วินิจฉัยการอุดตันเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (HX Fouling Diagnosis)

เอาอุณหภูมิ/อัตราการไหลที่วัดวันนี้เทียบกับข้อมูลออกแบบ แล้วอ่านว่า U ตกไปเท่าไร ใช้ fouling allowance ไปแล้วกี่เปอร์เซ็นต์ ลายเซ็นบอกว่าเป็นตะกรัน การไหลผิดปกติ หรือเครื่องมือวัดเพี้ยน — และถ้าสมดุลความร้อนสองฝั่งขัดแย้งกันเกิน 15 % หน้านี้จะปฏิเสธการวินิจฉัยเชิงลึก แทนที่จะพิมพ์ตัวเลขที่เชื่อไม่ได้

Heat-balance error

0.0%

Q ≈ 668.8 kW

U วันนี้

140W/m²K

U_clean 250 W/m²K

Fouling ที่ใช้ไป

903% ของ allowance

Rf_now 3.16e-3 m²K/W

Clean-by

—

เปิดจุดทดสอบที่สองเพื่อฉายวันล้าง

A. ข้อมูลออกแบบ (Design reference)

พื้นที่ A (m²)

LMTD factor F

Rf allowance (m²K/W)

การจัดเรียงการไหล

ที่มาของ U_clean

U_clean (W/m²K)

U_clean ที่ใช้ = 250.0 W/m²K

อุณหภูมิตามแบบ (datasheet) — ใช้หา ΔT ออกแบบทั้งสองฝั่งสำหรับแยกลายเซ็น

Th,in (°C)

Th,out (°C)

Tc,in (°C)

Tc,out (°C)

มีอัตราการไหลตามแบบ (ทำให้ verdict ชี้ได้ว่าไหลเกิน/ขาดกี่เท่า)

ṁ ฝั่งร้อนตามแบบ (kg/s)

ṁ ฝั่งเย็นตามแบบ (kg/s)

B. ของไหล & หน่วยอัตราการไหล (Fluid & flow units)

cp ฝั่งร้อน (kJ/kg·K)

cp ฝั่งเย็น (kJ/kg·K)

หน่วยอัตราการไหล

cp พิมพ์เอง (ค่าเริ่มต้นน้ำ 4.18 kJ/kg·K) — หน้านี้ไม่ดึงจากฐานข้อมูลของไหล เพราะบริการฝั่งร้อนมักเป็นน้ำมัน/สารละลายที่ฐานข้อมูลไม่ครอบคลุม การแกล้งดึงมาให้จะเป็นความแม่นยำปลอม

C. จุดทดสอบวันนี้ (Test point)

วันที่วัด (พิมพ์เอง)

Th,in (°C)

Th,out (°C)

Tc,in (°C)

Tc,out (°C)

ṁ ฝั่งร้อน (kg/s)

ṁ ฝั่งเย็น (kg/s)

D. จุดทดสอบที่สอง — แนวโน้ม & clean-by (optional)

เปิดจุดทดสอบที่สอง (ครั้งก่อน) เพื่อฉายวันที่ allowance จะหมด

วันที่วัดครั้งก่อน (พิมพ์เอง)

Th,in (°C)

Th,out (°C)

Tc,in (°C)

Tc,out (°C)

ṁ ฝั่งร้อน (kg/s)

ṁ ฝั่งเย็น (kg/s)

ระยะห่างคิดจากวันที่ทั้งสองที่พิมพ์ไว้เท่านั้น — หน้านี้ไม่อ่านนาฬิกาเครื่อง ผลจึงไม่ขยับเองเมื่อเปิดหน้าใหม่อีกวัน

R1. สมดุลความร้อนสองฝั่ง (Heat balance — the gate)

Q ฝั่งร้อน

668.8 kW

ṁ·cp·(Th,in − Th,out)

Q ฝั่งเย็น

668.8 kW

ṁ·cp·(Tc,out − Tc,in)

ต่างกัน

0.0 %

เกณฑ์ปฏิเสธ > 15 %

ใช้ Q เฉลี่ยสองฝั่ง 668.8 kW เดินต่อ — ไม่เลือกฝั่งใดฝั่งหนึ่ง เพราะไม่มีเหตุผลให้เชื่อมิเตอร์ตัวไหนมากกว่ากัน

R2. สัมประสิทธิ์รวม & fouling ที่ใช้ไป (U and Rf consumed)

U วันนี้

140 W/m²K

LMTD 47.89 K · F 1

U_clean (สะอาด)

250 W/m²K

พิมพ์เอง

U ที่ allowance เต็ม

230 W/m²K

1/(1/U_clean + Rf_design)

Rf ที่ใช้ไปเทียบ allowance ออกแบบ — Rf_now 3.16e-3 / 3.50e-4 m²K/W

0 %903 % ของ allowance (เกิน)100 % = allowance ออกแบบ

ΔT ฝั่งร้อนวันนี้ / ตามแบบ16.0 / 20.0 K (×0.80)

ΔT ฝั่งเย็นวันนี้ / ตามแบบ8.0 / 10.0 K (×0.80)

