Хүнд аж үйлдвэрийн хувьд дулааны үр ашиггүй байдал нь ашигт ажиллагааны алдагдалд хүргэдэг. Цэвэрлэгдээгүй яндан, оновчтой бус шингэний урсгал нь түлшний хог хаягдал, нүүрстөрөгчийн өр төлбөрийг нэмэгдүүлэхэд шууд хүргэдэг. Энэхүү үйл ажиллагааны сорилын гол цөм нь Аж үйлдвэрийн дулааны солилцооны хоолой . Энэ нь үндсэн термодинамик саатлын үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд ихэвчлэн нарийн төвөгтэй бүрхүүл ба хоолойн систем дэх эвдрэлийн нэг цэгийг илэрхийлдэг. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд ажиллахгүй бол бүхэл бүтэн байгууламжууд гарц буурч, эрчим хүчний хэрэгцээ ихэсдэг.
Хоолойн техникийн үзүүлэлтүүдийг шинэчлэх нь системийн гүйцэтгэл, найдвартай байдлыг үндсээр нь өөрчилдөг. Материалыг оновчтой болгох, үйлдвэрлэлийн дэвшилтэт хүлцлийг ашиглах, тусгай гадаргуугийн бүрээсийг хэрэглэх замаар үйлдвэрийн операторууд дулаан дамжуулах ерөнхий коэффициентийг шууд сайжруулдаг. Инженерийн тодорхой сонголтууд нь масштаблах, бохирдох, даралтын аюултай уналт зэрэг үйл ажиллагааны ноцтой эрсдэлийг хэрхэн бууруулж, үр дүнд нь хэмжигдэхүйц үр ашгийг нэмэгдүүлэх талаар суралцах болно.
Гол арга хэмжээ
Дулаан солилцооны хоолойг оновчтой болгох нь термодинамик системийн эрчим хүчний хэрэглээг 20% хүртэл бууруулах боломжтой (ОУЭА-ийн жишиг үзүүлэлттэй нийцүүлэн), гол төлөв хаягдал дулааныг нөхөн сэргээх замаар.
Хүйтэн татсан дулаан солилцооны хоолойг тодорхойлох гэх мэт үйлдвэрлэлийн зөв аргыг сонгох нь гадаргуугийн үрэлтийг бууруулж, масштабын хуримтлалыг багасгаж, бохирдлоос үүсэх үр ашгийн 25%-ийн алдагдлыг бууруулдаг.
Дулааны дамжуулалтыг гидравлик үр ашигтай тэнцвэржүүлэх нь маш чухал; Хоолойн хэмжээг буруу тохируулах нь насосны ачааллыг (даралтын уналт) нэмэгдүүлдэг бөгөөд энэ нь дулааныг сэргээхэд санхүүгийн ашиг тусыг үгүйсгэдэг.
Химийн өндөр бат бэх хар лакаар бүрсэн дулаан солилцооны хоолой зэрэг түрэмгий орчинд гадаргуугийн дэвшилтэт хамгаалалт нь дулаан дамжуулалтыг хүчтэй тусгаарлахгүйгээр стрессийн зэврэлтээс үүсэх хагарлыг (SCC) бууруулж, төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.
1. Үр ашгийн асуудлыг тодорхойлох: Дулааны алдагдал ба гидравлик эсэргүүцэл
Стандарт, бэлэн хоолой нь ихэвчлэн шингэний динамикийн эсрэг дулаан дамжуулалтыг тэнцвэржүүлж чаддаггүй. Худалдан авах ажиллагааны олон багууд хямд анхны зардлыг чухалчилдаг. Тэд муу үйлдвэрлэсэн гадаргуугаас үүссэн гидравлик эсэргүүцлийг үл тоомсорлодог. Буруу хэмжээтэй хоолой нь шингэний урсгалыг хязгаарладаг. Энэ хязгаарлалт нь систем даяар даралтын ноцтой уналт үүсгэдэг. Өндөр даралтын уналт нь насосыг илүү их ажиллахад хүргэдэг. Шахуургын эрчим хүчний хэт их хэрэглээ нь дулааныг сэргээх замаар олж авсан санхүүгийн ашиг тусыг хурдан устгадаг. Та дулаан дамжуулах зорилгыг шингэнийг шилжүүлэхэд шаардагдах механик энергийн эсрэг тэнцвэржүүлэх ёстой.
