אתגר ניהול ההדבקה
אפילו מחליפי חום של PTFE, עם אנרגיית פני השטח הנמוכה שלהם ועמידותם לחיזוי, צוברים בסופו של דבר משקעים בתהליכים עם טעינת מוצקים גבוהה, משקעים דביקים או נטיות להתקפות. כאשר עיבוי מפחית את העברת החום מתחת לרמות המקובלות, התגובה המסורתית היא לנקז את המיכל, להסיר או לגשת למחליף החום ולנקות ידנית את משטחי הצינור. אירוע תחזוקה זה גוזל 4-8 שעות של זמן ייצור.
מערכת ניקוי ריסוס אינטגרלית-רשת של חרירי ריסוס-קטנים המובנים במבנה התומך של מחליף החום-מאפשרת ניקוי אוטומטי ללא ניקוז מיכל. במרווח מתוכנן, או כאשר מקדם העברת החום יורד מתחת לסף, מערכת הריסוס מופעלת. תמיסת ניקוי נשאבת דרך החרירים, המכוונות סילוני- במהירות גבוהה אל משטחי הצינור. הסילונים מוציאים ממקומם משקעים, אשר שוקעים לתחתית המיכל או מוסרים על ידי מערכת הסינון של המיכל. מחזור הניקוי מסתיים תוך 15-30 דקות מבלי להפריע לייצור.
עיצוב מערכת הריסוס
חרירי הריסוס מיוצרים מ-PTFE או PVDF ומותקנות על מוטות ריסוס ייעודיים המשולבים במסגרת התמיכה של מחליף החום. מוטות הריסוס פועלים במקביל לשורות הצינורות, וממקמים חרירים בין צינורות סמוכים. כל זרבובית מכוונת -מאוורר שטוח או תבנית זרימה מוצקה- על פני משטח צינור אחד או יותר.
החרירים מחוברים לראש אספקת תמיסת ניקוי היוצאת מהמיכל דרך חדירה ייעודית או חולקת את חדירת המיכל הקיימת של מחליף החום. במהלך פעולת חימום רגילה, כותרת הניקוי מבודדת וריקה. במהלך מחזור ניקוי, תמיסת ניקוי נשאבת ממיכל חיצוני דרך הכותרת אל החרירים.
פתרון הניקוי נבחר על סמך הרכב הפיקדון הצפוי. עבור משקעים מסיסים במים-, מספיק מים חמים או עיבוי קיטור בלחץ נמוך-. עבור משקעי אבנית, משתמשים בתמיסת חומצה מדוללת (חומצה הידרוכלורית או סולפאמית מעוכבת). עבור משקעים אורגניים, חומר ניקוי או פתרון קאוסטי עדין יעיל. העמידות הכימית האוניברסלית של PTFE מאפשרת שימוש בכל כימיית ניקוי ללא חשש לקורוזיה.
| פרמטר ניקוי בהתזה | מִפרָט |
|---|---|
| חומר זרבובית | PTFE או PVDF |
| סוג זרבובית | מאוורר- שטוח (זווית התזה של 45-90 מעלות) |
| מרווח הזרבובית | 100-200 מ"מ לאורך בר ריסוס |
| סידור בר ריסוס | במקביל לשורות צינור; בין מטוסי צינור סמוכים |
| אספקת תמיסת ניקוי | משאבה ומיכל חיצוניים; חיבור באמצעות חדירת מיכל ייעודית |
| לחץ תמיסת ניקוי | 2-5 בארג בכניסת הזרבובית |
| מהירות סילון על פני הצינור | 5-15 m/s |
| משך מחזור הניקוי | 15-30 דקות |
| תדירות מחזור הניקוי | שבועי עד חודשי (תלוי בתהליך-) |
| שיטת בקרה | טיימר-מבוסס או מופעל על ידי ירידה בערך U- |
היגיון הבקרה האוטומטי
מערכת הניקוי נשלטת על ידי PLC של המתקן או בקר ייעודי. שני מצבי טריגר זמינים: טיימר-מבוסס ומבוסס מצב-.
במצב מבוסס טיימר-, מחזורי ניקוי מתחילים בלוח זמנים קבוע-בכל יום שני בבוקר, או כל 14 ימים-בהתבסס על קצב ההתקלה הידוע של התהליך. לוח הזמנים מותאם ככל שהניסיון התפעולי מצטבר.
במצב מבוסס-מצב, מקדם העברת החום הכולל (U-ערך) מנוטר ברציפות מקצב זרימת הקיטור, לחץ הקיטור, טמפרטורות כניסת ויציאת נוזל התהליך ושטח הפנים הידוע של מחליף החום. כאשר ערך ה-U- יורד באחוז מוגדר מראש מקו הבסיס הנקי-בדרך כלל 10-15% - מופעל מחזור ניקוי. גישה זו מנקה רק בעת הצורך, ממזערת את צריכת תמיסת הניקוי ומונעת הפרעות מיותרות.
גישה משולבת משתמשת בתזמון-מבוסס טיימר עם עקיפה מבוססת תנאי-: המחליף מנוקה בלוח זמנים מינימלי, עם ניקויים נוספים המופעלים אם ערך ה-U- יורד מהר מהצפוי.
תכונות האנטי- של חרירים נגד סתימה
חרירי ריסוס בשירות זיהומים רגישים לסתימה. חרירי PTFE משלבים מספר תכונות נגד-סתימה. פתח הזרבובית גדול מספיק (קוטר 1.5-3.0 מ"מ) כדי להעביר חלקיקים קטנים שעלולים להיכנס לתמיסת הניקוי. מסננת בקו אספקת תמיסת הניקוי לוכדת חלקיקים הגדולים ממחצית קוטר הפתח.
במהלך פעולת חימום רגילה, החרירים ריקים וחשופים לנוזל התהליך. טיהור רציף קטן של מים נקיים או אוויר דרך החרירים במהלך החימום מונע מנוזל התהליך להיכנס לפתחי הזרבובית ולהפקיד מוצקים שיסתמו אותם במהלך מחזור הניקוי הבא. זרימת הטיהור היא מינימלית - 0.1-0.2 ליטר לדקה לכל זרבובית.
תַקצִיר
מחליפי חום PTFE עם חרירי ניקוי אינטגרליים בהתזה מאפשרים ניקוי אוטומטי של צרורות צינורות- באתר ללא ניקוז מיכל או התערבות ידנית. מוטות ריסוס המשולבים במסגרת התמיכה מכוונים-סילוני ניקוי במהירות גבוהה אל משטחי הצינור. בקרה מבוססת טיימר-או מבוססת מצב-מפעילה מחזורי ניקוי המסתיימים תוך 15-30 דקות. המערכת מאריכה את המרווח בין כיבויים ידניים של הניקוי ושומרת על ביצועי העברת חום בפס צר, ומשפרת הן את זמן הפעולה של הייצור והן את עקביות התהליך.
תמיכה הנדסית עבור ניקוי אינטגרלי בהתזה עיצוב מחליף חום PTFE זמין עם הגשת כימיית נוזל התהליך, הרכב ושיעור משקעי העיכול, ממדי המיכל וכלי עזר זמינים לפתרונות ניקוי.