ṁ วัดได้ / ตามแบบ (ร้อน · เย็น)×1.00 · ×1.00

ผู้ช่วยวิเคราะห์ (Design assistant)

FAILFouling allowance ถูกใช้หมดแล้ว — วางแผนล้างได้เลย

PassHeat balance Q_hot vs Q_cold0.0 %

สองฝั่งสอดคล้องกัน (0.0 % ≤ 5 %) — จุดทดสอบน่าเชื่อถือ ใช้ Q เฉลี่ย 668.8 kW

PassLMTD (arrangement-aware)47.89 K

ผลต่างอุณหภูมิปลายทั้งสองข้างปกติ ใช้ค่า log-mean ตรงตามสูตร

InfoU วันนี้ vs clean vs design-fouled140 W/m²K

U_now 140 เทียบ U_clean และ U ที่ allowance เต็ม 230 W/m²K — ต่ำกว่าเส้น design-fouled แปลว่าสกปรกกว่าที่ผู้ออกแบบเผื่อไว้

FailFouling factor consumed903.0 %

Rf_now = 3.16e-3 m²K/W เทียบ allowance 3.50e-4 m²K/W → ใช้ไปแล้ว 903.0 % — เกิน allowance แล้ว หน้าที่ความร้อนที่การันตีไว้ไม่เหลือ margin

→ Adjust:วางแผนล้าง (clean) รอบถัดไปทันที — และถ้าอัตราสะสมเร็วกว่ารอบล้างที่ทำอยู่ ให้ทบทวนคุณภาพน้ำ/ความเร็วในท่อ

WarnDiagnosis signaturefouling

ΔT ทั้งสองฝั่งหดจาก design อย่างสมส่วน (hot ×0.80, cold ×0.80) พร้อม U ตก — ลายเซ็นคลาสสิกของ fouling/ตะกรันที่สะสมบนพื้นผิวแลกเปลี่ยน

→ Adjust:ยืนยันด้วยจุดทดสอบที่สองเพื่อดูอัตราสะสม แล้ววางแผนหน้าต่างล้างจากเส้น clean-by

ข้อสมมติที่ผลนี้ยืนอยู่ (Assumptions)

งานสัมผัสฝั่งเดียวเฟส (single-phase) ทั้งสองฝั่ง — ถ้ามีการควบแน่น/เดือด สมการ ṁ·cp·ΔT ใช้ไม่ได้ และตัวเลข U/Rf ทั้งหน้านี้จะไม่มีความหมาย
cp คงที่ตลอดช่วงอุณหภูมิ และพิมพ์เองทั้งสองฝั่ง (ค่าเริ่มต้นน้ำ 4.18 kJ/kg·K)
LMTD คิดตามการจัดเรียงที่เลือก (counter-flow) คูณด้วย F = 1 ที่ผู้ใช้ป้อนเอง — หน้านี้ไม่มีชาร์ต F ของ multi-pass (ถ้าไม่ใส่ F ของจริง ตัวเลข U จะเอียงไปตามนั้น)
Rf_now = 1/U_now − 1/U_clean รวมความสกปรกของทั้งสองฝั่งไว้ด้วยกัน — หน้านี้แยกไม่ได้ว่าตะกรันอยู่ฝั่งไหน (ลายเซ็น ΔT ช่วยชี้ทางเท่านั้น)
การฉายวันล้างเป็นเส้นตรงผ่านสองจุด และคิดจากวันที่ที่ผู้ใช้พิมพ์เท่านั้น
เกณฑ์ลายเซ็น: U_now > 1.02×U_clean → เป็นไปไม่ได้ · ΔT ทั้งสองฝั่ง < 0.9× ของแบบ ต่างกันไม่เกิน 0.15 และ U < 0.95×U_clean → fouling · ฝั่งหนึ่ง ≥ 0.85× ขณะอีกฝั่ง ≤ 0.6× → ปัญหาการไหลของฝั่งที่ยุบ

ทำความเข้าใจการวินิจฉัย fouling จากจุดทดสอบเดียว (HX fouling diagnosis)

Indicative engineering results — DekEn implements published methods but is not a substitute for a licensed Professional Engineer. Verify against project data and applicable codes before construction, procurement, or RFQ.

ผลการคำนวณเป็นค่าเบื้องต้น — DekEn ใช้วิธีมาตรฐานที่อ้างอิงได้ แต่ไม่ใช่สิ่งทดแทนวิศวกรวิชาชีพ (PE) โปรดตรวจสอบกับข้อมูลโครงการและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องก่อนนำไปก่อสร้าง จัดซื้อ หรือออก RFQ

วิธีมาตรฐาน · Standard method

ระบบจริงของคุณไม่ได้มีท่อเดียว

ตัวจำลองเครือข่ายแก้ทั้งระบบพร้อมกัน — วงรอบปิด ปั๊ม วาล์ว แรงดันกระชาก และการจำลอง 24 ชั่วโมง เปิดตัวอย่างที่ตรวจสอบแล้ว กดรันดูผลจริงได้เลย ไม่ต้องสมัคร