একটি ডিফারেনশিয়াল প্রেসার ট্রান্সমিটার এবং একটি বেসলাইন রিডিং ব্যবহার করে কীভাবে একটি ফাউলড শেল সাইড সনাক্ত করবেন?

একটি PTFE হিট এক্সচেঞ্জারের শেলের দিকটি টিউব এবং বিভ্রান্তির একটি জটিল গোলকধাঁধা এবং যখন এটি স্কেল, পলি বা জৈবিক স্লাইম দিয়ে ফাউল করা শুরু করে, তখন সবচেয়ে সংবেদনশীল সূচকটি আউটলেটের তাপমাত্রার হ্রাস নয় বরং শেলের জুড়ে চাপের পার্থক্যের একটি শালীন, ক্রমাগত বৃদ্ধি। একটি স্থায়ী ডিফারেনশিয়াল প্রেসার ট্রান্সমিটার, সময়ের সাথে সাথে ডেটা প্রবণতা সহ, ভিতরে বিকশিত লুকানো ফাউলিং স্তরের একটি ক্রমাগত, উদ্দেশ্যমূলক এবং খুব সংবেদনশীল পরিমাপ দেয়।

তাপমাত্রা ভিত্তিক ফাউলিং ইঙ্গিতের সীমাবদ্ধতা
অনেক প্রক্রিয়ার সুবিধাগুলিতে, হিট এক্সচেঞ্জারের আউটপুট তাপমাত্রা গ্রহণযোগ্য সেটপয়েন্টের নীচে নেমে গেলে শেল সাইড ফাউলিং প্রথম সন্দেহ হয়। তবে তাপমাত্রা একটি পিছিয়ে থাকা এবং অনির্দিষ্ট সূচক। আউটলেট তাপমাত্রা হ্রাস বিভিন্ন কারণের কারণে হতে পারে:

টিউব সাইড বা শেল সাইডে ফাউলিং

এক বা উভয় স্ট্রিমের নিম্ন প্রবাহের হার

ইনলেট তাপমাত্রার তারতম্য

তরল বৈশিষ্ট্যের তারতম্য (সান্দ্রতা, নির্দিষ্ট তাপ)

তাপমাত্রা সেন্সরগুলিও শালীন পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া জানাতে ধীর। যখন আউটপুট তাপমাত্রা অনেক কমে যায় তখন এটি একটি ইঙ্গিত হতে পারে যে শেল সাইড ইতিমধ্যেই অত্যন্ত ফাউল হয়েছে এবং একটি দ্রুত এবং ব্যয়বহুল শাটডাউন প্রয়োজন। আমাদের আরও সক্রিয় হতে হবে। আমাদের আরও পরিমাণগত হতে হবে।

মূলনীতি: বেসলাইন প্রেসার ড্রপের ক্লিন বেঞ্চমার্ক
একটি পরিষ্কার, সদ্য চালু করা PTFE শেল-এবং-টিউব হিট এক্সচেঞ্জারের জন্য, একটি প্রদত্ত প্রবাহ হারে শেল-সাইড প্রেসার ড্রপ জ্যামিতি (টিউব বান্ডেল বিন্যাস, ব্যাফেল স্পেসিং, অগ্রভাগের ব্যাস) এবং তরল পরামিতি (ঘনত্ব, ভিসকো) এর উপর নির্ভর করে একটি পরিচিত ধ্রুবক। এই চিত্রটি পরিষ্কার বেসলাইন চাপ ড্রপ হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

ফাউলিং শেলের পাশের পৃষ্ঠের উপর তৈরি হয় (PTFE টিউবের বাইরে, বাফেলে এবং শেলের ভিতরে)। শেল সাইড তরল জন্য বিনামূল্যে প্রবাহ এলাকা ক্রমান্বয়ে হ্রাস করা হয়. ফাউলিং স্তর পৃষ্ঠের রুক্ষতা বাড়ায় এবং তাই ঘর্ষণ বাড়ায়। উভয় কারণ একই ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হারের জন্য শেল-পার্শ্বের চাপ হ্রাসের দিকে পরিচালিত করে।

লিঙ্কটি পরিষ্কার এবং অনুমানযোগ্য; ফাউলিং স্তরের পুরুত্বে সামান্য বৃদ্ধির ফলে তাপ স্থানান্তর কার্যকারিতা দৃশ্যমানভাবে খারাপ হওয়ার আগে চাপ হ্রাসের উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি ঘটে। ডিফারেনশিয়াল প্রেসার ট্রান্সমিটার একটি প্রারম্ভিক-সতর্কতা সেন্সর হিসাবে কাজ করে।