Инженерүүд шинэ тоног төхөөрөмжийг тодорхойлохын өмнө үйлдвэрийн дулааны сүлжээний зураглалыг гаргах ёстой. Бид энэ процессыг хавчих шинжилгээ гэж нэрлэдэг. Чимхэх шинжилгээ нь хог хаягдлын дулааныг оновчтой болгох тодорхой хэсгүүдийг тодорхойлдог. Та хоолойн параметрүүдийг хэзээ ч тааж болохгүй. Та тэдгээрийг бодит сэргээх зорилтуудтай нягт уялдуулах ёстой. Зуухны тэжээлийн усыг урьдчилан халаах нь хамгийн сайн жишээ юм. Энэ усыг халаахын тулд яндангийн дулааныг барих нь шаталтын түлшний хэрэгцээг бууруулдаг.
Амжилтанд хүрэхийн тулд багууд үр ашгийн үндсэн хэмжүүрийг ойлгох хэрэгтэй. Дулаан дамжуулах үндсэн томъёо нь Q = U * A * ΔT_lm юм. Худалдан авалт, инженерчлэл энэ тэгшитгэлийг хамтдаа тайлах ёстой.
Гадаргуугийн талбай (A): Том талбайнууд илүү их дулаан дамжуулдаг. Хоолойн урт ба диаметр нь энэ хувьсагчийг тодорхойлно.
Дулаан дамжуулалтын коэффициент (U): Ханын зузаан ба материалын дамжуулалт нь дулаан дамжуулах нийт хурдыг шууд удирддаг.
Лог дундаж температурын зөрүү (ΔT_lm): Энэ нь халуун, хүйтэн урсгалын хоорондох хөдөлгөгч хүчийг илэрхийлдэг.
2. Үйл явцын эрэлт хэрэгцээнд зориулж материал, үйлдвэрлэлийн үзүүлэлтүүдийг үнэлэх
Үндсэн материалын сонголт нь таны системийн үйл ажиллагааны хязгаарыг тодорхойлдог. Эрчим хүч үйлдвэрлэх мөчлөг нь ихэвчлэн урьдчилан таамаглах боломжтой нөхцөлд ажилладаг. Эдгээр стандартчилсан хэрэглээний хувьд Бага нягтралтай нүүрстөрөгчийн ган дулаан солилцооны хоолой нь өндөр үр дүнтэй шийдлийг өгдөг. Энэ нь маш сайн уян хатан чанар, найдвартай бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хангадаг. Байгууламжууд нь дотоод зэврэлтийн эрсдлийг хялбархан удирдаж чаддаг. Усны ердийн цэвэрлэгээ нь эдгээр нүүрстөрөгчийн ган эд ангиудыг үр дүнтэй хамгаалдаг.
Үйлдвэрлэлийн арга нь түүхий эдээс дутахгүй чухал. Гагнасан хоолойнууд нь ихэвчлэн микроскопийн дотоод давхаргууд байдаг. Эдгээр давхарга нь шингэний урсгалыг тасалдуулж, тоосонцор хуримтлагдахыг өдөөдөг. Бид гагнасан хувилбаруудыг эсрэгээр нь ялгадаг Хүйтэн татсан дулаан солилцооны хоолой . Хүйтэн зурах үйл явц нь тасалгааны температурт металыг дамжлагаар дамжуулдаг. Энэ техник нь онцгой хатуу хэмжээст хүлцлийг өгдөг. Энэ нь хоолойн хананд дээд зэргийн механик бат бөх чанарыг бий болгодог. Хамгийн чухал нь хүйтэн зураг нь илүү зөөлөн дотоод өнгөлгөөг бий болгодог.
