کارگاه مبدل های حرارتی

در واحدهای صنعتی معمولاً به منظور ایجاد فرآیند تبادل حرارتی مورد نیاز بین دو سیال، از تجهیزاتی به نام مبدل­های حرارتی استفاده می­شود که در صورت بروز هر گونه خرابی در آن­ها، این تبادل حرارتی به صورت نمی­گیرد و مبدل می­بایست برای انجام اقدامات اصلاحی مورد نیاز به کارگاه مربوطه ارسال شود.

کلیه عملیات مربوط به تعمیر مبدل­ها از جمله ری تیوب کردن، شستشو، تست­های نشتی، ساختن تیوب شیت جدید و سوراخکاری آن، تغییر و اصلاح در بعضی مشخصات و اندازه­های قطعات مبدل مانند قطر تیوب­ها، تیوب­ شیت­ها و بفل­ها، پلاگ کردن یا انسداد مسیر بعضی تیوب­ها و .. از جمله عملیاتیست که در کارگاه­های مبدل حرارتی انجام می­گیرد.

معمولاٌ وقتی که خرابی تیوب­ها منجر به انسداد حدود 10 الی 20 درصد هر پاس از تیوب­ها شود، راندمان و میزان تبادل حرارتی مبدل از سطح استاندارد پایین­تر می­آید. برای رفع این عیب بایستی که تیوب­های مبدل تعویض گردند و یا به عبارتی دیگر عملیات ری تیوب انجام شود.

 برای بیرون کشیدن تیوب­ها از تیوب شیت معمولاً از ابزاری به نام ابزار چیگرد استفاده می­شود. ابزار دارای بدنه­ای  با روزه­های چیگرد بوده و معمولاً بصورت وارد تیوب می­شود تا در آن ایجاد رزوه کرده و گیر کند. سپس با اعمال نیروی هیدرولیک رو به عقب توسط دستگاه Tube puller، تیوب مورد نظر به بیرون کشیده می­شود. پس از اینکه تیوب توسط tuber puller تا اندازه­ای از تیوب شیت خارج شد، می­بایست با استفاده از یک ابزار کشنده مانند وینچ پنوماتیک، تیوب را به طور کامل  از تیوب شیت خارج کرد.

البته در مبدل­های  U-Typeعملیات ری تیوب، کمی مشکل­تر است، به طوریکه ابتدا می­بایست توسط توسط یک Tube cutter دو سر تیوب را از تیوب شیت آزاد کرد. برای این کار ابتدا دو سر تیوب حدود 2 اینچ جلوتر از تیوب شیت بریده می­شود و با استفاده از Tube expander بیرون کشیده می­شود تا بتوان بقیه تیوب یعنی قسمت U شکل را از انتهای مبدل و با استفاده از یک وینچ پنوماتیک یا ابزاری مشابه آن خارج کرد.

از ابزار Tube expander نیز به منظور جا زدن و Fix  کردن تیوب در تیوب شیت استفاده می­شود. این ابزار بر روی ماشین  expanderنصب شده و با حرکت گردشی وارد تیوب می­شود. انتهای این ابزار دارای 4 زبانه یا رولر بوده که در حین حرکت گردشی بیرون آمده و عملیات expand را انجام می­دهند. این عملیات در محدوده تیوب شیت انجام می­گیرد و حرکت رو به عقب و جلو ابزار می­بایست با دست انجام شود. باید توجه کرد که ابزار در حین کار بایستی خنک­کاری شود. پس از رسیدن قطز خارجی تیوب به اندازه مورد نظر، عملیات expand خاتمه می­باید.

معمولاً پوسته و تیوب مبدل­های حرارتی را قبل از تعمیر جهت عیب­یابی و یا بعد از تعمیر برای اطمینان از صحت عملکرد، مورد آزمایش و ارزیابی قرار می­دهند. برای انجام تست­های مبدل اکثراً از آب استفاده می­شود که دمای آن باید در درجه حرارت محیط باشد. در مواقعی که آب در دستگاه ایجاد خوردگی نماید، از نفت سفید یا هوا استفاده می­شود.

برای انجام تست روی مبدل­ها بعد از این که کار اتصال تیوب به تیوب شیت و تیوب شیت به پوسته انجام شد، می­بایست در یک سمت پوسته شیر ورودی آب و در سمت دیگر، یک فشارسنج نصب کرد و سپس آب را توسط دستگاه تست پمپ برقی یا پنوماتیک وارد پوسته کرد تا پیوسته کاملاً از آب پر شود. اگر تیوبی دارای نشتی باشد، آب از آن خارج می­شود که در این حالت، با استفاده از expand  سعی در برطف نمودن نشتی می­کنند. چنانچه نشتی برطف نشد، می­توان نتیجه گرفت که تیوب دارای شکاف یا سوراخی در طول بدنه خود می-باشد و لذا برای جلگیری از نشتی، تیوب پلاگ می­شود.

پس از این مرحله و رفع نشتی­ها، فشار اعمال شده به پوسته را توسط آب یا هوا تا حدود 5/1 برابر فشار کاری، بالا می­برند و مجدداً تیوب­ها را از نظر نشتی مورد بررسی قرار می­دهند و برای این که نشتی­های جدید مشخص شوند، معمولاً دهانه تیوب­های را با استفاده از جریان هوا خشک می­کنند. در صورت وجود نشتی هم فشار سمت خروجی پوسته پایین می­آید و هم آب از تیوب دارای نشتی، خارج می­شود که برای رفع نشتی مجدداً عملیات expand و یا پلاگ کردن انجام می­شود. اگر تیوب­ها دارای نشتی نباشند، فشار آب از روی مبدل برداشته شده و عملیات تست تمام می­شود.

با گذشت زمان، موادی که در داخل و خارج تیوب­ها جریان دارند به صورت رسوب ته ­نشین شده و این امر موجب کاهش راندمان، خوردگی و کاهش عمر مبدل می­ شود. در این شرایط برای شستشوی مبدل، تیوب­ها را به یک جت آب پر فشار وصل می­کنند که البته این روش برای رسوباتی مانند شن و ماسه و گل کاربرد دارد. اما اگر رسوبات محکمتری به تیوب چسبیده باشند و با چت تمیز نشوند، میله بلندی به نام Lance که نوک باریکی دارد و آب می­تواند با فشار زیادی عبور کند، به سز نازل جت اضافه می­شود. اما اگر رسوبات از نوع ترکیبات شیمیایی باشند و با استفاده از  Lance نیز از بین نرود، از یک مته الماسه متصل به شلنگ حاوی آب با فشار بالا استفاده می­شود که به این مجموعه دریل آبی می­گویند. پس از اتمام رسوب­زدایی تیوب­ها، مبدل را مجداً تست کرده و با هوا یا نیتروژن تمیز و خشک می­کنند.