শেল সাইড ফাউলিং সনাক্ত করতে ডিফারেনশিয়াল প্রেসার এবং একটি বেসলাইন ব্যবহার করা
শেল সাইড ফাউলিং সনাক্তকরণ ডিফারেনশিয়াল প্রেসার PTFE এক্সচেঞ্জার পদ্ধতিতে তিনটি অংশ প্রয়োজন: একটি পরিষ্কার বেসলাইন পরিমাপ, একটি স্থায়ীভাবে ইনস্টল করা ডিফারেনশিয়াল প্রেসার ট্রান্সমিটার এবং একটি ডেটা লগিং বা ট্রেন্ডিং সিস্টেম।

ধাপ 1: ক্লিন বেসলাইন তৈরি করুন
নতুন PTFE এক্সচেঞ্জারের প্রথম স্টার্টআপ-এ, বা অবিলম্বে একটি ভাল রাসায়নিক পরিষ্কার এবং বান্ডেল ড্র করার পরে, শেল সাইডটি তার স্বাভাবিক, নামমাত্র প্রবাহ হারে পরিচালিত হয়। তরল অবশ্যই পরিষ্কার এবং স্বাভাবিক অপারেটিং তাপমাত্রা এবং সংমিশ্রণে হতে হবে। শেল-সাইড ডিফারেনশিয়াল প্রেসার (ΔP ক্লিন ) একটি ক্যালিব্রেটেড ট্রান্সমিটার বা একটি সুনির্দিষ্ট গেজের মাধ্যমে পড়া হয়। নিম্নলিখিত মেট্রিকগুলিও বেসলাইনের অংশ হিসাবে ক্যাপচার করা হয়েছে৷

শেল সাইড ভলিউমেট্রিক প্রবাহ হার (m³/ঘণ্টা বা জিপিএম)

তরল তাপমাত্রা (সান্দ্রতা)

তরল ঘনত্ব এবং সান্দ্রতা (ল্যাবরেটরি বিশ্লেষণ বা স্ট্যান্ডার্ড টেবিল)

টিউব পার্শ্ব প্রবাহ হার এবং তাপমাত্রা (সেকেন্ডারি, কিন্তু সম্পূর্ণতার জন্য উল্লেখ করা হয়েছে)

বেসলাইন রিডিং গাছের কন্ট্রোল সিস্টেমের ইতিহাসে লগবুকে বা আরও ভালোভাবে রেকর্ড করা হয়। অশান্ত প্রবাহ প্রবাহ হারের ছোট পার্থক্যের জন্য, একটি সাধারণ সূত্র ব্যবহার করে বেসলাইনকে স্বাভাবিক করা যেতে পারে। ΔP ∝ (প্রবাহ হার)2 . সুতরাং, পরবর্তী মানগুলিকে বেসলাইন প্রবাহ হারের সাথে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে:

ΔP_সংশোধন=ΔP_measured * (Q_baseline / Q_maasured) ^ 2

ধাপ 2: একটি ডিফারেনশিয়াল প্রেসার ট্রান্সমিটারের গুণমান ইনস্টলেশন এবং কমিশনিং
একটি স্থায়ী ডিফারেনশিয়াল প্রেসার (DP) ট্রান্সমিটার শেল সাইডের ইনলেট এবং আউটফ্লো অগ্রভাগ জুড়ে ইনস্টল করা আছে। প্রতিটি অগ্রভাগ থেকে, ইমপালস লাইন (ছোট বোর টিউবিং) ট্রান্সমিটারের উচ্চ চাপ (HP) এবং নিম্ন চাপ (LP) সংযোগের দিকে নিয়ে যায়। ক্ষয়কারী শেল-পার্শ্বের তরলগুলির জন্য, ট্রান্সমিটারের একটি PTFE ডায়াফ্রাম সীল থাকা উচিত বা সেন্সরের ক্ষয় রোধ করতে একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ ফিল ফ্লুইডের সাথে ভরাট ইমপালস লাইন ব্যবহার করা উচিত।

ডিপি ট্রান্সমিটারের মূল বৈশিষ্ট্যগুলি হল:

পরিসর: সম্পূর্ণ স্কেলের 30-60% এ পরিচ্ছন্ন বেসলাইন ΔP রাখার জন্য নির্বাচিত, ফাউলিংয়ের কারণে 100% পর্যন্ত বৃদ্ধির জন্য হেডরুম প্রদান করে।

নির্ভুলতা: ±0.1% স্প্যান বা ছোট পরিবর্তন সনাক্ত করার জন্য আরও ভাল।

আউটপুট: 4-20 mA অ্যানালগ সংকেত বা ডিজিটাল (HART, Foundation Fieldbus) সিস্টেম নিয়ন্ত্রণ করতে।