Эдгээр гөлгөр дотоод гадаргуу нь үйл ажиллагааны зардалд ихээхэн нөлөөлдөг. Барзгар гадаргуу нь хог хаягдал, эрдэс бодисыг барьж авдаг. Гөлгөр гадаргуу нь тоосонцорыг өнгөрч өнгөрөх боломжийг олгодог. Энэ динамик нь масштабын хуримтлал, бохирдлыг шууд удаашруулдаг. Үйлдвэрийн менежерүүд шаардлагатай механик болон химийн цэвэрлэгээний хоорондох зайг сунгаж болно. Цөөн цэвэрлэгээ нь сул зогсолт багасч, жилийн үйлдвэрлэлийн хэмжээ ихэснэ гэсэн үг.
Үйлдвэрлэлийн харьцуулалтын хураангуй
Үйлдвэрлэлийн арга |
Хэмжээст хүлцэл |
Дотоод гадаргуугийн өнгөлгөө |
Бохирдох эрсдэл |
Шилдэг Хэрэглээ |
Стандарт гагнуур |
Дунд зэрэг |
Барзгар (Оёолж байгаа) |
Өндөр |
Бага даралттай, чухал биш халаалт |
Хүйтэн зурсан |
Маш хатуу |
Маш зөөлөн |
Бага |
Өндөр үр ашигтай, урт хугацааны үйл ажиллагаа |
3. Түрэмгий хэвлэл мэдээллийн хэрэгслийн дэвшилтэт бүрээс ба гадаргуугийн инженерчлэл
Химийн болон нефть химийн орчин нь стандарт тоног төхөөрөмжийг устгадаг. Нүцгэн хайлш нь эдгээр түрэмгий орчинд маш их тэмцдэг. Өндөр хүчиллэг шингэн нь хамгаалалтгүй металлыг уусгана. Хлоридоор баялаг урсгал нь орон нутгийн хүчтэй нүхжилт үүсгэдэг. Энэ нүх нь эцэст нь хоолойн ханыг цоолдог. Шингэний урсгал хоорондын хөндлөн бохирдол нэн даруй үүсдэг. Үйлдвэрийн зогсолт нь араас нь дагаж мөрддөг.
Гадаргуугийн дэвшилтэт хамгаалалт нь хамгаалалтын чухал механизм болдог. Инженерүүд улам бүр тодотгож байна Химийн өндөр бат бэх хар лакаар бүрэх дулаан солилцооны хоолой нь хатуу ширүүн орчинд зориулагдсан. Үйлдвэрлэгчид энэхүү тусгай саадыг металл субстрат дээр шууд шатаадаг. Өтгөн лак нь идэвхтэй химийн бодисууд доорх эмзэг ган руу хэзээ ч хүрэхээс сэргийлдэг. Энэ саад нь зэврэлтийг эхлэхээс өмнө зогсоодог.
Зарим инженерүүд хамгаалалтын давхарга тавихаас эргэлздэг. Тэд дулаан тусгаарлалттай холбоотой таамаглалыг ил тод харуулдаг. Бүрхүүл нь эсэргүүцлийн бичил давхаргыг нэмдэг. Гэсэн хэдий ч та дулааны болон хамгаалалтын солилцоог цаг хугацааны явцад үнэлэх ёстой. Бүрээгүй хайлш нь химийн хэрэглээнд хурдан бохирддог. Зузаан ашигт малтмалын масштаб нь ямар ч инженерийн бүрээсээс хамаагүй муу тусгаарлагчтай.
