Техническое обслуживание теплообменника | Тепло-Полис
8. Очистка и промывка пластин теплообменника
Твердые отложения (накипь) на стенках теплообменного оборудования являются результатом кристаллизации растворенных в подогреваемой воде солей, в основном солей жесткости. Встречаются и другие соли, а также вещества органического происхождения, особенно когда подогреваемая вода берется из открытых водоемов. Все эти отложения существенно снижают теплопередачу стенок теплообменных поверхностей (пластин) теплообменных аппаратов и, следовательно, температуру воды на выходе. При толщине слоя накипи 0,1-0,2 мм уже заметно снижается теплопередача через стенки теплообменных пластин, покрытых накипью и, следовательно, температура на границах внутренних поверхностей пластин возрастает, т.е. снижается тепловая энергия, передаваемая подогреваемой воде и, следовательно, количество выработанного тепла. Для поддержания заданной температуры на выходе котла приходится сжигать больше топлива.
При этом повышается температура наружных стенок трубок котла, что приводит к преждевременному выходу их из строя. На рисунке приведена зависимость, в процентах от нормы, перерасхода (пережога) топлива от толщины слоя накипи.
Из графика на рисунке видно, что даже толщина слоя накипи 0,1 — 0,2 мм повышает расход топлива соответственно на 1,5 — 3%, а при толщине накипи 1 мм — до 7%.
Образующиеся отложения (накипь) на пластинах теплообменного аппарата обладают высоким термическим сопротивлением (низкой теплопроводностью). Их наличие приводит к снижению коэффициента теплопередачи в теплообменнике. Как следствие изменяются конечные температуры рабочих сред, а из-за снижения проходного сечения в каналах теплообменника растёт его гидросопротивление (при фиксированных расходах рабочих сред). Стоимость эксплуатации загрязнённого теплообменника возрастает, т.к. растёт количество энергии, необходимой для перекачки жидкостей через него.
Для снижения интенсивности выпадения загрязнений на теплопередающей поверхности эксплуатирующими организациями могут и должны приниматься меры по очистке рабочих сред (установка фильтров, как механических, так и магнитных, на подающих трубопроводах; электрическая, химическая очистка), меры по снижению склонности загрязнений к осаждению на пластинах (например, магнитная обработка воды). Точное соблюдение температурных режимов с помощью регуляторов температуры также способствует снижению интенсивности выпадения загрязнений.
Но всё же все эти меры, даже если они применяются, что на практике бывает далеко не всегда, лишь снижают интенсивность роста отложений на пластинах, но не прекращают его полностью.
Загрязнённый теплообменник, эксплуатационные характеристики которого становятся неудовлетворительными, следует очищать от загрязнений.
В зависимости от типа теплообменника способы очистки могут быть различными. Так, для неразборных теплообменников (сварных, паянных) возможна только химическая очитка поверхности теплообмена (промывка), а для разборных аппаратов как химическая, так и механическая.
Для проведения качественной отмывки поверхности теплообмена моющий раствор и технология отмывки должны быть в каждом конкретном случае индивидуально подобраны в зависимости от химсостава отмываемых отложений (загрязнений). При использовании моющего раствора необходимо убедиться, что он не будет отрицательно воздействовать на материалы теплообменных пластин, прокладок (для разборного аппарата) и корпуса теплообменного аппарата.
8.1 Очистка поверхностей пластины может быть механической (теплообменник разбирается, пластины очищаются неметаллическими щётками) и химической (теплообменник не разбирается, обеспечивается циркуляция моющих растворов через теплообменник).
8.2 Порядок механической очистки пластин
— Чистку пластин механическим способом производить при разобранном теплообменнике щетками из материалов, которые не повреждают поверхность пластин и прокладок.
НЕЛЬЗЯ ПРОВОДИТЬ ОЧИСТКУ СТАЛЬНЫМИ ЩЕТКАМИ.
— Если отложения в теплообменнике можно удалить только водой, то снимать пластины с теплообменника не обязательно (см. рис.5).
— После удаления отложений с помощью щетки и проточной воды следует прополоскать пластины струёй воды под давлением.
— Если отложения в теплообменнике очень сильные и не удаляются водой и щёткой, то следует погрузить пластины теплообменника в химическую ванну.
Рис. 5 Очистка пластин вручную без снятия с теплообменника.
Рекомендации по выбору чистящих средств:
|
— После отмачивания пластин следует удалить отложений с помощью щетки и проточной воды и прополоскать пластины струёй воды под давлением.
— При выполнении работ с моющими установками высокого давления необходимо соблюдать такое расстояние до пластины что бы не выбить струёй воды прокладку из канавки.
