Способы очистки теплообменного оборудования

Способы очистки теплообменных аппаратов

Если очистка теплообменных аппаратов произведена качественно, теплопередача усиливается, а сами устройства служат гораздо дольше. Различают такие способы очистительных работ с приспособлениями теплообменного направления:

• механический;
• ультразвуковой;
• гидравлический;
• химический;
• смешанный.

Механический способ

Механический способ: сущность, инфраструктура, техпроцесс.

Трубы теплообменников чаще очищают механически. Приспособление, при помощи которого производят очистительные работы, достаточно примитивно и имеет самую элементарную структуру. Оно включает:

• вращающуюся штангу, оснащенную специальным инструментом для резки отложений;
• платформу, поступательно перемещающуюся по одному рельсу (на которой и размешается указанная штанга).

Перемещение платформы происходит параллельно с одновременным передвижением штанги, которое она совершает по теплообменной конструкции (трубе). Сама штанга находится внутри трубы, которая призвана выполнять две функции: защищать руки персонала и транспортировать воду. Вода же необходима для того, чтобы промывать отложения.

Для механического способа очистки теплообменных аппаратов применяют различные инструменты. Среди них наиболее популярны ершики и шарошки, сверла, буровой и резцовый инструмент.

Какой метод самый простой и надежный?

Пескоструйное очищение характеризуется подачей в устройство, которое подвергается очистке, воды, а в нее, в свою очередь, добавляется песок. Эти действия осуществляются при помощи воздушной струи. Таким образом, процесс очищения становится возможным благодаря своеобразной суспензии — смеси песка, воздуха и воды.

Для гидропневматического очищения характерны подача воды при помощи специальной конструкции и воздуха в одинаковых пропорциях, но под высоким давлением. Вода движется быстрее, с завихрениями и толчкообразно (благодаря сжатому воздуху). Это делает возможным измельчение и удаление всех отложений.

Механическая очистка при помощи воды производится под высоким давлением путем подачи по шлангу. При этом способе практически исключен износ из-за эрозии.

Химический метод — самый старый из всех известных методов очистки теплообменного оборудования. Основан он на применении кислот с целью растворения и выведения отложений. Чаще всего используется соляная и серная кислоты или на их основе изготовленные средства. Но многие отказываются от этих кислот из-за низкой управляемости этим процессом, возможности растрескивания металла. Сейчас часто используют сульфаминовую кислоту. Она не портит аппараты и очень эффективна. Из недостатков можно назвать разве что высокую цену.

Ультразвуковой метод очистки теплообменных аппаратов представляется, пожалуй, наиболее элементарным, но и самым эффективным и оптимальным. Он основан на разнице в скорости, с которой распространяются волны в металле, с одной стороны, и в отложениях, с другой. Это различие настолько велико, что благодаря возникающей деформации, в граничащей с ними зоне, отложения постоянно разрушаются.

Обязательно ли проводить очистку теплообменников?

Несвоевременная очистка теплообменников приводит к снижению эффективности их работы, снижает отдачу ими тепла. Если же качественно очистить эти устройства, они повышают свою эффективность практически наполовину, локальные каналы не суживаются, не образуются пробки. Самое главное преимущество своевременной очистки теплообменного оборудования в том, что она значительно экономит топливо.

Источник

Методы очистки теплообменников

Введение

В процессе длительной эксплуатации теплообменного оборудования образуется накипь, механические отложения, ржавчина и иные загрязнители. В итоге производительность оборудования резко снижается, что приводит к необходимости его очистки. Для этих целей используют периодическую или внеплановую схемы промывки, где в результате восстанавливается расчетные технические параметры теплоэнергетических приборов. Накипь является злейшим врагом для теплообменников. В процессе нагрева соли кальция и магниевые отходы оседают на металлической поверхности, и это ведёт не только к ухудшению работы оборудования, но и к полному выходу из строя теплообменников. Жидкость, которая проходит через контуры теплоагрегата, не нагревается до нужного критерия, что, в свою очередь, негативно влияет на производительность систем теплоснабжения и водообеспечения.

