Một nhà máy hóa chất đã lắp đặt các bộ chuyển đổi dòng điện và cảm biến nhiệt độ-gắn trên vỏ bọc trên 12 lò sưởi ngâm PTFE trên các dây chuyền mạ và làm sạch của nó. Dữ liệu được ghi lại liên tục và được xem xét hàng tuần. Trong vòng sáu tháng, hệ thống giám sát đã xác định được hai lò sưởi có điện trở cách điện giảm và một lò sưởi có xu hướng nhiệt độ vỏ bọc bất thường. Cả hai máy sưởi bị hư hỏng đều đã được thay thế trong quá trình bảo trì định kỳ trước khi chúng bị hỏng. Vụ thứ ba được phát hiện là do đường lưu thông bị tắc một phần và được sửa chữa mà không thay thế lò sưởi. Nhà máy ước tính rằng việc giám sát đã ngăn chặn được ba sự cố ngoài ý muốn và tiết kiệm được hơn 40.000 USD thời gian ngừng hoạt động.
Giám sát từ xa không làm thay đổi tính chất vật lý của sự xuống cấp của lò sưởi. Nó thay đổi thời gian bảo trì. Bằng cách phát hiện sớm các dấu hiệu suy thoái-nhiệt độ vỏ bọc tăng, điện trở cách điện giảm, việc tăng cường giám sát dòng điện-cho phép việc thay thế được lên lịch thay vì phản ứng. Kết quả là ít sự cố ngoài ý muốn hơn, thời gian ngừng hoạt động thấp hơn và thời gian sử dụng hiệu quả lâu hơn.
Những gì có thể được theo dõi
Một số thông số cung cấp thông tin hữu ích về tình trạng lò sưởi. Mỗi thiết bị có thể được giám sát bằng cảm biến và thiết bị ghi dữ liệu sẵn có và tương đối rẻ tiền.
Nhiệt độ vỏ bọc là chỉ số trực tiếp nhất về ứng suất của bộ gia nhiệt. Nhiệt độ vỏ bọc tăng ở công suất không đổi cho thấy sự tích tụ cặn hoặc sự truyền nhiệt giảm. Nhiệt độ vỏ bọc vượt quá ngưỡng cho thấy nguy cơ suy thoái PTFE ngay lập tức.
Điện trở cách nhiệt là chỉ số đáng tin cậy nhất về độ thẩm thấu và độ ẩm xâm nhập. Xu hướng giảm dần qua nhiều tuần hoặc nhiều tháng cho thấy lớp vỏ bọc đang bị thủng hoặc độ ẩm đang chạm tới MgO.
Dòng điện rút ra cho biết tình trạng điện của phần tử. Dòng điện tăng cho thấy điện trở giảm, có thể do chập điện một phần. Dòng điện giảm cho thấy điện trở tăng, có thể do quá trình oxy hóa phần tử hoặc kết nối lỏng lẻo.
| tham số | Loại cảm biến | Phạm vi bình thường | Ngưỡng cảnh báo | Ngưỡng thất bại |
|---|---|---|---|---|
| Nhiệt độ vỏ bọc | RTD hoặc cặp nhiệt điện | 80–100 độ | >105 độ | >115 độ |
| Điện trở cách điện | Megôm kế (định kỳ) | >100 MΩ | <50 MΩ | <10 MΩ |
| Trận hòa hiện tại | đầu dò hiện tại | ±5% bảng tên | ±8% | ±12% |
| Nhiệt độ tắm | RTD hoặc cặp nhiệt điện | Điểm đặt ±2 độ | Điểm đặt ±4 độ | Điểm đặt ±6 độ |
| Vận tốc dòng chảy | Công tắc dòng chảy | >0.15 m/s | <0.15 m/s | <0.08 m/s |
Giám sát các thông số và ngưỡng cho bộ gia nhiệt ngâm PTFE
Cách giám sát kéo dài tuổi thọ dịch vụ
Giám sát kéo dài thời gian sử dụng bằng cách cho phép can thiệp sớm. Có thể làm sạch bộ gia nhiệt đang bắt đầu tích tụ cặn trước khi lớp cặn trở nên đủ dày để nâng nhiệt độ vỏ bọc lên phạm vi phân hủy. Một lò sưởi có dấu hiệu thấm sớm có thể được thay thế trước khi nó bị hỏng và gây ra lỗi nối đất.
