Методы борьбы с засорами труб

Технические характеристики

Наименование параметров	Значения параметров для теплообменников типа
ТТОН	ТТОР	ТТМ	ТТРМ
Поверхность теплообмена, м^2	0,11–4,45	5,0–18,0	3,9–93,0	0,55–4,6
Исполнение теплообменных труб	Г, ПР, Ш	Г	Г, ПР, Ш	Г, ПР, Ш
Наружный диаметр теплообменных труб, мм	25, 38, 48, 57, 89, 108, 133, 159	89, 108, 133, 159	38, 48, 57	25, 38, 48, 57
Наружный диаметр кожуховых труб, мм	57, 76, 89, 108, 133, 159, 219	133, 159, 219	89, 108	57, 76, 89, 108
Условное давление, МПа, не более: в трубах в кожухе	1,6; 4,0; 6,3; 10,0; 16,0 1,6; 4,0; 6,3; 10,0	1,6; 4,0 1,6; 4,0	1,6; 4,0 1,6; 4,0	6,3; 10,0; 16,0 1,6; 4,0; 6,3; 10,0
Температура рабочей среды, °С: в трубах в кожухе	– 30 до +300 – 30 до +400	– 30 до +400 – 30 до +400	– 30 до +400 – 30 до +400	– 30 до +400 – 30 до +400
Длина теплообменных труб, мм	1500, 3000, 4500, 6000, 9000	4500, 6000, 9000	3000, 4500, 6000, 9000	1500, 3000, 4500,6000

Технические характеристики теплообменных аппаратов типа труба в трубе сильно различаются в зависимости от сферы применения данной модели и потребности конкретной технологической линии. Основное назначение теплообменника типа труба в трупе – передавать тепло от теплоносителя к менее нагретым элементам системы. Однако при конкретизации этой задачи особенное значение могут приобретать различные характеристики теплообменников труба в трубе.

Одним из направлений в создании и усовершенствовании теплообменных аппаратов является проблема борьбы с коррозией, особенно актуальная в отношении кожухотрубных теплообменников, основным материалом для изготовления которых является углеродистая сталь. В настоящее время для борьбы с коррозией применяется газотермическое напыление трубных досок, труб пароперегревателей. Пластинчатые же теплообменники, изготовляемые, как правило, из нержавеющей стали, проблеме образования коррозии подвержены в меньшей степени.

Конструкции пластинчатых теплообменников продолжают совершенствоваться. Основной задачей при проектировании таких аппаратов, является максимально возможное уменьшение габаритов теплообменной системы (веса, размера) при одновременном увеличении ее эффективности. Наиболее перспективный путь решения этой проблемы – интенсификация теплообмена. Для достижения подобных результатов используются различные способы комбинации пластин при фиксировании расстояний между ними, а также скоростей движения жидкостей-теплоносителей. Однако при любой конструкции теплообменника со временем происходит засорение отложениями солей, уменьшающих сечения труб и снижающих теплопроводность стенок. Особенно важен этот фактор для пластинчатых теплообменников, оборудованных каналами с очень малым сечением. Термодинамические параметры таких теплообменников снижаются даже при минимальных слоях накипи. Инновационные разработки не обошли стороной и эту проблему. Одними из вариантов борьбы с солевыми отложениями являются химические методы, где для растворения отложений в теплообменник подаются специальные составы. Но этот способ малоэффективен в отношении кремниевых отложений. Наиболее популярным в настоящее время инновационным способом защиты труб и каналов теплообменников от солевых отложений является ультразвуковой способ, уменьшающий скорость образования накипи. Впрочем, в пластинчатых теплообменниках, ввиду высокой турбулентности потоков теплоносителей, обеспечивающейся благодаря специальной обработке пластин теплообменника, их рифлением, отложение накипи и так происходит чрезвычайно медленно.

Одним из правил и норм эксплуатации теплообменников является проведение регулярной очистки теплообменников. Под очисткой теплообменников обычно подразумевается удаление с внутренних поверхностей накипи и налета, а также устранение скопившихся отложений(5).

Налет, оседающий на внутренних стенках теплообменника, может стать причиной ухудшения теплопроводности системы, что приведет к существенному снижению эффективности и увеличению расходов на поддержание заданных температурных параметров(2). Кроме этого, скапливающиеся в нижней части теплообменника отложения затрудняют циркуляцию теплоносителя, что опять же приводит к понижению эффективности и возможному выходу из строя системы. Регулярная очистка теплообменника является единственной достаточной мерой, способной исключить дополнительные расходы, капитальный ремонт или замену теплообменника.