Какие есть методы очистки теплообменников

В настоящее время существует три способа очистки теплообменного оборудования. Каждый тип очистки зависит от степени загрязнения агрегата и технических параметров оборудования.

• Механический способ. Используется принцип механического воздействия.
• Химический способ. Удаление загрязнения осуществляется при помощи химических реагентов.
• Комбинированный способ. Теплообменный агрегат разбирается на составные части, далее применяется химический тип промывки.

Вариант очистки подбирается с учетом технических характеристик теплоагрегата.

Механическая промывка

В большинстве случаев такой способ кавитационной и гидродинамической промывки используется на промышленных предприятиях. Способ имеет дорогостоящий сегмент обработки, поскольку используется специальное теплообменное оборудование, рассчитанное на работу в промышленных целях.

• Ручной метод. Особенность этого цикла заключается в том, что осуществляется полная разборка всех деталей теплообменного аппарата. В качестве инструмента используют слесарные приспособления. Далее, при помощи скребка или специальной жесткой щетки, удаляются загрязнители.
• Для кожухотрубчатого теплообменника предусматривают полную или частичную разборку оборудования. Очистка осуществляется с использованием пескоструйного оборудования. Для очистки грязи на трубах используют полый стержень в виде сверла, фрезы, или радиальной щетки. Вращательно-поступательным движением очищают грязь, предварительно подавая в место очистки реагент (промывочную жидкость).
• Очистка гидродинамической струей. Под высоким давлением в место накипи направляют струю, при этом можно немного добавлять реагент с использованием абразивного вещества. Для промывки используют специальные аппараты, работающие под высоким давлением и технологические насадки для образования струи под напором.
• Кавитационный способ. Под небольшим давлением в места загрязнения подают жидкость или мелкодисперсные парогазовые пузырьки. При помощи локального направления образуют ударные микроволновые действия. За счет механизма микроволны удается разрушить грязь и принудительно удалить образование.

Химическая очистка теплообменника

В этом случае нет необходимости разбирать теплообменник. При помощи химического реагента можно удалить образование в виде ржавчины и накипи. Разборка теплообменного аппарата не предусмотрена.

• Отсоединяем теплоагрегата от основного узла питания.
• Присоединяем емкость и промывочный насос, предварительно загружаем в систему химический реагент.
• Запускаем в работу оборудование и в течение 2-8 часов осуществляем промывку.
• Если имеется сложный характер загрязнения, допускается использование до 3-4 типов химического реагента, при этом каждый новый реагент предусматривает удаление из системы старого химического состава с промывкой проточной водой.
• На завершающем этапе промываем систему проточной водой, проверяем на герметичность, тестируем оборудование и запускаем в работу.

Комбинированный способ очистки теплообменного оборудования

Самый трудозатратный способ очистки теплоагрегата.

• Агрегат разбирается на составные части.
• Детали замачиваются в ваннах с добавлением химического реагента.
• Под воздействия высокого давления струи воды удаляем загрязнители.
• Осуществляем сборку оборудования в обратном порядке, проверяем герметичность и запускаем систему в работу.

Как определить выбор способа промывки

Каждый способ промывки имеет свои плюсы и недостатки. Один из типов очистки имеет дорогостоящий вариант, второй – менее затратный, но и в то же время малоэффективный. Для удобства мы составили таблицу, указав параметры удобства и эффективности, разместив по ранжированию места каждого способа.

Источник

Загрязнения теплообменного оборудования: как провести очистку

При запуске в отопительную систему неподготовленной воды на внутренних поверхностях теплообменников скапливаются загрязнения. К ним относятся шламовые осадки, продукты коррозии, первичная и вторичная накипь, которая образуется на стенках в результате интенсивного солеобразования. Любые виды загрязнений способны ухудшить работу теплообменников, а в некоторых случаях привести к поломке оборудования и капитальному ремонту.

