Melkekondensatet
En kondensatprøve fra en PTFE-varmeveksler virker uklar hvit. Uklarheten er en suspensjon av fine partikler som bare setter seg sakte-som tar timer til dager for å danne et synlig sediment. Risting av prøven gjenoppretter uklarheten umiddelbart. Partiklene er under-mikron til noen få mikron i størrelse, små nok til å forbli suspendert av Brownsk bevegelse og passere gjennom standard kondensatfiltre.
De mulige kildene er PTFE-mikro-partikler som er avskåret fra røroverflaten, kalsiumkarbonat utfelt fra hardtvannsoverføring i dampen, eller mikrobiell vekst i stillestående deler av kondensatsystemet. Identifisering av riktig kilde avgjør om veksleren er nedbrytende, kjelevannbehandlingen trenger justering, eller kondensatsystemet krever biocidbehandling.
Partikkelidentifikasjonen
En prøve av suspensjonen filtreres gjennom en 0,2μm membran. De innsamlede partiklene blir analysert ved Fourier Transform Infrared spektroskopi for organiske materialer, og ved energi-dispergerende røntgenspektroskopi for elementær sammensetning.
PTFE-partikler identifiseres ved deres karakteristiske FTIR-spektrum. De stammer fra varmevekslerrørets overflate-mikroskopiske partikler som er løsnet ved damperosjon eller termisk syklus. Et funn av PTFE-partikler indikerer at vekslerrørene sakte avgir materiale. Selv om erosjonshastigheten vanligvis er lav, bør den overvåkes ved periodisk partikkeltelling. En økende trend indikerer akselererende erosjon som kan kreve reduksjon av damphastighet eller forbedring av dampkvalitet.
Kalsiumkarbonatpartikler identifiseres ved karbonatabsorpsjonen i FTIR-spekteret og tilstedeværelsen av kalsium i elementæranalysen. De stammer fra hardhetsoverføring i kjelens fødevann. Kjelvannbehandlingen bør gjennomgås, og matvannsmykneren eller demineralisatoren bør inspiseres for funksjonsfeil.
Mikrobiell vekst identifiseres ved tilstedeværelsen av organisk materiale med protein- og karbohydratspektrale signaturer, og ved mikroskopisk undersøkelse som viser cellulære strukturer. Det indikerer stillestående, kjølige deler av kondensatsystemet hvor bakterier kan spre seg. Kondensatrøret bør inspiseres for døde ben og soner med lav-hastighet, og systemet bør sjokkdoseres- med et damp-kompatibelt biocid.
| Partikkeltype | FTIR-identifikasjon | Elementær sammensetning | Kilde | Korrigerende handling |
|---|---|---|---|---|
| PTFE-mikro-partikler | C-F-bånd ved 1200 og 1150 cm⁻¹ | Fluor, karbon | Røroverflateerosjon | Overvåk antall partikler; redusere damphastigheten |
| Kalsiumkarbonat | CO₃-bånd ved 1420 og 875 cm-¹ | Kalsium | Overføring av kjelevannets hardhet | Forbedre behandling av matevann |
| Mikrobielle celler | Protein- og karbohydratbånd | Karbon, nitrogen, fosfor | Stillestående kondensatsoner | Eliminer døde ben; biocidbehandling |
The Settling Rate Clue
Sedimenteringshastigheten gir en foreløpig indikasjon på partikkeltypen. PTFE-partikler har en tetthet på omtrent 2,15 g/cm³ og setter seg relativt raskt for sub-mikronpartikler- et synlig sediment dannes i løpet av timer. Kalsiumkarbonatpartikler (tetthet 2,71 g/cm³) legger seg enda raskere. Mikrobielle flokker har en tetthet nær vann (1,0-1,1 g/cm³) og kan forbli suspendert i flere dager.
En prøve som forsvinner innen noen få timer antyder PTFE eller mineralpartikler. En prøve som forblir overskyet i flere dager antyder mikrobiell vekst. Settingshastigheten er ikke definitiv, men veileder den første diagnosen før laboratorieanalyse er tilgjengelig.
Overvåkingsprogrammet
Dersom partiklene er identifisert som PTFE, bør det etableres et overvåkingsprogram. Kondensatprøver samles inn månedlig og partikkelantallet måles. Et stabilt, lavt antall (< 50 particles/mL) is acceptable for continued operation with routine monitoring. An increasing count triggers investigation of steam conditions-velocity, quality, and any recent changes in exchanger operation.
Overvåkingsdataene gir trendinformasjon som støtter prediktivt vedlikehold. En gradvis økning i antall PTFE-partikler over år indikerer normal, langsom erosjon. En plutselig økning indikerer en endring i driftsforholdene som krever oppmerksomhet.
Sammendrag
En fin hvit suspensjon i PTFE varmevekslerkondensat analyseres med FTIR og elementæranalyse for å identifisere partiklene som PTFE (rørerosjon), kalsiumkarbonat (kjeleoverføring) eller mikrobiell vekst (kondensatstagnasjon). Avregningsgraden gir en foreløpig pekepinn. Identifikasjonen bestemmer den korrigerende handlingen. For PTFE-partikler overvåker månedlig partikkeltelling erosjonstrender og støtter prediktivt vedlikehold.
Teknisk støtte for identifisering og overvåking av kondensatpartikler er tilgjengelig ved innsending av kondensatprøver, konfigurasjon av dampsystem, kvalitetsdata for kjelens fødevann og driftshistorikk for veksleren.