Гүйцэтгэлийн доройтлын график: Бүрээстэй ба бүрээгүй 5 жил гаруй
Үйл ажиллагааны жил |
Бүрээсгүй хайлш U-утга хадгалах |
Хар лакаар бүрсэн U-үнэцийг хадгалах |
1 жил |
98% |
95% (Анхны бүрэх уналт) |
2-р жил |
80% (масштаб хэлбэр) |
94% |
3-р жил |
65% (Хүнд бохирдол) |
92% |
4-р жил |
50% (Цохилт эхэлнэ) |
90% |
5-р жил |
Хоолойн гэмтэл гарах магадлалтай |
88% (Үйл ажиллагаагаа үргэлжлүүлж байна) |
Энэхүү график нь маш чухал бодит байдлыг нотолж байна. Хуваарьгүй бүрсэн гадаргууг хадгалах нь эцсийн эцэст таван жилийн амьдралын мөчлөгт дулааныг илүү үр ашигтайгаар дамжуулдаг. Лакаар бүрсэн хоолой нь бохирдсон, бүрээсгүй хувилбараас илүү удаан эдэлгээтэй байдаг.
4. Хэрэгжүүлэх эрсдэл: бохирдол, ХЗХ болон механик ядаргааг бууруулах
Өндөр эрэлт хэрэгцээтэй орчин нь тоног төхөөрөмжийг хэт механик болон дулааны стресст оруулдаг. 400 ° C ба 40 барын ойролцоо ажилладаг систем нь металыг туйлын хязгаарт хүргэдэг. Дулааны ядаргаа нь биеийн бүтцэд байнга халддаг. Температурын огцом хэлбэлзэл нь металыг өргөжүүлж, агшихад хүргэдэг. Энэхүү байнгын хөдөлгөөн нь материалын бүрэн бүтэн байдлыг доройтуулдаг. Стрессийн зэврэлтээс үүсэх хагарал (SCC) нь асар их аюул заналхийлсэн хэвээр байна. Энэ нь ялангуяа өндөр хүчдэлийн бүс нутгийг чиглүүлдэг. U-гулзайлтын радиусууд нь ХЗХ-ны эвдрэлээс хамгийн их хохирдог. Операторууд эдгээр гулзайлтыг сайтар хянаж байх ёстой.
Бохирдлын эдийн засгийг ойлгох нь засвар үйлчилгээний стратегийг бүхэлд нь өөрчилдөг. Үйлдвэрийн менежерүүд дур мэдэн цэвэрлэгээ хийх хуваарийг орхих хэрэгтэй. Үүний оронд тэд засвар үйлчилгээний босго загварыг хэрэгжүүлэх ёстой. Хэмжээ нь дулаан дамжуулалтыг физикийн хувьд хаадаг. Энэ дулаан тусгаарлалт нь шууд эрчим хүчний алдагдалд хүргэдэг. Энэ эрчим хүчний алдагдлын өртөг нь цэвэрлэх процедурын зогсолтын зардлаас давсан тохиолдолд л цэвэрлэгээ хийх хуваарь гаргах ёстой. Хэт эрт хог хаягдлыг цэвэрлэх засвар үйлчилгээний төсөв. Хэт оройтож цэвэрлэх нь хэт их түлш шатаадаг.
Байгууламжийн удирдагчид өөрсдийн сонгосон хоолойн сонголтыг одоо байгаа үйлдвэрийн засвар үйлчилгээний протоколуудтай төгс нийцүүлэх ёстой. Тохиромжтой байдал нь ирээдүйд толгой өвдөхөөс сэргийлдэг. Одоо байгаа цэвэрлэх аргуудаа сайтар бодож үзээрэй.
Өндөр даралттай ус цацах: Гадаргуугийн хугаралтгүйгээр PSI-ийн хүчтэй нөлөөллийг тэсвэрлэх чадвартай бат бөх материал шаардлагатай.
Механик хусах: Сойзоор дамжих үед дотоод зурааснаас сэргийлэхийн тулд өндөр хатуулагтай хайлшийг шаарддаг.
Цэвэр угаагч (CIP): Хатуу идэмхий эсвэл хүчиллэг цэвэрлэгээний бодисыг тэсвэрлэхийн тулд химийн эсэргүүцэл шаардлагатай.