Какую опасность представляет загрязнение теплообменников?

Несвоевременное удаление накипи и ржавчины влечет за собой ухудшение процесса теплообмена и вызывает немало проблем:

• перерасход энергоресурсов;
• нарушение циркуляции воды;
• уменьшение тепла;
• повышение температуры металлических поверхностей с последующим образованием разрывов, свищей, отдушин;
• увеличение финансовых затрат на коммунальные услуги.

Как решить проблему загрязнения теплообменников?

Чтобы избежать неприятностей и сохранить теплообменное оборудование в рабочем состоянии, рекомендуется проводить его очистку. Периодическое удаление загрязнений с поверхностей теплообменников обходится дешевле, чем замена деталей или капитальный ремонт. Для очищения установок применяется несколько методов:

• Механическая очистка. Это трудоемкий способ решения проблемы, требующий использования ручных средств (щетки, шабера, скребка и т.п.).
• Гидродинамическая очистка. Процесс гидродинамической очистки представляет собой разрушение загрязнений водными струями под давлением. Для промывки применяется насосная установка с насадками и очистными головками. В том случае, когда в теплообменниках накопились большие объемы отложений, используется песок разных фракций.
• Химическая промывка. Под химической промывкой понимают обработку теплообменников специальными реагентами, которые растворяют и удаляют с поверхности отложения и продукты коррозии. Чаще всего этот метод применяется для неразборного оборудования, когда очистку не удается провести гидродинамическим или механическим способом.

Чем очистить теплообменное оборудование?

Промывка теплообменников требует использования качественных моющих растворов, которые не только хорошо очищают поверхности от загрязнений, но и увеличивают срок эксплуатации оборудования. К таким веществам относятся реагенты компании BWT. Ее инновационные разработки пользуются повышенной популярностью и диктуют стандарты водоподготовки по всему миру.

Группа BWT – лидер в области водоочистных технологий и ведущее европейское предприятие по изготовлению моющих растворов для очистки котлов, бойлеров, трубопроводов и теплообменного оборудования. Компания имеет 80 представительств в различных странах и предлагает потребителям продукты таких узнаваемых торговых марок, как Cillit, Permo, HOH, Christ Aqua.

Для промывки теплообменников специалисты BWT разработали следующие химические реагенты:

• Cillit-Kalkloser – очистка накипи в установках из любого материала (нержавеющая сталь, никель, латунь, свинец, медь);
• Cillit-Kalkloser P – промывка теплообменников и обратноосмотических мембран;
• Cillit ZN/I – очистка накипи и ржавчины в теплообменном оборудовании из латуни, меди, сплавов железа, чугуна, оцинкованных материалов;
• BWT CP-5008 – удаление отложений и ржавчины в теплообменниках,парогенераторах, котлах.

Дополнительно BWT предлагает средства для пассивации после очистки, нейтрализации реагентов, а также установки для мойки, использование которых не требует разборки или открывания пластинчатых теплообменников.

Источник

Промывка теплообменников: виды средств, методы

Теплообменники поддерживают в системах отопления постоянный уровень температуры, что обеспечивает экономию на энергоносителях. Через это оборудование цикл за циклом проходит вода, часто — из водопроводной сети без какой-либо предварительной фильтрации. В результате через несколько месяцев эксплуатации на внутренней поверхности теплообменника может образоваться налет. Заметить это можно по следующим признакам:

• производительность оборудования снижается на 10–20%, в результате вода становится ощутимо холоднее, либо возрастает расход топлива;
• в процессе работы системы слышны шумы, которые стали громче, чем обычно, могут появляться новые звуки;
• из крана вода течет тонкой струйкой, хотя напор на входе в систему нормальный: суженный из-за отложений просвет не пропускает большие порции.