— Кислоты, щелочи, каустическая сода могут вызвать серьёзные поражения слизистой оболочки. Поэтому с их растворами следует обращаться с большой осторожностью. Всегда пользуйтесь защитными очками и резиновыми перчатками.
8.3 Порядок химической промывки теплообменника
— Химическая промывка проводится для удаления загрязнений, которые нельзя удалить простым увеличением скорости потока воды. При этом не проводится разборка теплообменника. Промывка производится путём прокачки через загрязнённый канал моющего раствора. Загрязнения выводятся путём их растворения, которое усиливается механическим действием турбулентного потока.
Количество моющего раствора зависит от конструкции теплообменника и ого обвязки и примерно равно утроенному объёму теплообменника с трубопроводной обвязкой и арматурой.
— Произвести остановку теплообменника.
— Отсоединить трубопроводы от нажимной плиты.
— Для проведения качественной отмывки поверхности теплообмена моющий раствор и технология отмывки должны быть в каждом конкретном случае индивидуально подобраны в зависимости от химсостава отмываемых отложений (загрязнений). При использовании моющего раствора необходимо убедиться, что он не будет отрицательно воздействовать на материалы теплообменных пластин и уплотнительных прокладок. Для приготовления моющего раствора необходимо использовать воду без содержания ионов хлора или с их низкой концентрацией, а также с низким содержанием солей жесткости.
ПРИ РАБОТЕ С КИСЛОТОЙ ИЛИ ЩЕЛОЧЬЮ НЕОБХОДИМО ПОЛЬЗОВАТЬСЯ РЕЗИНОВЫМИ РУКАВИЦАМИ И ЗАЩИТНЫМИ ОЧКАМИ.
В процессе отмывки следует следить за концентрацией моющих растворов с помощью химреактивов или лакмусовой бумаги.
Порядок промывки при удалении протеиновых или масляных отложений:— слить рабочие жидкости; — немедленно после слива рабочих сред промыть теплообменник большим количеством воды; — промыть теплообменник 2-4% раствором каустической соды при температуре 80-85 0С (не более). Раствор должен циркулировать через теплообменник не менее 10 минут. В случае необходимости длительность циркуляции следует увеличить; — промыть теплообменник большим количеством воды; — промыть теплообменник 0,5% раствором азотной кислоты при температуре 60-65 0С (не более). Раствор должен циркулировать через теплообменник не более 15 минут. Азотная кислота неблагоприятно воздействует на прокладки. — промыть теплообменник большим количеством воды до полной отмывки кислоты из теплообменника, примыкающих трубопроводов и оборудования. |
Порядок промывки при удалении карбонатных отложений (солей магния и кальция):— промыть теплообменник 5-10 % раствором ортофосфорной кислоты. Возможна отмывка при циркуляции раствора комнатной температуры, но лучшие результаты будут получены при использовании раствора температурой 80-85 0С (не более). Обычно достаточно 1,5 – 2-х часов для хорошей отмывки теплообменных пластин. Если циркуляцию осуществить сложно, удовлетворительные результаты можно получить, если залить теплообменник 5-10 % раствором ортофосфорной кислоты и оставить на 8-10 часов; — промыть теплообменник большим количеством воды до полной отмывки кислоты из теплообменника, примыкающих трубопроводов и оборудования. |
Обслуживание пластинчатых теплообменников – промывка и очистка
03.06.2016
Пластинчатые теплообменники широко используются в составе установок комплексного холодоснабжения на предприятиях разных отраслей народного хозяйства. Являясь одним из наиболее эффективных и надежных разновидностей теплообменного холодильного оборудования, пластинчатый теплообменник, однако, требует проведения регулярных мероприятий по техническому обслуживанию, включающих его промывку и очистку.
Основной проблемой при работе пластинчатых аппаратов является загрязнение теплообменных пластин, возникающее из-за оседания растворенных в рабочей жидкости (воде) веществ.
Для оценки загрязнения теплообменного аппарата следует во время его функционирования следить за такими показателями:
- 1) температурой и перепадом давлений в теплообменнике;
- 2) качеством нагревающего и нагреваемого теплоносителя;
- 3) наличием химикатов в теплоносителе;
- 4) качеством работы фильтров;
- 5) скоростью коррозии.
Снижение тепловой производительности, падение давления (т.е. увеличение гидравлического сопротивления) ведет к увеличению тепловых потерь и сигнализирует, что агрегат загрязнен и требует проведения мероприятий по обслуживанию пластинчатых теплообменников
Безразборная химическая промывка пластинчатых теплообменников
Промывка пластинчатых теплообменников – мероприятие, которое необходимо регулярно проводить для продления срока службы теплообменного оборудования и его запчастей и обеспечения эффективной работы холодильной системы. Периодичность проведения работ по промывке определяется исходя из жесткости воды и других условий функционирования оборудования, но не реже одного раза в год (если вода мягкая, промывку можно делать реже). Показанием к необходимости промывки является небольшой перепад давления на теплообменнике.
