열교환기를 깨끗하고 양호한 작동 상태로 유지하는 공정 플랜트 환경 내의 중요한 구성 요소는 의도하지 않은 가동 중단과 비용이 많이 드는 계획되지 않은 유지 관리를 방지하는 데 도움이 됩니다. 우리 모두 알고 있듯이, 계획되지 않은 가동 중단의 영향은 영업 이익과 경제 전반에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.
열 교환기 고장의 가장 일반적인 원인과 가능한 예방 솔루션을 이해하면 팀은 플랜트 성능을 유지하고 교환기 내에서 돌이킬 수 없는 손상이 발생하기 전에 조치를 적용하는 데 도움이 됩니다.
과도한 부하
우리가 직면하는 가장 일반적인 문제는 '과도한 부하'입니다. 플랜트 용량 증가로 인해 열교환기가 과도한 부하를 발생시키는 것을 볼 수 있습니다. 이로 인해 교환기에 과부하가 걸릴 수 있습니다. 높은 유체 온도 차이 또는 원래 미리 결정된 것보다 극적으로 높은 열 전달은 이러한 부하로 인해 문제를 일으킬 수 있습니다.
어떤 경우에는 공장이 재설계된 열 교환기로 이익을 얻을 수도 있습니다. 또는 성공적인 대안 접근 방식은 hiTRAN® 열 시스템 터뷸레이터와 같은 기술을 사용하여 기존 장치를 개조하는 것입니다. 공장 관리가 이해해야 할 주요 이점은 최적화된 처리 조건을 구현하는 동시에 높은 개조 비용을 피하고 대규모 자본 생산량을 줄이는 것입니다. 예산을 유지하는 데 있어 두 가지 중요한 요소입니다.
개편 중 자본 지출을 줄이는 데 관심이 있는 경우 다음 사항이 중요합니다.
스트림 압력 손실
열 교환기를 새로운 공장에 설치하기 전에 효율적인 공장 운영을 촉진하기 위해 교환기의 최적 크기와 작동 요소를 분석해야 합니다. 플랜트의 하위 섹션을 업그레이드할 때 열 교환기의 최대 처리 능력을 고려하지 않을 수 있습니다. 결과적으로 플랜트 성능이 저하되고 스트림 압력 손실이 커집니다.
많은 경우 과도한 증기 압력 손실은 더 높은 생산 능력에서 식물의 추가 성장을 방해합니다. 용량 증가를 가능하게 하려면 프로세스 플랜트에서 필요한 용량 증가를 허용하는 다양한 열교환기 장비를 교체해야 합니다.
압력 손실이 너무 많으면 교환기 작동을 유지하는 데 상당한 양의 에너지가 사용되어 효율성이 떨어질 수도 있습니다. 플랜트의 용량 및 효율성 연구를 통해 경제적 교체에 가장 적합한 열교환기를 식별할 수 있습니다. 그러나 확인된 열교환기는 hiTRAN® 설치로 이점을 얻을 수도 있습니다. 이는 열 전달 효율을 높여 증기/유틸리티 수요를 줄일 수 있습니다. 이러한 예를 다루는 심층 보고서는 여기에서 찾을 수 있습니다.
파울링 증착
열교환기의 오염은 열 전달을 감소시키고, 교환기 효율성을 방해하며, 유체 흐름을 방해하고 압력 강하를 증가시켜 문제가 합쳐지는 결과를 낳습니다. 일부 열교환기는 다른 열교환기에 비해 더 취약합니다. 이는 공정 유체, 작동 조건 및 교환기의 전체 설계에 따라 크게 달라집니다.
열 교환기 오염은 다소 복잡한 주제입니다. 특정 열 교환기 내에서 오염이 어떻게 발생했는지 판단하는 것은 매우 어려울 수 있습니다. 그러나 우리는 오염의 주요 특성이 주로 열적 및 유체역학적 경계층의 특성에 의해 결정된다는 것을 알고 있습니다.
파울링 완화 전략과 관련하여 프로세스 교환기를 업그레이드하면 파울링에 대한 개선과 저항이 이어질 수 있습니다. 온도 및 유속의 우수한 제어와 결합된 최적화된 열 교환기 설계는 오염 문제를 완화하는 데 도움이 될 수도 있습니다. hiTRAN Thermal Systems와 같은 비용 효율적인 솔루션은 파울링을 완화하는 데 도움이 됩니다. 이에 대한 철저하고 균형 잡힌 시각은 녹화된 웹 세미나를 통해 추가 조사가 가능합니다.
열교환기 장비 고장
열 교환기 장비 자체는 하드웨어 오류가 발생하기 쉽습니다. 튜브 누출 및 튜브 진동은 열 성능 저하, 에너지 소비 증가 및 공정 유체 오염을 유발할 수 있습니다. 튜브 씰 용접 균열 및 튜브 시트 균열과 같은 사소한 문제로 인해 종종 비용이 많이 드는 긴급 유지 관리가 발생하여 전체 공정 플랜트에 영향을 미칠 수 있습니다.
컴퓨터화된 소프트웨어를 사용하면 열 교환기의 수명 주기에 대한 좋은 통찰력을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 튜브의 두께와 튜브 사이의 간격을 크게 함으로써 튜브 진동을 방지하는 예방 조치를 취할 수 있습니다. 궁극적으로 열 교환기 장비의 고장은 부적절한 유지 관리 일정의 결과일 수 있으며, 교환기의 효율성과 무결성을 정기적으로 모니터링하지 않으면 열 교환기 장비 고장의 원인을 파악하기 어려울 수 있습니다.
결론적으로, 열 교환기 고장의 일반적인 원인을 이해하면 팀이 초기 단계에서 예방 조치를 결정하여 효율성을 극대화하고 계획되지 않은 유지 관리를 방지하며 궁극적으로 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다. 한 가지 옵션은 열 교환기 네트워크 분석을 수행하는 것이지만 교환기 개조를 고려하는 경우 분석에서는 현장의 기계 고장 현실을 조사하는 보다 '직접적인' 감사 접근 방식을 취합니다. 자세한 내용은 이 기사를 참조하십시오.