При появлении хотя бы одного из перечисленных признаков необходимо как можно скорее проверить оборудование и устранить возникшую неисправность. В противном случае проблема со временем будет только нарастать, а ее решение станет более сложным и дорогим. В крайнем случае, пластинчатый теплообменник или котел износится так, что его вообще придется менять.

Загрязнения и их профилактика

Загрязнения теплообменников, труб и котлов становятся причиной снижения их эффективности и скорых поломок. Чтобы предотвратить преждевременный выход оборудования из строя, занимайтесь профилактикой в процессе эксплуатации установок.

Основные виды загрязнений

Самый частый вид отложений на стенках теплообменников — накипь, образованная карбонатами и гидрокарбонатами кальция и магния. Причина — жесткая вода, обычная для подавляющего большинства российских регионов.

Встречаются и другие виды загрязнений:

• Минеральные. Это основная категория соединений, оседающих на внутренних поверхностях теплообменников. К ней относят металлические отложения, соли металлов (в первую очередь карбонаты и гидрокарбонаты кальция и магния), оксиды железа, которые образуются вследствие окисления стенок оборудования.
• Органические. Данная группа объединяет соли, образованные от карбоновых кислот, и некоторые другие соединения. Органические отложения встречаются реже минеральных, но их содержание возрастает, если в качестве теплоносителя используют не воду, а какую-то органическую среду, например, смесь гликолей.
• Биологические. Это наиболее редкая категория загрязнений, куда входят высокомолекулярные соединения вроде жиров, масел и иных подобных веществ. Такие отложения характерны на производствах, где используются биоорганику. В некоторых случаях в частных домах в воде могут оставаться частицы кожи, волос.

Значительная часть любых загрязнений, особенно биологических, смывается потоком воды, однако при длительной эксплуатации оставшееся количество оседает на стенках теплообменника, формируют там со временем плотное наслоение, могут проникать в структуру самой стенки. Это чревато в том числе нарушением целостности пластинчатой установки.

Частота промывки теплообменников

Ключевые факторы, которые определяют график очистки теплообменников, — конструктивные особенности оборудования и тип теплоносителя. В технической документации, входящей в комплектацию поставки, всегда указывается предпочтительная частота промывки, но в зависимости от реальных условий эксплуатации она может быть скорректирована.

Есть три основных режима очищения теплообменника:

• При очищенной воде. Если жидкость, составляющая рабочую среду агрегата, не содержит загрязнений, достаточно промывать устройство один раз в четыре года.
• При неочищенной воде. Если рабочая среда не очищается перед подачей внутрь аппарата, но сама по себе она не очень загрязнена, теплообменник нужно чистить один раз в два или три года, в зависимости от других условий эксплуатации.
• При жесткой воде. Если жидкость внутри агрегата загрязнена, а предварительная очистка отсутствует или неэффективна, промывать нужно не реже раза в два года.

Если в качестве теплоносителя используют антифриз, промывать также нужно один раз в два года, отслеживая при этом срок годности антифриза и заменяя его по необходимости. Такая же частота необходима для теплообменников в двухконтурных котлах, потому что в них циркулирует водопроводная вода, не проходящая предварительную фильтрацию.

Последствия пропуска промывания

Пропускать очередное промывание пластинчатого теплообменника или котла крайне не рекомендуется, потому что это увеличивает риски поломки и досрочного выхода из строя. Наиболее существенные последствия:

• Перегрев. В процессе работы теплообменник всегда нагревается. Отложения на его стенках мешают нормальному распределению тепла и приводят к перегреву оборудования, вследствие чего оно выходит из строя. Замена аппарата стоит дорого, и расходы увеличиваются еще и из-за необходимости отапливать помещение во время ремонта, который может растянуться на несколько дней.
• Повышение нагрузки насоса. Налет на внутренней поверхности теплообменника сужает его просвет. При этом объем пропускаемой воды не изменяется, но для ее проталкивания теперь требуется больше усилий. В результате циркуляционный насос вынужден постоянно работать на пределе возможностей, что приводит к преждевременному износу комплектующих и сокращает срок службы насоса.
• Снижение эффективности. КПД теплообменника, забитого отложениями, падает. Прибор больше не может поддерживать нужную температуру теплоносителя при прежнем уровне расхода источника энергии. Поэтому расходы, например, на газ возрастают в среднем на 10–15%. За полгода такой эксплуатации получается от 60 до 90% перерасхода.

