Устранение неполадок и оптимизировать производительность охладителя

Используйте эти руководящие принципы для повышения производительности пара холодильных струи воды и найти скрытые экономии на предприятии.

Для крупных, непрекращающегося притока охлажденную воду для технологических установок, не существует более простой и надежной технологии, чем эжектора струю пара (КЕЭ) воды охладитель, который часто называют в качестве холодильной установки струи пара. Оно не имеет движущихся частей, требует минимального ухода и может обрабатывать огромные Расходы, приведенные воды - до 6500 л / мин. Тысячи производственных мощностей во всем мире полагаются на КЕЭ охладители воды для критически важных услуг. К ним относятся бумажных комбинатов, химических и нефтехимических производств процесс, в котором пара доступна. В целлюлозно-бумажной промышленности, холодильные КЕЭ воды обычно используются для охлаждения больших количеств воды для отбеливания операций.

Потому что КЕЭ охладители воды являются надежными и обеспечивают многолетний надежный сервис, номера, как правило, забывают, что эти системы требуют технического обслуживания. Такая деятельность может быть также просто, как проведение периодических проверок и установка аппаратуры для мониторинга поведения растений. Кроме того, поскольку средства направлены на повышение эффективности, они должны изучить и, возможно, обновить свои охладители для достижения оптимальной эффективности. Охлажденные спроса на водные ресурсы может измениться после ряда лет, и конфигурация охладитель и потребления энергии может быть адаптирована для удовлетворения спроса.

Принципы работы

КЕЭ охладитель воды работает по принципу испарительного охлаждения. В небольшом количестве воды испаряется, а остальные водоем охлаждается в соответствии с термодинамическими принципами. Для охлаждения воды быстро низких температур испарения должны быть выполнены в вакууме. В целом завершены в несколько этапов по повышению энергоэффективности, а также Есть обычно между 2 и 4 охлаждения этапов (рис. 1).

Типичным КЕЭ охладитель воды работает несколько "руля" эжекторы, 1 или более процентов охлаждения этапе. Ракета-носитель является эжектор, который работает до конденсатора. Ракета-носитель всасывания тянет вакуум, испарение воды и растворенных увлекая noncondensibles и утечек воздуха, а затем сбросы в конденсаторе. Как и с любым эжектором, ракета-носитель используется с положительным давлением пара мотив к работе. Пара мотив и паров воды конденсируются при охлаждении воды в конденсаторе, который должен работать под вакуумом. Крайне важно сохранить, по крайней мере дизайн вакуум в этом конденсаторе. 2 этап струю пара вакуума набор, который часто называют воздушным насосом, обычно используется для этой цели. Путем испарения количество воды в условиях вакуума, первый этап охлаждения охлаждает оставшуюся воду, чтобы температура прерывистым, и каждый последующий этап берет на себя до конечной температуры воды не будет исчерпан. Есть несколько возможностей для этого процесса. Например, более чем один конденсатор может быть наиболее эффективными, или кожухотрубный конденсатор может быть право выбора, в зависимости от условий на объекте ..

Поиск неисправностей

КЕЭ охладитель воды без особого обслуживания. Но когда это произойдет сбой, то часто трудно найти решение этой проблемы. С течением времени, условия службы и может измениться, - спрос на поставки охлаждающей воды может возрасти, средняя температура охлаждающей воды, особенно летом, может увеличить; взрослыми котла, возможно, утратили эффективность, были деаэрированной, или может быть заменен ; разные требования процесса могут быть размещены на подачу пара, или больше воздуха, может быть утечка в системе. Все эти факторы будут постепенно ухудшаться производительность системы.

Первое, что нужно смотреть на при диагностике КЕЭ охладитель воды вакуум создан на главном входе конденсатора (т. е. при выполнении руля в). Если этот вакуум очень плохо, завод может перестать делать заметного охлаждения, и в самом деле, в таких условиях, мотив пара из ускорители могут "обратный" и фактически тепло воде. Даже если охладитель не полностью сбой из-за плохой вакуум, по-прежнему отрицательные значения, поскольку давление в разряд ракета-носитель будет выше расчетного давления. Таким образом, ускорители должны быть запущены под более высоким давлением пара мотив - возможно, до 30% больше, чем нужно. Необходимость расширения пара давление означает большее потребление пара, который переводит на деньги, потраченные впустую.

Общие причины проблем

Большинство проблем в КЕЭ охладитель воды находятся на проживание в системе, которая поддерживает вакуума в главном конденсаторе. Вакуумные системы может оказаться невозможной по ряду причин. Некоторые распространенные причины отказа описаны ниже:

Утечки воздуха в чиллер - утечки воздуха часто происходят в результате соединения или фланцевые соединения, или через ржавые или эродированных частей. Так, например, выполнять локоть руля могут страдать от эрозии высокой скорости пара и дырок может развиваться в этом положении. Трубопроводы от конденсатора до Хотуэлл (также известный как барометрическое ноги) находится в вакууме и могут быть источником утечки воздуха, а также, в частности, поскольку она находится в контакте с потенциально агрессивный Хотуэлл воды.