Phần mở rộng không phải là vô hạn. Một lò sưởi về cơ bản không phù hợp với ứng dụng của nó vẫn sẽ bị lỗi. Nhưng việc giám sát có thể kéo dài thời gian sử dụng hữu ích của máy sưởi cận biên thêm 20–50% bằng cách ngăn chặn sự xuống cấp trước khi nó trở nên không thể phục hồi được.
| Giai đoạn xuống cấp | Có thể phát hiện bởi | Hoạt động | Kéo dài cuộc sống |
|---|---|---|---|
| Tích tụ quy mô,<0.5 mm | Xu hướng nhiệt độ vỏ bọc | Lau dọn | 6–12 tháng |
| Scale buildup, >1mm | Nhiệt độ vỏ bọc, hiện tại | Làm sạch, kiểm tra mật độ watt | 3–6 tháng |
| Thẩm thấu sớm | Điện trở cách điện | Kế hoạch thay thế | 2–4 tháng |
| Thẩm thấu nâng cao | Điện trở cách điện, ngắt GF | Thay thế ngay lập tức | - |
| Trôi phần tử | Trận hòa hiện tại | Kiểm tra kết nối | 1–3 tháng |
Các giai đoạn xuống cấp, phương pháp phát hiện và tiềm năng kéo dài tuổi thọ
Chi phí giám sát
Hệ thống giám sát cơ bản cho một bộ gia nhiệt bao gồm một RTD-gắn trên vỏ bọc, bộ chuyển đổi dòng điện và bộ ghi dữ liệu. Chi phí phần cứng là $300–$800. Việc cài đặt thêm $200–$500. Đối với một nhà máy có nhiều lò sưởi, chi phí cho mỗi lò sưởi sẽ giảm do phần mềm giám sát và ghi dữ liệu có thể được chia sẻ.
Chi phí của một hệ thống giám sát tương đương với chi phí thay thế một bộ sưởi. Nếu nó ngăn chặn được một thất bại ngoài ý muốn thì nó sẽ tự đền đáp. Nếu nó kéo dài tuổi thọ của nhiều máy sưởi thêm vài tháng, thì khoản tiết kiệm được là đáng kể.
| Thành phần giám sát | Chi phí mỗi lò sưởi | Ghi chú |
|---|---|---|
| vỏ bọc RTD | $150–300 | Cần thiết để theo dõi nhiệt độ |
| đầu dò hiện tại | $100–200 | Kẹp-vào hoặc tách-lõi |
| Bộ ghi dữ liệu (được chia sẻ) | $50–150 | Mỗi bộ sưởi cho nhiều-kênh |
| Nhân công lắp đặt | $200–500 | Mỗi lò sưởi |
| Tổng số mỗi lò sưởi | $500–1,150 | Chi phí-năm đầu tiên |
Giám sát chi phí hệ thống trên mỗi lò sưởi
Giám sát không thể làm gì
Việc giám sát không ngăn ngừa được sự xuống cấp. Nó phát hiện ra nó. Một lò sưởi đang hoạt động ở mật độ watt quá cao vẫn sẽ xuống cấp, ngay cả khi sự xuống cấp được phát hiện sớm. Việc giám sát cung cấp thời gian để lên kế hoạch thay thế nhưng không làm thay đổi tốc độ xuống cấp cơ bản.
Giám sát cũng không thay thế kiểm tra thực tế. Vết nứt vỏ bọc hoặc vết thủng cơ học có thể không được phát hiện thông qua giám sát nhiệt độ hoặc dòng điện cho đến khi nó gây ra sự cố nối đất. Kiểm tra trực quan định kỳ vẫn cần thiết.
Khi giám sát có giá trị nhất
Việc giám sát có giá trị nhất trong các bể chứa quan trọng, nơi thời gian ngừng hoạt động tốn kém, trong các bể chứa có bộ gia nhiệt hỏng hóc không lường trước được và trong các bể chứa có điều kiện vận hành thay đổi và bộ gia nhiệt đang hoạt động gần đến giới hạn của nó.
Ở những bể không{0}}quan trọng có chi phí thời gian ngừng hoạt động thấp, việc giám sát có thể không hợp lý. Chi phí của hệ thống giám sát có thể vượt quá mức tiết kiệm được từ thời gian ngừng hoạt động tránh được.
Khi giám sát phát hiện ra vấn đề về thông số kỹ thuật
Cảnh báo giám sát lặp đi lặp lại trên cùng một bộ sưởi-nhiệt độ vỏ bọc tăng, điện trở cách điện giảm, dòng điện tăng-cho thấy bộ sưởi không phù hợp với ứng dụng. Việc giám sát cho nhà máy biết rằng thông số kỹ thuật cần thay đổi chứ không phải lịch trình bảo trì cần được thắt chặt. Cấu hình lò sưởi ngâm PTFE tùy chỉnh với mật độ watt thấp, diện tích bề mặt lớn và khả năng tiếp cận dòng chảy được cải thiện giúp giảm tốc độ xuống cấp và giảm tần suất cảnh báo giám sát. Quy trình đặc tả yêu cầu thành phần hóa học của bể, nhiệt độ vận hành, kích thước bể và lịch sử hư hỏng của các bộ gia nhiệt trước đó.