Кроме того, загрязнение не ограничивается одним теплообменником. Вода разносит частицы по всей системе, и они оседают на стенках труб по всему дому. Если воду оттуда используют для хозяйственных нужд, важно помнить: она будет жесткой.

Чистящие средства и виды промывки

Практически все современные технологии промывки теплообменников и котлов рассчитаны на работу с оборудованием в сборе. Разбирать его на запчасти долго и сложно, к тому же есть сварные модели, у которых вообще не предусмотрено такой опции. Чтобы чистка пластинчатого агрегата оставалась эффективной даже в таких условиях, выпускают многокомпонентные профессиональные средства.

Виды средств

Чистящие средства для промывки теплообменников различаются соотношением долей активного вещества и растворителя:

• Порошок. Сухая смесь действующих веществ. Такой формат дешевле других, но нужно будет развести смесь с водой в определенной пропорции.
• Концентрат. Крепкий раствор: их концентрация активных веществ составляет не менее 50%. Вторую половину составляет растворитель, обычно — вода. Разводить концентрат проще, чем сухую смесь.
• Раствор. Готовый состав для промывки теплообменника с уже выверенной концентрацией действующего реагента. Дополнительно готовить его для работы не нужно. Профессиональные средства чаще продаются именно в таком формате.

Есть и бытовые готовые растворы для промывки: чаще всего они представляют собой концентраты, реже — сухие смеси. Базовые вещества выпускают и продают в собственных типовых концентрациях. Для промывания теплообменников, котлов и отопительных магистралей из них нужно приготовить раствор необходимой насыщенности.

Состав чистящих средств

Для любых профессиональных составов, как сухих смесей, так и жидкостей, которые применяют для промывки теплообменников и котлов, характерен следующий состав:

• Основное вещество. Главный компонент, выполняющий непосредственно очищение внутренней поверхности оборудования от загрязнений. Для этого используют органические и минеральные кислоты (соляную, фосфорную, лимонную, уксусную и другие), щелочи, различные окислители.
• Растворитель. Вещество, позволяющее увеличить объем без резкого повышения стоимости готового препарата. Это нужно для обильного промывания теплообменника. В качестве растворителя чаще всего используют воду, поскольку она химически нейтральна.
• Дополнительные средства. К ним относят ингибиторы кислотной коррозии. Они обеспечивают долгосрочную защиту теплообменника от образования новых загрязнений. Такой эффект имеют слабые органические окислители — карбоновые кислоты с низкой химической активностью, другие оксосоединения: эфиры и т. п.

В состав средств для промывания теплообменников часто входят реагенты, компенсирующие действие самих очищающих агентов. Другие добавки — катализаторы разрушения грязи, пеногасители, снижающие образование пены при размывании загрязнений, вещества против наслоения грязи.

Основные способы промывки

Самый простой вариант промывания теплообменника — запустить поток рабочей среды в обратном направлении. Но используя этот метод, можно смыть лишь те загрязнения, которые не въелись в стенки прибора. Обычно таких наслоений немного — основные загрязнения все же нужно предварительно растворить. Для этого применяют следующие технологии:

• Механическую промывку. Оптимальный при небольшом загрязнении, например, при профилактическом осмотре теплообменника. Снаружи аппарат очищают щетками. Для внутренней промывки аппарат погружают в раствор на 30–40 минут. Для механической промывки применяют растворы щелочей или кислот.
• Химическую (гидрохимическую) промывку. Применяют при сильных загрязнениях. Внутрь теплообменника под давлением закачивают раствор, который разрушает до 85% отложений, а после — вымывают их струей воды. Для химической очистки используют профессиональные составы.
• Гидродинамическую промывку. Наиболее эффективный и самый технологически сложный метод очистки теплообменника. Через всю систему, к которой он подключен, прогоняют чистящий раствор. Его подают под давлением с помощью бустера. Такую промывку должны выполнять специалисты: малейшее повышение напора жидкости грозит поломкой теплообменника.