КЕЭ охладитель воды, как правило, разработан в целях скорость утечки воздуха из 50-75 кг / ч. Отверстие размерами всего лишь несколько миллиметров в диаметре вызовет значительные утечки воздуха, которые ухудшают вакуум, увеличивает давление на выходе усилителя, а следовательно, увеличивает потребность в бустер пара. Более серьезные неисправности может также привести.

Блокировки или падения давления в линии - смещается прокладка может вызвать падение давления в вакуумной набор, или, если окончательное атмосферного разряда трубопровода блокируется, это может привести к перепад давления, который затрагивает весь комплекс вакууме.

Недостаточное давление пара - При нормальных условиях, эжектора нуждается в полной давления мотив проектирования до эксплуатации. На практике, эжектора работы с паром, что подается под давлением до 10% ниже расчетного давления эжектора.

Пар высокого давления - это может быть проблемой, так как работает на эжектора давление существенно выше расчетного давления уменьшается мощности, в основном из-за удушья в эжекторе горло. Можно смело бежать эжектора при давлении около 25% выше ее расчетное давление. При более высоких давлениях пара для эжектора должны задушил к давлению, которое находится ближе к расчетное давление.

Слишком много или слишком мало перегрева в паре - Перегрев в паре увеличится удельный объем пара в. С эжектором сопла имеет фиксированной отверстия, более или менее пар будет принят, в зависимости от степени перегрева. Это может иметь тот же эффект, увеличивая или уменьшая давление пара мотив. Слишком мало перегрева как правило, не проблема, если эжектора был разработан для значительной степени перегрева.

Повышенная влажность в парной - Паровые качества является важным фактором, поскольку мокрой пара изменяется в эжектор. Это ускоряет износ системы (например, изменения критических размеров на сопел и трубок Вентури.

Охлаждение воды в барометрический конденсатор - Горячая вода или слишком мало охлаждающей воды увеличит давление в конденсаторе. Слишком много охлаждающей воды могут затопить конденсатора.

Изношенного оборудования - Коррозия оборудования или оборудования, которые, как правило, в плохом состоянии, может вызвать сбой системы. Хотя вакуумной системы, как правило, причиной проблемы, ускорители могут также потерять эффективность, особенно после нескольких лет пара эрозии в теле и / или паровой насадки. Емкость конденсатора холод и, как правило, бесперебойной, но не следует упускать из виду в профилактическом обслуживании программы.

Chiller проверить и устранить

При наличии заметных изменений в исполнении холодильных установок, инженеры, возможно, потребуется помощь устранения неполадок. Устранение неполадок, можно сделать более простым, если оно систематически подошел:

* Паровая линий с помощью утилиты стороны должны быть хорошо изолированы для предотвращения конденсации. Толщина изоляции является функцией температуры пара, а также диаметр трубы.

* Установите паросепаратор до охладителей для того, чтобы пар сухой. Если качество пара вызывает сомнения, используйте калориметр для измерения доли влаги в пар. Максимально допустимый уровень влаги в паре составляет 3%.

* Проверьте давление пара на каждом эжектора с тем чтобы она находится в пределах границ. Проверка давления лишь основные линии пара не хватит.

* Давление воды должно быть в пределах 15% от расчетного давления.

* Температура воды должна быть на уровне или ниже расчетной температуры.

* Расход воды должно быть достаточным для надлежащего конденсации и охлаждения. Обычно 15-30 [степени] повышение температуры над F конденсатора является приемлемым, который представляет собой разницу между выходе и температуры воды на входе. Если повышение температуры выше, чем дизайн, слишком мало охлаждающей воды используется. Если повышение температуры ниже, чем дизайн, слишком много охлаждающей воды используется, что может привести к наводнениям (особенно с выхлопной трубы как правило, забивают с месторождений полезных ископаемых во времени). Это хороший способ для работы в одну или две ступени меньше, чем дизайн повышение температуры конденсатора.

* Чрезмерные утечки воздуха, если таковые имеются, могут быть рассчитаны с помощью "испытание на падение" по Теплообменники института (вуз; Cleveland, OH; <A HREF = "http://www.heat" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW" <> www.heat /> exchange.org протокол). В ходе этого испытания утечка воздуха рассчитывается на основе системного и время, необходимое для увеличения давления от вакуума после эжекторы выключены.

* Проверка системы эрозии или коррозии деталей, особенно в эжектор сопла, диффузоры и конденсатора сопла водой. Проверить трещины или изношенные детали.

* Проверьте забивает в сопла, диффузоры, фильтр и барометрического ноги или разгрузочного трубопровода в атмосферу.

* Проверьте, не засорилась или загрязненной труб конденсатора или конденсатора входного сопла.

* Проверьте, пара утечка на участке между грудной пара и сопла, которые позволят повысить всасывание нагрузку на эжектор.

* Всегда держать запасных частей на руку (рис. 2), в том числе: 1 паровое сопло эжектора для каждого этапа (или более для установки с несколькими сопла); запасных эжекторы для вакуумной набора, по крайней мере один хороший залог вакууме (абсолютное давление единиц) для проверки вакуума в различных точках предприятия.