5. Богино жагсаалтын хүрээ: Өөрийн үйлдвэрт тохирох хоолойг зааж өгөх
Оновчтой тоног төхөөрөмжийг сонгох нь нарийн жагсаалтын логикийг шаарддаг. Инженерийн багууд худалдан авалт хийхээсээ өмнө ханган нийлүүлэгчдийг сайтар шалгаж үзэх ёстой. Худалдагчдыг туршилт, алдааны хуучирсан аргуудад найдаж болохгүй. Тооцооллын шингэний динамик (CFD) ашигладаг үйлдвэрлэгчдийн жагсаалтад оруулахыг та инженерүүдэд зөвлөх хэрэгтэй. Нарийвчилсан 3D параметрийн загварчлал нь даралтын уналтыг нарийн урьдчилан таамаглаж байна. Энэ нь физик бүтээхээс өмнө урсгалын үймээн самууныг дуурайдаг. Дижитал дизайны алдааг олж илрүүлэх нь асар их хөрөнгийг хэмнэдэг.
Чанарын баталгааны стандартууд нь дээд зэргийн ханган нийлүүлэгчдийг найдваргүй дэлгүүрүүдээс тусгаарладаг. Та үл эвдэх туршилтын (NDT) хатуу протоколуудыг шалгах ёстой. Бичил хагарал нь бүх үйл явцыг сүйтгэдэг. Үйлдвэрлэгчид үйлдвэрлэлийн явцад Eddy Current Testing-ийг хэрэгжүүлэх ёстой. Энэхүү тусгай NDT арга нь металл хананы доторх далд согогийг илрүүлдэг. Энэ нь угсрахаас өмнө бүтцийн гажигийг барьж авдаг.
Худалдан авах ажиллагааны хэлтэс нь ихэвчлэн CapEx дээр анхаарлаа төвлөрүүлдэг. Тэд метр тутамд хамгийн бага анхны зардлаа хөөцөлдөж байна. Энэ арга нь урт хугацааны бүтэлгүйтлийг баталгаажуулдаг. Худалдан авах ажиллагааны багаасаа ханган нийлүүлэгчдийг ашиглалтын хугацаанд нь үнэлж дүгнэхийг уриал. Өндөр чанартай систем нь 20-30 жил үйлчилдэг. Модульчлагдсан байдал дээр үндэслэн тоног төхөөрөмжийг үнэлэх. Зөөврийн хоолойн багц нь асар их үнэ цэнийг санал болгодог. Багц бүтэлгүйтсэн тохиолдолд операторууд тодорхой модулийг хялбархан солино. Тэд бүрхүүлийн бүрхүүлийг бүхэлд нь солихоос зайлсхийдэг. Энэхүү модульчлагдсан стратеги нь ирээдүйн хөрөнгийн ачааллыг эрс багасгадаг.
Дүгнэлт
Аж үйлдвэрийн дулаан солилцооны хоолой нь хэзээ ч энгийн бараа биш юм. Энэ нь процессын тогтвортой байдал, түлшний зарцуулалт, нүүрстөрөгчийн ул мөрийг тодорхойлдог инженерчлэгдсэн хөрөнгийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Материал, бүрээсийг оновчтой болгоход бүх байгууламж ашиглалтын үр шимийг хүртэх болно. Та системийг хор хөнөөлтэй бохирдол, даралтын уналтаас хамгаалдаг.
Урт хугацааны амжилтанд хүрэхийн тулд эдгээр тодорхой арга хэмжээг нэн даруй хэрэгжүүлнэ үү:
Техникийн тодорхойлолтыг боловсруулахаас өмнө дулааны инженер, засвар үйлчилгээний менежерүүд болон худалдан авах ажиллагааны багуудын хооронд харилцан үйл ажиллагааны уялдаа холбоог албадах.
Хаягдал дулааныг нөхөх бодит зорилтуудыг тодорхойлохын тулд хавчих шинжилгээг ашиглан үйлдвэрийн дулааны сүлжээгээ зурагла.