ক্রমাঙ্কন: ট্রান্সমিটারটিকে শূন্য করা হয় এবং একটি হ্যান্ড হ্যান্ডেল কমিউনিকেটর ব্যবহার করে বা উভয় পা বিচ্ছিন্ন করে এবং বের করে দিয়ে ক্রমাঙ্কিত করা হয়।

প্ল্যান্টের ডিস্ট্রিবিউটেড কন্ট্রোল সিস্টেম (DCS) বা প্রোগ্রামেবল লজিক কন্ট্রোলার (PLC) ক্রমাগত ট্রান্সমিটার আউটপুট পড়ে। কন্ট্রোল সিস্টেম শেল সাইড প্রবাহ হার পরিমাপ করে (একটি পৃথক ফ্লো মিটার থেকে) এবং প্রবণতার জন্য সামঞ্জস্যপূর্ণ ΔP গণনা করে।

ধাপ 3: সময়ের সাথে ডিফারেনশিয়াল প্রেসার - প্রবণতা সংশোধন করা হয়েছে
নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা নিয়মিত বিরতিতে সংশোধন করা ΔP মান লগ করে (উদাহরণস্বরূপ, প্রতি ঘন্টায় বা প্রতি শিফটে) এবং এটি একটি ট্রেন্ড চার্টে দেখায়। অনুভূমিক রেফারেন্স লাইন হল পরিষ্কার বেসলাইন। অপারেটর বা রক্ষণাবেক্ষণ প্রকৌশলী দিন, সপ্তাহ বা মাস ধরে বেসলাইনের উপরে একটি মাঝারি, স্থির বৃদ্ধির সন্ধান করেন।

ডিফারেনশিয়াল প্রেসার গেজের মৃদুভাবে ক্রমবর্ধমান সূঁচটি শেলের ভিতরে বেড়ে ওঠা ফাউলিং স্তরের শান্ত, সৎ গল্প বলে। একটি সাধারণ প্যাটার্ন নিম্নরূপ হতে পারে:

প্রথম 3 মাস: বেসলাইনের ±5% এর মধ্যে ΔP (পরিষ্কার অপারেশন)।

মাস 3-6: ΔP বেসলাইনের উপরে 10-15% পর্যন্ত বৃদ্ধি পায় (প্রাথমিক ফাউলিং, এই সময়ে কোনও হস্তক্ষেপের প্রয়োজন নেই)।

মাস 6-9: ΔP বেসলাইনের উপরে 25-30% বৃদ্ধি পায় (মাঝারি ফাউলিং; পরবর্তী 1-2 মাসের মধ্যে পরিষ্কার করার পরিকল্পনা)।

মাস 10: ΔP বেসলাইনের উপরে 50% (গুরুতর ফাউলিং; কর্মক্ষমতা আপোস করা হতে পারে; অবিলম্বে পরিষ্কার)।

ধাপ 4: বৃদ্ধির হার ব্যবহার করে ফাউলিং এর তীব্রতা নির্ণয় করুন
ডায়াগনস্টিক তথ্য শুধুমাত্র পরম ΔP মান দ্বারা নয় বরং পরিবর্তনের হার (প্রথম ডেরিভেটিভ):

ধ্রুবক, ধীর হার (যেমন. +2% প্রতি মাসে) সূক্ষ্ম পলি বা জৈবিক বিকাশ দ্বারা ধীরগতিতে ফাউলিং। একটি অনুমানযোগ্য পরিচ্ছন্নতার সময়সূচী তৈরি করা যেতে পারে (যেমন প্রতি 12 মাসে)।

ত্বরান্বিত হার (যেমন, হার প্রতি মাসে বৃদ্ধি পায়) একটি নতুন জমা দ্বারা দ্রুত ফাউলিং (যেমন, জিপসামের স্ফটিককরণ বা রাসায়নিক বিক্রিয়ার পণ্য) একটি অবিলম্বে তদন্ত এবং পরিষ্কার করা প্রয়োজন।

আকস্মিক লাফ (যেমন. +20% রাতারাতি): ধ্বংসাবশেষের একটি বড় টুকরো বা আলগা গ্যাসকেট একটি বাফেল বা টিউব বান্ডিলকে আংশিকভাবে বাধা দিয়েছে। ফাউলিং? না। যান্ত্রিক ব্যর্থতা। পরিদর্শনের জন্য এক্সচেঞ্জারটিকে পরিষেবার বাইরে নিয়ে যান।