* Несмотря на то, что теоретически возможно на заводе инженером по переоснащению частей, описанных выше, ремонт вообще не рекомендуется из-за критических размеров деталей могут отличаться от тех, в оригинальных компонентов. Можно выбрать отказаться и заменить недорогой детали, такие как сопла.

В агрессивной среде, где запасных частей часто из нержавеющей стали могут быть использованы вместо исходных конструкционных материалов (как правило, чугун или сталь).

Оптимизация охладитель паром

После многих лет работы завод должен пересмотреть свои требования охлажденной воды, а также необходимые конечной температуры охлажденной воды. Вполне вероятно, что спрос на охлажденную воду изменилось с тех пор завод был первоначально разработан и может быть можно модифицировать существующие охладитель с ускорители, предназначенные для нового требования.

Если охлажденная расход воды меньше, чем оригинальный дизайн расхода, температуры воды на выходе будет холоднее, чем необходимо. Это может показаться не озабоченность, а холодная вода средства впустую пара. Ускорители с более низкой мощности и низкий расход пара может быть использована для достижения необходимой температуры. С другой стороны, высшее Расходы, приведенные воды и / или холодные конечных температурах можно получить по модернизации завода с высокой емкости ускорители.

Существует предел того, насколько система может быть установлена. Один умный выбор может быть, чтобы установить новый охладитель воды КЕЭ работать последовательно или параллельно с существующей единицы. Один большой Папермилл Midwest принял этот подход, когда он удвоил производство охлажденной воды для поддержки расширенного завод двуокиси хлора, производится 35 тонн / сутки диоксида хлора (рис. 3). Существующий вакуум охладитель присоединился новый КЕЭ охладитель воды для охлаждения 600 л / мин воды из 85 [степени] F до 45 [градусов] F. В часы-пик, 2 единицы работать параллельно. В-пик раз, старшего блок проходит в режиме ожидания.

Давление пара контроля

Как уже упоминалось ранее, когда конденсатора вакуум не является достаточным, давление пара, необходимых на ускорители становится больше, чем это требуется дизайн. Верно и обратное: когда вакуум лучше, чем дизайн, низкое давление пара мотив требуется на ускорители. Когда завод работает нормально, вакуум, как правило, лучше, чем дизайн, опираясь на тот факт, что скорость утечки воздуха на завод, как правило, более разработанных для обеспечения безопасности, иногда столько же, сколько в 50%, а потому, что охлаждение -температура воды, как правило, сезонно холоднее.

Давление пара в ускорители могут быть задушил с контролем клапанов в зависимости от абсолютного давления руля разряда. Поскольку давление в конденсаторе изменения, давление пара, чтобы руля может быть увеличен или уменьшен автоматического управления. Например, предположим, КЕЭ охладитель воды предназначен для конденсатора давление 2,7 дюйма ртутного столба, на основе температуры охлаждающей воды в 87 [степени] Ф и давление пара 63 фунтов на квадратный дюйм. В холодные месяцы, охлаждающей воды принесет конденсатора давление до 1,5 дюйма рт. Рисунок 4 показывает, что давление пара обязаны предоставлять руля давление на выходе из 1,5 дюйма рт составляет около 35 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, завод может сохранить около 40% потребления пара путем дросселирования пара давлением 63 фунтов на квадратный дюйм в 35 фунтов на квадратный дюйм.

Выяснение того, расходы

Стоимость пара не поддается измерению, но приняли значения находятся в диапазоне от $ 6 - $ 10 за тысячу фунтов пара. Воды среднего размера КЕЭ охладитель использует 20,000-30,000 фунтов / ч пара и действует около 8000 ч / год. Исходя из этих параметров следующие оценки справедливы:

* Вакуумные утечки или плохой эксплуатации оборудования может привести к дополнительным требованием пар 20%. Дополнительные ежегодные расходы на завод может быть как $ 300000 в год.

* Давление пара контроля может снизить расход пара на 20-40%, что приводит к экономии в размере 200 000 - $ 500 000 в год.

* Сочетание модернизации ускорители для фактического охлажденной воды требованиям, в дополнение к оборудованию, ремонт и контроля давления пара, можно сэкономить до 60% пар.

Техническое обслуживание, устранение неисправностей и оптимизация существующих КЕЭ охладитель воды может обеспечить существенную экономию. Для повышения нижней строке вашего завода, максимизировать эффективность КЕЭ охладители воды. Завод станет более эффективным.

GUY ЛЕВИ, CROLL-REYNOLDS Ко

GUY ЛЕВИ является производство менеджер Кролл-Рейнолдс Ко (751 Центральный проспект, Вестфилд, NJ 07091, тел: (908) 232-4200, факс: (908) 232-2146, E-почта: <A HREF = "Посылка : glevy@croll.com "> <glevy@croll.com />), где он отвечает за порядок после проектирования и инженерного проекта. До прихода в Кролл-Рейнолдс, Леви работал в крупной компании испарителя в Южной Африке, инженер проекта Леви получил степень бакалавра в области химического машиностроения Univ. Витватерсранда в Трансваале, Южная Африка.