Безразборная химическая промывка пластинчатых теплообменников проводится специальным устройством (бустером), которое присоединяется к аппарату и обеспечивает принудительную циркуляцию по теплообменным контурам чистящей жидкости.
Процесс длится несколько часов, жидкость периодически заменяется; вся процедура длится до тех пор, пока вся накипь не растворится.
Разборная механическая очистка теплообменного холодильного оборудования
Механическая очистка пластинчатого теплообменника проводится, если по каким-то причинам регулярные безразборные чистки не проводились в течение продолжительного времени (нескольких лет) или при проектировании холодильных установок не позаботились о системах очистки питающей воды. Тогда загрязнения на теплообменных поверхностях превращаются в твердые и трудноудаляемые отложения, которые начинают существенно влиять на работу оборудования вплоть до выхода его из строя. Такие загрязнения химической промывкой удалить уже невозможно, и в этом случае следует проводить куда более сложную и дорогостоящую процедуру разборной механической чистки пластинчатых теплообменников, при которой теплообменник разбирается на части, каждая из которых очищается отдельно.
Показанием к разборной очистке пластинчатого теплообменника является большой перепад давления или наличие подтеков на аппарате.
По окончании механической очистки каждая пластина и прокладка тщательно проверяется на наличие дефектов и загрязнений. В случае обнаружения дефектов приобретаются запчасти для теплообменников, которыми заменяются испорченные. Только после этого проводится монтаж теплообменникови запуск системы.
Также рекомендуем статьи:
Очистка пластинчатых теплообменников
Пластинчатые теплообменники Alfa Laval в системах холодоснабжения
Обзор типов испарителей
Правила правильного обслуживания пластинчатых теплообменников
Точно так же, как автомобиль или компьютер, теплообменник нуждается в регулярном обслуживании, чтобы поддерживать максимальную производительность. К счастью, пластинчатые теплообменники (ПТО), как правило, легче обслуживать, чем теплообменники других типов, и проблемы, как правило, легче диагностировать.
При отсутствии регулярного планового технического обслуживания эффективность ПТО естественным образом снижается. Простая причина этого — загрязнение пластины: по мере того, как материал скапливается в канавках пластины, теплопередающая способность этой пластины уменьшается (поскольку отложения имеют меньшую теплопроводность, чем сама пластина). Чем больше накипи на пластине, тем быстрее она продолжает загрязняться, поэтому важно выявить проблему на ранней стадии, чтобы избежать длительного простоя и чрезмерных затрат на техническое обслуживание.
Другие части пластинчатого теплообменника также могут выйти из строя. Важно визуально осматривать прокладки, раму и стержни всякий раз, когда вы открываете теплообменник для любого вида обслуживания. Привычка к беглым визуальным осмотрам может сэкономить много времени и денег в долгосрочной перспективе.
Записи
Чтобы правильно обслуживать пластинчатый теплообменник, вам необходимо вести основные записи.
Они должны включать в себя марку и номер модели, вид обслуживания, которое вы уже выполнили, и когда вы его выполнили, наличие запасных частей в вашем инвентаре, а также количество пластин и прокладок в устройстве. Вы также должны знать размеры пакета пластин, указанные изготовителем (ПТО затягиваются не в соответствии со спецификацией крутящего момента, а скорее в соответствии с шириной пакета пластин), чтобы вы могли периодически проверять его на герметичность и возвращать в исходное положение. исходное состояние после планового ТО. Когда вы затягиваете ПТО, самое время смазать несущие и направляющие стержни, чтобы в следующий раз было легче открывать ПТО.
Плановое техническое обслуживание
Наиболее важным видом технического обслуживания является регулярное плановое техническое обслуживание, которое вы проводите, даже если устройство работает нормально. Это равносильно замене масла в автомобиле до того, как загорится индикатор Check Engine, или походу к стоматологу, даже если у вас нет кариеса (то есть вы должны это сделать!).
Выполняйте такое техническое обслуживание не реже одного раза в шесть месяцев.
Как упоминалось выше, важны регулярные визуальные осмотры – убедитесь, что пакет пластин затянут в соответствии со спецификацией, несущие и направляющие стержни смазаны, а прокладки не повреждены. Затем проверьте манометры на каждом конце пластинчатого теплообменника, чтобы убедиться, что падение давления находится в ожидаемых пределах.
