مبدأ عمل مبخر الغشاء المتساقط
المبخر الغشائي المتساقط هو مبخر يستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي. وينطوي مبدأه الأساسي على تكوين تدفق يشبه الغشاء للسائل داخل الأنابيب الصغيرة الداخلية للمبخر، وبالتالي تحقيق التبخير والتركيز الفعال. فيما يلي الجوانب الأربعة الرئيسية التي تشمل مبدأ عمل المبخر الغشائي المتساقط:
1. توزيع السوائل
في المبخر الغشائي المتساقط، يتم ضخ السائل إلى أعلى المبخر وتوزيعه بالتساوي على حزمة الأنبوب بعد مروره عبر الموزع. ويضمن تصميم الموزع تغطية موحدة لحزمة الأنبوب، مما يضع أساسًا متينًا لتكوين الغشاء اللاحق.
2. تدفق سائل شبيه بالغشاء خارج أنابيب المبخر
في المبخر الغشائي المتساقط، يتدفق السائل إلى أسفل من أعلى حزمة الأنبوب ويشكل طبقة من الغشاء خارج الأنابيب. وبسبب الجاذبية والاحتكاك مع جدران الأنابيب، يتدفق السائل بالتساوي داخل الأنابيب، مما يخلق طبقة سائلة مستمرة. يزيد هذا التدفق الذي يشبه الغشاء من مساحة نقل الحرارة، مما يعزز كفاءة نقل الحرارة.
3. انتقال الغشاء السائل إلى بخار عند درجة حرارة نقطة الغليان
تنتقل الطاقة الحرارية إلى الماء داخل الأنابيب من خلال المبادل الحراري، مما يرفع درجة حرارة جدار الأنبوب الخارجي. عندما تصل الطاقة الحرارية إلى درجة حرارة نقطة الغليان، تبدأ الطبقة السائلة في التحول إلى بخار. وخلال هذه العملية، يتبخر الماء من السائل بينما تتركز المواد المذابة وبعض المذيبات. ومع تقدم عملية التبخر، تتكون في النهاية مركّزات عالية التركيز.
4. تصريف البخار والسوائل المركزة
يتم تفريغ البخار من أعلى المبخر ويمكن جمعه أو إطلاقه بعد التكثيف في المكثف. يتم تجميع السائل المركز من خلال حوض تجميع السوائل ويمكن معالجته أو تصريفه. ويسمح تصميم المبخر الغشائي المتساقط بتفريغ فعال للبخار والسائل المركز، مما يضمن التشغيل المستمر والمستقر.
2- الصيانة والعناية
باعتبارها من المعدات الصناعية الحيوية، تعد صيانة المبخرات ذات الأغشية المتساقطة والعناية بها أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل المستقر وإطالة العمر الافتراضي. فيما يلي ثمانية جوانب رئيسية تشمل صيانة المبخرات ذات الأغشية المتساقطة والعناية بها:
1. عمليات التفتيش المنتظمة
يُعد الفحص المنتظم للمبخر الغشائي المتساقط جانبًا محوريًا من جوانب الصيانة. ويشمل ذلك فحص السطح الخارجي للمعدات وخطوط الأنابيب وموانع التسرب للتأكد من عدم وجود تسربات أو أضرار أو تشوهات. بالإضافة إلى ذلك، تحقق من المعلمات التشغيلية مثل درجة الحرارة والضغط والتدفق للتأكد من أن المعدات تعمل ضمن النطاقات الطبيعية.
2. التنظيف والصيانة
يعد تنظيف المبخر الغشائي المتساقط وصيانته أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على أدائه. من الضروري تنظيف المبخر من الداخل والخارج بشكل دوري لإزالة القشور والشوائب ومنع الانسداد والتآكل. وعلاوة على ذلك، قم بتشحيم المكونات وصيانتها مثل الصمامات والمحامل لضمان التشغيل السلس.
3. استبدال المكونات البالية
مع الاستخدام، قد تتعرض بعض مكونات المبخر الغشائي المتساقط للتآكل أو التقادم، مثل المحامل وموانع التسرب. عند اكتشاف التآكل أو التلف في هذه الأجزاء، يكون الاستبدال الفوري ضروريًا لتجنب تعطل المعدات وتعطل الإنتاج.
4. مراقبة الحالة التشغيلية
تعد المراقبة في الوقت الحقيقي للحالة التشغيلية للمبخر الغشائي المتساقط إجراءً رئيسيًا للصيانة. ومن خلال تركيب أجهزة الاستشعار وأنظمة المراقبة، يمكن مراقبة بارامترات مثل درجة الحرارة والضغط والتدفق بشكل مستمر لتحديد الحالات الشاذة على الفور واتخاذ الإجراءات المناسبة.
5. الحفاظ على النظافة
يعد الحفاظ على النظافة والنظافة في المبخر الغشائي المتساقط من متطلبات الصيانة الأساسية. قم بتنظيف سطح المعدات وداخلها بانتظام مع ضمان إبعاد الأجسام الغريبة والحطام لضمان التشغيل السلس.