বৃদ্ধির ক্রমবর্ধমান হার একটি ক্রমবর্ধমান ফাউলিং সমস্যা নির্দেশ করে। এই ডেটা{1}}চালিত প্রবণতা একটি রাসায়নিক পরিষ্কার বা যান্ত্রিক বান্ডেল ড্রয়ের সময় নির্ধারণের জন্য বস্তুনিষ্ঠ প্রমাণ প্রদান করে, সময়কে অপ্টিমাইজ করে এবং হঠাৎ, অপরিকল্পিত শাটডাউন এড়িয়ে যায়।

প্রযুক্তিগত নির্ভুলতা: মূল অনুমান এবং সীমাবদ্ধতা
ডিফারেনশিয়াল প্রেসার ট্রেন্ডিং অ্যাপ্রোচ একটি শক্তিশালী টুল, কিন্তু এটি বেশ কয়েকটি অনুমানের উপর ভিত্তি করে। যখন এই অনুমানগুলি ধরে না, তখন প্রবণতাগুলির ব্যাখ্যাটি ভুল।

ধ্রুবক প্রবাহ হার এবং তরলের ভৌত বৈশিষ্ট্য
বেসলাইনের সাথে তুলনা করার জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ শর্ত হল শেল-পার্শ্ব প্রবাহের হার এবং তরল প্যারামিটারগুলি (সান্দ্রতা, ঘনত্ব) স্থির রাখা। প্রবাহের হার ভিন্ন হলে ΔP প্রবাহ হারের বর্গক্ষেত্রের ফাংশন হিসাবে ভিন্ন হবে। সংশোধন সূত্র (ΔP ∝ ফ্লো²) অশান্ত প্রবাহের জন্য বৈধ (রেনল্ডস সংখ্যা > 10,000) যা শেল-পার্শ্বের জল বা হালকা হাইড্রোকার্বনের জন্য সাধারণ। লেমিনার বা ট্রানজিশনাল প্রবাহের জন্য সম্পর্ক আরও জটিল।

একইভাবে তরলের তাপমাত্রার পরিবর্তন সান্দ্রতাকে পরিবর্তন করে যার সরাসরি প্রভাব চাপ কমে যায়। তাপমাত্রায় 10 ডিগ্রি হ্রাসের সাথে পানির সান্দ্রতা প্রায় 30% বৃদ্ধি পায় (যেমন 50 ডিগ্রি থেকে 40 ডিগ্রি) এবং এটি ফাউলিংয়ের অনুপস্থিতিতেও ΔP একই পরিমাণে বৃদ্ধি পাবে। তাই, বেসলাইন ΔP একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় রেকর্ড করা আবশ্যক, অথবা তাপমাত্রার প্রভাবকে অবশ্যই পরিচিত সান্দ্রতা-তাপমাত্রার সম্পর্ক দিয়ে ক্ষতিপূরণ দিতে হবে।

ট্রান্সমিটার জিরোয়িং এবং ক্রমাঙ্কন
যদি একটি ডিপি ট্রান্সমিটার শূন্যের বাইরে চলে যায় তবে এটি মিথ্যা প্রবণতা দেখাবে। নিয়মিত বিরতিতে (সাধারণত মাসিক) এবং এক্সচেঞ্জারে কোনো রক্ষণাবেক্ষণের পরে, ট্রান্সমিটারকে শূন্য করা হবে (উভয় ইমপালস লাইনকে ব্লক করে এবং বায়ুমণ্ডলে প্রবাহিত করে)। একটি ডেডওয়েট পরীক্ষক বা সুনির্দিষ্ট চাপের উৎসের ক্রমাঙ্কন বার্ষিক বা উদ্ভিদ পদ্ধতি দ্বারা নির্দিষ্ট করা উচিত।

ইমপালস লাইন ব্লক করা
ডিপি ট্রান্সমিটারের ইমপালস লাইনগুলি শেল-পার্শ্বের তরলের জন্য আটকে যেতে পারে যাতে কণা থাকে বা যা শক্ত হতে পারে (যেমন টারস, মোমযুক্ত হাইড্রোকার্বন)। একটি অবরুদ্ধ লাইন একটি স্থির, প্রতিক্রিয়াশীল পাঠ দেখাবে। রুটগুলি খোলা রাখার জন্য ইমপালস লাইনগুলিকে ফ্লাশ বা উত্তপ্ত করা উচিত (সান্দ্র তরলের জন্য)। অথবা, ফ্লাশ-মাউন্ট করা ডায়াফ্রাম সহ একটি রিমোট সিল ট্রান্সমিটার ইমপালস লাইনগুলিকে সম্পূর্ণভাবে দূর করে।