Сегодня разделяют два основных метода очистки теплообменников различных как по принципу действия так и по степени эффективности — разборная механическая очистка и безразборная гидрохимическая очистка теплообменников(3). Разборную очистку теплообменников относят к крайним мерам, необходимость в которых возникает только в самых запущенных случаях, в то время как безразборная гидрохимическая очистка теплообменников считается мерой, подходящей для регулярного сервисного обслуживания любых теплообменников.

Под разборной очисткой теплообменников обычно подразумевается механическая очистка, которой необходим разбор и извлечение из теплообменника загрязненных элементов. В этом случае очистка теплообменника предполагает промывку блоков или пластин теплообменника струей воды под высоким давлением. При необходимости может быть добавлена такая мера, как химическая очистка теплообменников, при которой загрязненные детали помещаются в емкость с чистящим средством на определенный промежуток времени.

После завершения химической промывки теплообменника извлеченные детали промываются водой и помещаются в систему. Преимуществом разборной химической очистки теплообменника является ее высокая эффективность — подобным методом возможно удалить практически все скопившиеся загрязнители любого характера. Основным же минусом этого метода очистки теплообменников является его большая стоимость в сравнении с безразборной химической очисткой теплообменников.

Альтернативой разборной промывки является безразборная химическая очистка теплообменников, которая не требует разбора системы и промывки ее по частям. В основе безразборной химической очистки теплообменников лежит работа специальных устройств — бустеров для промывки теплообменников. Очистка теплообменников при помощи специальных установок представляет собой введение в систему специальных чистящих средств, которые циркулируют в системе под определенным давлением и температурой.

5.Очистка теплообменников от накипи.

Отложение оксидов железа, кремния, солей жесткости и пр. на теплообменных поверхностях при нагреве воды создают массу трудностей эксплуатационным службам - для восстановления теплотехнических показателей стандартного оборудования аппараты через 2-3 месяца приходится останавливать на чистку и ремонт, что часто бывает связано с демонтажем и монтажом порой многотонных теплообменников в ограниченных пространствах. В условиях активного отложения включений на ряде предприятий приходится иметь до 300 % запаса поверхности традиционных подогревателей, что резко увеличивает и без того высокие затраты на содержание традиционного теплообменного оборудования.

Несмотря на некоторые различия в процессах очистки пластинчатых и трубчатых теплообменников, для устранения одних и тех же загрязнителей в теплообменниках обоих типов чаще всего используются одинаковые химические реагенты. Наиболее распространенной проблемой любых теплообменников считается возникновение накипи на внутренних поверхностях теплообменников. Для очистки от накипи теплообменников чаще всего применяется метод безразборной химической очистки, однако в некоторых особо запущенных случаях рекомендуется разборная механическая прочистка.

Безразборная химическая очистка от накипи теплообменников производится тем же способом, что и любая другая очистка теплообменников, а именно путем подключения к системе специального устройства и промывки пластин или труб теплообменника тем или иным моющим средством(4). Для очистки от накипи теплообменников сегодня чаще всего используются различные кислоты. Так, например, широкое распространение получили средства для очистки теплообменников на основе азотной кислоты. При выборе средства для очистки от накипи теплообменников необходимо определить тип накипи, покрывающей пластины или внутренние поверхности труб теплообменника. Накипь может представлять собой осевший карбонат кальция, продукты коррозии, силикаты и другие типы веществ, поэтому для очистки от различных типов накипи теплообменников используются различные чистящие средства.

Для очистки от накипи теплообменников, в состав которой входит карбонат кальция зачастую используется азотная кислота. Азотная кислота, входящая в состав средства для очистки от накипи теплообменников, при контакте с карбонатом кальция образуется пузырьки водорода и углекислоты, которые и разрушают накипь.

Еще одним типом накипи являются осевшие на внутренних поверхностях теплообменника оксиды металлов. Для очистки от накипи теплообменников подобного типа может быть использована сульфаминовая кислота, принцип действия которой во многом схож с азотной кислотой.

Силикатные отложения обычно устраняются при очистки от накипи теплообменников жирные кислоты. Также для очистки от накипи теплообменников может быть использована фосфорная кислота, которая не менее действенно удаляет с внутренних поверхностей теплообменника налет.

Дата добавления: 2015-06-27