6. التحقق من سلامة الختم
سلامة مانع التسرب هو أحد مؤشرات الأداء الحاسمة لمبخر الغشاء المتساقط. قم بفحص أختام المعدات بانتظام، وإذا تم اكتشاف أي تسربات، قم بمعالجتها على الفور لمنع تدهور الأداء وحوادث الإنتاج.
7. ضبط المعلمات التشغيلية
يؤثر ضبط المعلمات التشغيلية بشكل كبير على أداء واستقرار المبخر الغشائي المتساقط. أثناء الصيانة الروتينية، يجب الانتباه إلى المعلمات مثل درجة الحرارة والضغط والتدفق، وتعديلها وفقًا للظروف الفعلية للحفاظ على الأداء الأمثل.
8. سجلات الصيانة
يعد إنشاء سجلات الصيانة والاحتفاظ بها جانبًا حيويًا من جوانب صيانة المبخر الغشائي المتساقط. وينبغي الاحتفاظ بسجلات مفصلة لعمليات فحص المعدات وتنظيفها وصيانتها واستبدال مكوناتها، وكذلك الحالة التشغيلية والمعايير. وهذا يسهل اكتشاف أعطال المعدات ومعالجتها في الوقت المناسب ويوفر أساسًا مرجعيًا للصيانة الوقائية. وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام سجلات الصيانة لتشخيص أعطال المعدات وتقييم الأداء، مما يساهم في تحسين الكفاءة التشغيلية وإطالة العمر الافتراضي.
3- المشكلات الشائعة
1. الفيضانات السائلة: يمكن أن تؤدي مستويات السائل الزائدة في المبخر الغشائي المتساقط إلى دخول السائل إلى الجهاز، مما يؤدي إلى انسداد خطوط الأنابيب، وتقليل كفاءة نقل الحرارة، وربما يتسبب في إيقاف تشغيل المعدات.
2. التحجيم: يمكن أن يؤدي الاستخدام المطول للمبخر إلى ترسب المعادن والشوائب على جدران الأنابيب وأسطح التسخين، مما يشكل ترسبات قشرية تضعف كفاءة نقل الحرارة وتشغيل المعدات.
3. الانسداد: قد تتسبب الشوائب أو المواد غير القابلة للذوبان في التغذية في حدوث انسدادات داخل المبخر أو خطوط الأنابيب، مما يؤدي إلى انخفاض معدلات التدفق أو توقف التدفق بالكامل.
4. الرغوة: قد تولد المواد الخافضة للتوتر السطحي أو المواد المتطايرة في التغذية رغوة مفرطة داخل المبخر، مما يعيق تدفق السائل وفعالية نقل الحرارة.
5. التآكل: قد تتسبب المواد المسببة للتآكل أو الأكسجين في المحلول في تآكل المكونات المعدنية داخل المبخر، مما يقلل من أداء المعدات وعمرها الافتراضي.
6. كفاءة حرارية منخفضة: قد يؤدي عدم كفاية مساحة سطح التسخين، أو عدم كفاية الفوارق في درجات الحرارة، أو الفقد المفرط للحرارة إلى انخفاض الكفاءة الحرارية، مما يزيد من استهلاك الطاقة وتكاليف الإنتاج.
7. اختلافات كبيرة في درجات الحرارة: قد تحدث فروق مفرطة في درجات الحرارة بين جانبي التسخين والتكثيف في المبخر بسبب عدم كفاية الأحمال الحرارية أو أسطح التسخين كبيرة الحجم أو تأثيرات التكثيف الضعيفة. لا تؤثر الفروق الكبيرة في درجات الحرارة على أداء المعدات فحسب، بل قد تؤدي أيضًا إلى تلف المعدات.
8. تقلبات الضغط: قد تؤثر تقلبات الضغط داخل المبخر على استقرار المعدات وجودة المنتج. وقد تنشأ هذه التقلبات من التغيرات في معدلات التغذية أو التقلبات في ضغط بخار التسخين أو ديناميكيات السوائل داخل المعدات.
9. الاهتزاز المفرط: قد تنجم الاهتزازات الكبيرة أثناء تشغيل المبخر عن التركيب غير المستقر للمعدات، أو الاختلافات في إجهاد خط الأنابيب، أو الاختلالات في ديناميكيات السوائل. لا تؤثر الاهتزازات على عمر المعدات فحسب، بل تشكل أيضًا تهديدًا لسلامة الإنتاج.
10. معدلات التدفق غير المستقرة: قد تؤثر التقلبات في معدلات تدفق التغذية أو التفريغ على كفاءة إنتاج المعدات وجودة المنتج. وقد تنشأ معدلات التدفق غير المستقرة من أعطال مضخة التغذية، أو انسداد خطوط الأنابيب، أو عدم دقة عدادات التدفق.