ব্যবহারিক বাস্তবায়ন: কাঁচা ডেটাকে কার্যকরী সিদ্ধান্তে পরিণত করা
এখানে একটি ভবিষ্যদ্বাণীমূলক রক্ষণাবেক্ষণ প্রোগ্রামে DP প্রবণতাকে সংহত করার একটি পদ্ধতি রয়েছে:

ΔP (সংশোধিত) ব্যাখ্যা বৃদ্ধি প্রস্তাবিত কর্ম
সাপ্তাহিক মনিটরিং পরিষ্কার করতে বেসলাইট লাইট ফাউলিং এর উপরে 0-10%, কোনো অ্যাকশন নেই
10-25% বেসলাইন ওভার লাইট ফাউলিং মনিটর প্রতিদিনের সময়সূচী 3-6 মাস পরিষ্কার করা
বেসলাইনের উপরে 25-50% মাঝারি ফাউলিং 1-3 মাসের মধ্যে পরিষ্কার করার সময়সূচী, রাসায়নিক পরিষ্কার করার প্রস্তুতি বা বান্ডেল টান পরিকল্পনা
বেসলাইন স্তরে 50-100% ভারী ফাউলিং 2-4 সপ্তাহের মধ্যে পরিচ্ছন্নতার সময়সূচী বেসলাইনের উপরে 100% কম কর্মক্ষমতা আশা করুন গুরুতর ফাউলিং বা ক্লগিং এক্সচেঞ্জারকে যত তাড়াতাড়ি সম্ভব পরিষেবা থেকে সরিয়ে নেওয়া উচিত। ধ্বংসাবশেষ বা যান্ত্রিক ব্যর্থতার জন্য পরীক্ষা করুন
যদি ΔP একটি পূর্ব-সংজ্ঞায়িত অ্যালার্ম থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করে (যেমন . 40% বেসলাইনের উপরে) নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম একটি রক্ষণাবেক্ষণ সতর্কতা ট্রিগার করতে পারে। সতর্কতাটি ট্রেন্ড চার্টের পাশাপাশি গণনাকৃত পরিষ্কারের জরুরিতা দেখায়। রক্ষণাবেক্ষণ দল তারপর উত্পাদন বন্ধ করার পরিবর্তে একটি নির্ধারিত ডাউনটাইমে পরিষ্কারের পরিকল্পনা করতে পারে।

উপসংহার: সবচেয়ে দরকারী রক্ষণাবেক্ষণ সেন্সর
একটি ফাউল করা PTFE হিট এক্সচেঞ্জার সনাক্তকরণ এবং পরিচ্ছন্নতার সময় নির্ধারণের জন্য সবচেয়ে শক্তিশালী, পরিমাণগত এবং উদ্দেশ্যমূলক উপায় হল একটি পূর্বনির্ধারিত পরিষ্কার বেসলাইনের বিরুদ্ধে শেল সাইড ডিফারেনশিয়াল চাপকে প্লট করা। ডিফারেনশিয়াল প্রেসার ট্রান্সমিটার রিয়েল টাইমে এবং উচ্চ সংবেদনশীলতার সাথে ক্রমবর্ধমান ফাউলিং প্রতিরোধের পরিমাপ করে, আউটলেটের তাপমাত্রা হ্রাসের অনেক আগেই সনাক্ত করা যায়। প্ল্যান্ট অপারেটর বর্তমান সংশোধন করা ΔP-কে পরিষ্কার বেসলাইনের সাথে তুলনা করে ফাউলিংয়ের পাশাপাশি এর তীব্রতা এবং অগ্রগতির গতি সনাক্ত করতে পারে। এই ডেটা{3}}চালিত কৌশলটি আপনাকে সর্বোত্তম সময়ের জন্য রক্ষণাবেক্ষণের পরিকল্পনা করতে সাহায্য করে, ডাউনটাইম হ্রাস করে এবং আকস্মিক, অপরিকল্পিত ব্যর্থতা প্রতিরোধ করে৷

সবচেয়ে প্রয়োজনীয় রক্ষণাবেক্ষণ সেন্সর হল অদৃশ্য, ক্রমবর্ধমান প্রতিরোধের অনুভূতি। সেন্সর হল একটি PTFE হিট এক্সচেঞ্জারের শেলের পাশের ডিফারেনশিয়াল প্রেসার ট্রান্সমিটার। এটির মৃদুভাবে ঊর্ধ্বমুখী প্রবণতা লাইনটি তাপ স্থানান্তর চুরি করার আগে বা প্রক্রিয়াটি বন্ধ করার আগে গোপন ফাউলিংয়ের সম্পূর্ণ গল্প বলে।