Если после выполнения вышеуказанных задач регулярного обслуживания падение давления становится чрезмерным, то, вероятно, возникла проблема загрязнения, и вам придется выполнить внеплановое обслуживание, что означает простои. Также возможно, что проблема кроется где-то еще в вашем процессе. Убедитесь, что ваши трубы в хорошем состоянии, и все ваши насосы работают. Если все остальное в рабочем состоянии, пришло время почистить ПТО. Попросите одного из наших специалистов по обслуживанию восстановить работоспособность вашего устройства или выполнить профилактическое обслуживание, чтобы свести к минимуму время простоя.
Очистка на месте
Периодическая очистка является наиболее эффективной формой обслуживания и должна составлять основную часть ваших усилий по обслуживанию. Большинство ПТО можно обслуживать с помощью процесса очистки на месте (CIP), когда вам не нужно открывать пакет пластин. Главной целью очистки является вымывание различного рода мусора, который накапливается в ПТО с течением времени, что зависит от вашего технологического процесса.
Чтобы очистить пластинчатый теплообменник, сначала слейте воду с обеих сторон и изолируйте его от жидкости системы (обычно это делается с помощью запорных клапанов). Затем промойте водой обе стороны, пока она не станет чистой. Для достижения наилучших результатов вы должны промывать жидкости в обратном направлении, в котором они текут во время работы. Если выходит много мусора, значит, вы в хорошей форме! Если же после повторного ввода ПТО в эксплуатацию чрезмерный перепад давления сохраняется или если вы не увидели большого количества мусора, то вам понадобится что-то более агрессивное, чем вода.
Следующим шагом является прохождение чистящего средства через ПТО с помощью циркулярного насоса и бака для раствора. Само средство будет продиктовано вашим конкретным процессом, но ваш производитель ПТО может помочь вам узнать о процессе очистки более подробно, если вы не уверены. В частности, вы должны убедиться, что чистящее средство совместимо с пластинами и прокладками вашего ПТО. Хлорид, например, почти наверняка разъедает пластины, если они сделаны из нержавеющей стали (а таких большинство). Пропустив чистящее средство через ПТО, снова промойте его водой, пока обе стороны не станут прозрачными. Если после повторного ввода ПТО в эксплуатацию он по-прежнему работает с недостатком мощности, вам потребуется открыть пакет пластин и очистить его вручную.
Очистка вручную
Чтобы очистить пластинчатый теплообменник вручную, откройте пакет пластин в соответствии с инструкциями производителя. Очищать пластины предпочтительнее, не вынимая их из рамы, что является одной из причин, по которой ПТО рекомендуется устанавливать там, где есть достаточно места для маневра вокруг него.
Затем вручную нанесите чистящее средство на каждую пластину, чтобы удалить скопившийся мусор. Затем смойте средство щеткой с мягкой щетиной и мойкой высокого давления. Не рекомендуется использовать проволочные щетки или металлические прокладки, поскольку они могут поцарапать пластины. Будьте осторожны, чтобы не ударить прокладки шайбой напрямую, так как высокое давление может ослабить или сместить их. После того, как пластины будут полностью промыты, соберите ПТО и верните его в эксплуатацию – все должно быть как новое!
Несмотря на то, что этот режим очистки является сложным процессом, он не должен занимать более 24 часов. Плановое техническое обслуживание займет гораздо меньше времени и сэкономит время и деньги вашей ремонтной бригады.
Дополнительные ресурсы Если вы не уверены, подходит ли вам пластинчатый теплообменник, ознакомьтесь с нашим обзором технологии пластинчатых теплообменников. Наконец, если вам понравилась эта статья или вы нашли ее полезной, оставьте отзыв или вопрос в социальных сетях. График технического обслуживания и осмотра пластинчатого теплообменника зависит от многих факторов, включая окружающую среду (время, температура и концентрация), частоту использования и, в некоторых случаях, предписание регулирующего органа. Различные отрасли промышленности предъявляют различные требования к техническому обслуживанию, и различные процессы по-разному влияют на ваш теплообменник. Всегда лучше составить график профилактического обслуживания, чтобы максимально увеличить время безотказной работы. Некоторые причины, по которым вам нужно открыть теплообменник: Регулярное техническое обслуживание поможет обеспечить чистоту и работоспособность вашего пластинчатого теплообменника. Открытие пластинчатого теплообменника — это первый шаг в проверке состояния прокладки и пластины. Специалисты по обслуживанию Thermaline могут обеспечить техническое обслуживание и ремонт, а также помочь составить план технического обслуживания для вашей установки.
Советы по обслуживанию пластинчатого теплообменника
Когда открывать теплообменник
Общее техническое обслуживание ПТО
Стандартные процедуры обслуживания ПТО обычно включают: