار در یک مبدل حرارتی تحت‌تاثیر تعدادی از عوامل است و هندسه مسیر نقش مهمی را در این خصوص ایفا می‌کند. افزایش افت فشار، چه در یک دوره کوتاه و چه در یک دوره بلند مدت مشاهده شود، همواره به انسدادهای جزیی یا کامل در سیستم اشاره دارد. (شکل ۲ b).
از سوی دیگر، کاهش ناگهانی یا تدریجی در افت فشار در یک طرف مبدل حرارتی، چه در طرف پوسته و چه در طرف لوله، معمولا به نشت داخلی ناشی از شکست آب‌بندهای استاتیک (گسکتها یا اورینگها)، اتصالات لوله یا تیوب شیت آسیب‌دیده، یا لوله‌های سوراخ شده و یا در غیر این صورت تیوب های آسیب‌دیده مانند شکل ۳ اشاره دارد.
این شکست معمولا منجر به آلودگی سیالات میشود و با توجه به پیامدهای جدی آلودگی سیال (هم محیطی و هم تجاری)، تغییرات در خوانش افت فشار باید همواره مورد بررسی قرار گیرد تا علت شناسایی و حل شود.
۳. مایع آلوده سیالات آلوده، که در آن یک سیال عبوری از داخل مبدل حرارتی با سیال دیگر تداخل پیدا کرده است، یک نشانه قطعی از شکست مبدل حرارتی است. هر چه باشد، وظیفه اصلی یک مبدل حرارتی این است که دو سیال را از هم جدا کند در حالی که تنها خواص گرمایی آنها تبادل میشود.
به طور کلی سیال‌هایی که از یک مبدل حرارتی عبور می‌کنند در فشارهای مختلفی قرار دارند و شکستن مانع بین این سیال‌ها (مبدل حرارتی)عموما منجر به جریان یافتن سیال با فشار بیشتر به داخل سیال با فشار کمتر میشود.
آلودگی متقاطع سیالات می‌تواند ناشی از نقص لوله (سوراخ شدن، پارگی یا خوردگی)، نقص در واشرها یا اورینگها و یا نقص در اتصال یا جوش بین انتهای لوله که به تیوب شیت متصل میشود، باشد.
در نهایت لوله‌ها ممکن است به قدری نازک شوند که به مدت طولانی نتوانند فشارهای سیال را تحمل کنند و دچار پارگی شوند.
اتصال بین لوله و تیوب شیت با سایش و سرعتهای بالای سیال، به خطر می‌افتد و دو انتهای لوله می‌تواند فرسوده شده یا ترک بردارد. گستکتها و اورینگها می‌توانند در طول زمان خراب شوند و یا آسیب ببینند.
آلودگی بین سیالات در یک مبدل حرارتی پوسته و لوله یک مساله بسیار مهم است و باید از آن اجتناب شود و در صورت وقوع باید فورا ترمیم گردد.
تمیز کردن و نگهداری مبدل‌های حرارتی پوسته و لوله
پاک‌سازی تجهیزات کارخانه از تخریب و رسوبات برای حفظ بهره وری و کاهش هزینه های عملیاتی ، امری ضروری است.
تمیز کردن داخلی و خارجی مبدل‌های حرارتی، تنها یک جنبه از تعمیر و نگهداری روزمره است که باید به طور منظم انجام شود اما اگر به طور نادرست انجام شود، می‌تواند مشکلات تجهیزات را پیچیده تر نماید.
سیخ زدن یا پیگ رانی در داخل تیوبهای مبدل حرارتی نیز می توان باعث آسیب دیدن مبدل حرارتی و ضعیف شدن دیواره های تیوبها گردد. تعویض نادرست گسکتها، یا قراردادن گسکت و اورینگ کهنه و یا نصب بد آنها یا جمع شدگی اورینگها نیز باعث نگرانی شده و باید بررسی شود.
تلاش برای تمیز کردن قسمت‌های پنهان یک مبدل حرارتی، مانند داخل یک تیوب باندل، می‌تواند کار مشکلی باشد و تمیز کردن اولتراسونیک در حذف آلودگی‌هایی که دسترسی به آنها در هر دو طرف لوله و پوسته لوله‌ها مشکل است، موفق بوده‌است.
برخی از فرآیندها شامل موادی مانند نفت، کربن و پلیمرهای چسبناک هستند که حذف آنها سخت و هزینه‌بر است و برخی دیگر حاوی آب کثیف حامل زباله، جامدات ساینده، رسوبات آهکی یا رشد بیولوژیکی و دریایی هستند. بسته به ماهیت رسوبگذاری، برخی از مبدل‌های حرارتی به خدمات تمیز کاری ویژه‌ای نظیر سیستمهای اولتراسونیک، پیگ رانی، تمیزکاری با جت پرفشار آب و یا ترکیبی از اینها نیاز دارند تا بتوان اجسام خارجی را از سیستم حذف نمود.
برای دریافت مشاوره فنی در خصوص هر یک از این خدمات و انجام بازرسی و ارایه گزارش در خصوص مبدل‌های گرمایی لوله و پوسته، لطفا با واحد فنی و مهندسی گروه صنعتی نسیم مبدل تماس حاصل فرمایید.