Danos estáticos por bolhas de ar acumuladas em aquecedores de líquidos e estratégia de monitoramento de precisão de termopares
Os sistemas de aquecimento de líquidos geralmente geram pequenas bolhas de ar durante a injeção, circulação e aquecimento de água, e as bolhas de ar estáticas acumuladas são um fator especial e facilmente esquecido de danos ao aquecedor. Muitas falhas de queima a seco do aquecedor de líquido e falhas de superaquecimento local não são causadas pela operação manual de falta de água, mas por bolhas de ar acumuladas-de longo prazo cobrindo a superfície do tubo. Bolhas de ar formam uma camada permanente de isolamento térmico, levando à queima seca local do aquecedor em meio líquido, acompanhada por áreas cegas de detecção de temperatura local do termopar, resultando em falha de aviso antecipado.
O acúmulo de bolhas de ar tem características fixas de ocorrência em equipamentos de aquecimento de líquidos. Durante o enchimento de água do equipamento e a substituição da tubulação, o ar residual não pode ser completamente descarregado e adere à superfície superior e às partes curvas do tubo de aquecimento. Na operação de aquecimento, o aumento da temperatura do líquido produz precipitação de gases dissolvidos, formando novas pequenas bolhas de ar que se acumulam e se expandem localmente. Para equipamentos de aquecimento estático sem energia circulante, as bolhas de ar não podem ser descarregadas automaticamente e acumulam-se continuamente, formando áreas de cobertura de gás estáveis.
A cobertura de bolhas de ar causa queima seca local e danos estruturais térmicos. A condutividade térmica do ar é muito inferior à do meio líquido. A superfície do tubo coberta por bolhas de ar não pode trocar calor normalmente, resultando em um aumento instantâneo de temperatura local superior a 700 graus Celsius. A alta-temperatura local de longo prazo causa oxidação e afinamento do tubo de metal, carbonização do pó de isolamento interno e deformação do fio de resistência. Diferente do dano geral por queima a seco, o dano por bolha de ar apresenta queima parcial do corpo do tubo, com função de aquecimento normal em outras áreas, levando ao difícil posicionamento da falha.
Bolhas de ar acumuladas também formam áreas cegas de monitoramento de termopar e distorção de dados. Se a sonda do termopar estiver próxima da área de cobertura da bolha de ar, o sensor detectará apenas a temperatura normal da área do líquido e não poderá capturar a temperatura ultra-alta da área de queima seca-coberta pela bolha. A exibição geral da temperatura do sistema está normal, mas os danos ao aquecedor local ocorrem continuamente. Essa distribuição assimétrica de temperatura faz com que o monitoramento convencional de termopares de ponto único perca o efeito de proteção.
O design de exaustão profissional e o monitoramento de termopar multiponto eliminam fundamentalmente os perigos ocultos das bolhas de ar. Instale válvulas de exaustão automáticas no ponto mais alto do sistema de aquecimento de líquidos para descarregar bolhas de ar residuais e precipitadas em tempo real. Otimize as posições de instalação do aquecedor para evitar áreas de acúmulo de bolhas estáticas. Adote um layout de termopar distribuído de vários-pontos para cobrir diferentes áreas do corpo do tubo, realizando monitoramento-de temperatura em toda a faixa e eliminando áreas cegas de detecção causadas por bolhas de ar.
A exaustão regular do sistema e a manutenção direcionada do monitoramento da temperatura são essenciais para equipamentos de aquecimento de líquidos. A exaustão oportuna após a inicialização do equipamento e a manutenção do pipeline evita o acúmulo-de bolhas a longo prazo. A combinação de esquemas profissionais de monitoramento de termopar multiponto e projeto de otimização do sistema resolve com eficiência falhas de queima a seco locais induzidas por bolhas, mantém a estabilidade estrutural completa dos tubos de aquecimento e garante a operação segura e eficiente dos sistemas de aquecimento de líquidos.