На практике обычно применяют сочетание первых двух способов. Сначала используют химический метод — травление залитым внутрь составом, а оставшиеся после него загрязнения удаляют механически.

Есть и более современные способы — магнитный, электромагнитный, ультразвуковой. Они обеспечивает высокий уровень чистки, но применяются намного реже: для их использования необходимо дорогое сложное оборудование.

Средства для промывки

В основе большинства средств для промывки теплообменников — щелочи, минеральные или органические кислоты. Самый простой состав — раствор карбоната и каустической соды. Он безопасен для человека, отлично удаляет органические и биологические загрязнения, но плохо справляется с другими.

Другие базовые активные реагенты — лимонная, уксусная, ортофосфорная (она же просто фосфорная), соляная, сульфаминовая кислоты, растворы едкого натра (гидроксида натрия) или едкого кали (гидроксида калия). В бытовых целях эти химикаты можно использовать без дополнительных веществ; они дают разный уровень эффективности промывки аппаратов.

Популярный и эффективный профессиональный состав для промывания теплообменников — Steeltex Cooper. Это концентрированная жидкость для стальных (в том числе нержавеющих) и медных аппаратов, которая очищает внутреннюю поверхность от накипи, шлама, ржавчины и органических отложений.

Средство выпускает российская компания Pipal Chemistry. Оно содержит сильные кислоты, обеспечивает высокую эффективность очистки, при правильной концентрации не вызывает коррозии металла. После промывки остатки препарата нужно нейтрализовать (есть также фирменный состав для этого) или пассивизировать, после — слить из отопительной системы в канализацию.

Кроме Steeltex Cooper среди профессиональных многокомпонентных промывочных средств распространены следующие составы:

• «Талина». Данный препарат для промывания отопительных систем производят на основе раствора фосфорной и щавелевой кислот. Средство подходит для медных и стальных оцинкованных теплообменников, справляется с разными отложениями, замедляет образование коррозии.
• Detex. Раствор содержит различные кислоты, ингибиторы коррозии и ПОВы — поверхностно-активные вещества, усиливающие эффект основных соединений. Препарат применяют для очистки медных, стальных и чугунных установок от карбонатно-кальциевых и различных минеральных отложений иной природы.
• «Трилон Б». Активное вещество данного состава представляет собой динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА). Препарат очень хорошо очищает теплообменники от отложений солей кальция и магния, замещая их атомы на катионы натрия из молекул этилендиаминтетраацетата и выводя с ним из системы.
• Композит ККФ. Данный препарат применяют не для самой очистки оборудования. Его добавляют после промывки, чтобы защитить агрегаты от образования новых отложений. Композит формирует на стенках игольчатый налет аргонита, который легко смывается обычной водой под напором при начале эксплуатации.
• Gel Boiler Cleaner. Фирменный препарат итальянской компании Gel. Его производят в формате сухих смесей и концентратов. Разработаны как универсальные, так и селективные препараты для теплообменников из различных сплавов. Все препараты данной серии показали высокую эффективность очистки.
• Состав BWT. Еще одна брендовая линейка химических препаратов, которую выпускает австрийская компания Best Water Technology для систем отопления. Есть универсальные (для любых металлов) и селективные (для стали и чугуна) составы. После их применения желательно обработать оборудование нейтрализующими реагентами.

Заказать средства для промывки теплообменников можно в нашей компании!

Источник