Технологийн шингэний химийн түрэмгий чанар дээр үндэслэн гадаргуугийн өнгөлгөө, бүрээсийг тодорхойл.
Цэвэрлэгээг хуанлийн огнооноос илүү бодит эрчим хүчний алдагдлыг үндэслэн төлөвлөхийн тулд засвар үйлчилгээний босго загварыг хэрэгжүүлээрэй.
Түгээмэл асуултууд
А: Дулаан солилцооны хоолойн дулааны үр ашгийг цаг хугацааны явцад бууруулдаг үндсэн хүчин зүйлүүд юу вэ?
Хариулт: Бохирдол, царцдас, металлургийн доройтол нь гол буруутан болдог. Ашигт малтмал, тоосонцор нь гадаргуугийн бичил харуурын гажигтай наалддаг. Энэ хуримтлал нь зузаан тусгаарлагч давхарга үүсгэдэг. Энэ нь дулаан дамжуулалтыг маш ихээр саатуулдаг. Гөлгөр хүйтэн өнгөлгөөг сонгох нь үр нөлөөг бууруулах өндөр үр дүнтэй стратеги болдог. Гөлгөр хана нь хог хаягдлыг гадаргуу дээр бэхлэхээс сэргийлдэг.
А: Химийн өндөр бат бэх хар лак нь дулаан дамжуулах хурдад хэрхэн нөлөөлдөг вэ?
Хариулт: Бүрхүүл нь эхлээд дулаан дамжилтын үндсэн үзүүлэлтийг өчүүхэн төдий хэмжээгээр бууруулдаг. Гэсэн хэдий ч энэ нь урт хугацааны үр ашгийг асар их хэмжээгээр хадгалах боломжийг олгодог. Нүцгэн хайлш нь хурдан бохирдож, дулаан дамжуулалтын алдагдалд хүргэдэг. Лак нь масштабын хуримтлал үүсэхээс сэргийлж, түрэмгий зэврэлтийг зогсооно. Олон жилийн амьдралын мөчлөгийн туршид бүрсэн гадаргуу нь бүрээгүй, бохирдсон хоолойноос хамаагүй илүү дулаан дамжуулалтыг хадгалж байдаг.
Асуулт: Зэвэрдэггүй ган эсвэл титан дээр бага нягттай нүүрстөрөгчийн ган дулаан солилцооны хоолойг ямар үед байгууламжид зааж өгөх ёстой вэ?
Х: Байгууламж нь дунд зэргийн температур, зэврүүлэхгүй шингэний хувьд нүүрстөрөгчийн ган сонгох ёстой. Энэ нь зардалд мэдрэмтгий үндсэн хэрэглээний програмуудад төгс тохирно. Өндөр цэвэршүүлсэн бойлерийн усыг ашиглан эрчим хүч үйлдвэрлэх циклүүд нь үйл ажиллагааны хамгийн тохиромжтой дугтуйг илэрхийлдэг. Эдгээр аюулгүй орчинд өндөр хайлштай өндөр үнэтэй хувилбарууд нь өгөөжийг хурдан бууруулдаг.
А: Дулаан солилцооны хоолойн бүрэн бүтэн байдлыг эвдэх аргагүйгээр хэрхэн шалгах вэ?
Х: Барилга байгууламжууд нь засварын явцад үйлдвэрлэлийн стандартын үл эвдэх сорилтын (NDT) аргуудад тулгуурладаг. Eddy Current Testing нь цахилгаан соронзон индукцийг ашиглан гадаргуу болон гадаргуугийн согогийг илрүүлдэг. Хэт авианы зузаан хэмжилт нь цаг хугацааны явцад хананы аажмаар элэгдлийг хянадаг. Эдгээр технологиуд нь биет хоолойг гэмтээхгүйгээр бичил хагарал, сийрэгжилтийг найдвартай тодорхойлдог.
