換熱器在線監測系統的設計與實現

換熱器是實現化工生產中熱量交換和傳遞不可缺少的設備。在化工生產設備中,換熱器占很大比例,但由于換熱器經長期運行可能發生故障,而無論是發生哪種故障,都會降低換熱器的效率,影響系統的運行。 目前,國內對換熱器監測采用的方法很多,但大多都不是太完善,比如傳熱效率是通過介質的溫差來人工判斷,腐蝕情況主要是通過待換熱器設備出現嚴重泄漏后對其介質產生了明顯的影響才發現,而這將可能導致大面積介質污染,還可能對江、河流造成污染。另外,換熱器設備所存在的問題經常造成生產系統非計劃檢修頻繁,生產系統開、停工運行成本大幅增加,能源浪費嚴重。因此,研究新的檢測手段來診斷換熱器已經成為迫切的需要。 針對這些情況,本文綜合了短距離無線傳輸、傳感器、輪詢算法等技術的優勢,設計了換熱器在線監測系統,能夠實時監測換熱器設備在生產進程中的運行狀況,在線分析換熱器效率、可靠性及運行阻力,及時檢測換熱設備的故障,從而實現換熱器的計劃檢測,大大節約了投資成本。 本系統采用的技術路線是在換熱器的冷、熱管道的進、出口分別安裝4個插入式數據采集裝置,監控中心實時接收、計算、處理集成傳感器上傳的監測數據;通過曲線實時反映各管道數據變化;實時計算出換熱器吸、放熱量,并計算其換熱效率;通過分析流體壓力及進出口壓降變化,結合換熱器效率,換熱器的熱阻值變化,并基于經驗確定換熱器的清洗周期;通過查詢數據庫中記錄的冷、熱介質管道流量變化,通過流量損失的變化趨勢,從而判斷換熱器是否已發生泄漏。 經實驗證明,本系統能滿足換熱器實時在線監測的需求,具有較高的可靠性。