Способы промывки теплообменников пластинчатых

Промывка пластинчатых теплообменников, способы реализации и важность процесса

Теплообменником называют прибор, через которое передается тепло, выделяемое теплоносителем к среде обитания. Внутри устройства находятся гофрированные пластины, через которые проходит жидкость (теплоноситель). Обогревательное оборудование, пластинчатый теплообменник (ПТО) (рис 1), считается одним из наиболее надежных приборов, но со своими недостатками.

Промывка пластинчатого теплообменника – одна из обязательных процедур, которая необходимо для успешной работы прибора, для профилактики ремонта в дальнейшем. Из-за того, что жидкий теплоноситель имеет в своем химическом составе вещества, способны к оседанию на пластинах, очистка устройства от засорений необходима. Проведение процедуры – залог успешной и эффективной тепловой передачи.

Рис. 1 ПТО в разборке

ПТО и необходимость в регулярной его очистке

Так как ПТО является эффективным и не затратным нагревательным оборудованием, он имеет широкое использование современными предприятиями. Не большие вложения в эксплуатацию оборудования, большая эффективность от использования осуществляются именно благодаря промывке пластинчатых теплообменников. Теплообменники других видов требуют более частой очистки, в отличие от ПТО.

Отсутствие промывки пластинчатых теплообменников чревато следующими последствиями:

• Теряется эффективность в функционировании оборудования;
• Загрязнитель меняет тепловую проводимость пластин;
• Увеличивается вероятность возникновения аварийной ситуации.

Пластины изготавливаются из тонких металлов, что позволяет добиться максимальной тепловой отдачи. Отсутствие очистки, в свою очередь, этот показатель занижает, осадки, и отсутствие чистки приводит к проведению работ по ремонту оборудования. Не осуществление промывки пластинчатых теплообменников понижают эффективность работы прибора, и затраты на поддержку нужного тепла увеличиваются. Промывка (очистка) необходима для устранения накопившейся грязи, которая негативно сказывается на выполнении задач ПТО.

Рис. 2 Потребность в химической очистке без разборки

Так же, не очистив (промыв) прибор вовремя, со временем выльется в аварийную ситуацию, на устранение которой потребуются финансовые затраты, проведение ремонта специалистами. Своевременное осуществление промывки пластинчатых теплообменников способствует поддержанию эффективности системной работы на высоком уровне, экономит денежные средства, которые не пойдут на ремонт пластинчатых теплообменников.

Промывка теплообменника и ПТО

Теплообменник любого вида долго прослужит, не потребует ремонта, если делать своевременную его промывку (очистка). Существует комплексный ряд осуществления промывки. Проводиться очистка от загрязнения, которое препятствует нормальному функционированию оборудования. Большая часть теплообменников нуждается в промывке от оседаний на стенках составляющих теплового носителя.

Для профилактики ремонта пластинчатых теплообменников и большинства других, важна регулярная чистка. Обязательно очистку ПТО необходимо проводить раз на два или четыре года, но возможно и чаще. Если не придерживаться такой системы, тогда ремонт пластинчатых теплообменников, а в дальнейшем и замена теплообменника на новый прибор, окажется привычным занятием. Расходы на ремонт окажутся не дешевыми, в отличие от профилактической промывки (очистка).

Опаснейшим для работы ПТО является накипь, которая оседает на внутренней части теплообменника. Накипью называют отложенные жесткие соли, гидроокись магния. Очистка от агрессивных веществ происходит при помощи промывки теплообменника химическим типом. Но накипь может иметь и более сложный состав, который возможно очистить только с использованием промывки (очистка) теплообменника механическим способом.

Чистка пластинчатых теплообменников возможна с использованием:

• Химической промывки;
• Механической промывки.

Выбор способа промывки ПТО зависит от следующих факторов:

• вида накипи;
• составляющих веществ в теплоносителе;
• стадии загрязнения теплообменника.

Химическая промывка

Очистка пластинчатого теплообменника при помощи химической промывке (рис 2) используется только в случае низкого загрязнения ПТО. Для серьезно загрязненного оборудования чистка проводиться только механическим методом.

Рис. 3 Очистка механическим разборным методом

Химические реагенты разрушают и выводят не очень агрессивную накипь из ПТО. Приобретая средство для промывки (очистка), необходимо ознакомиться с его составом, подобрать оптимальный вариант, который соответствовал бы составу теплоносителя.

Оборудование не разбирается, перед проведением очистки пластинчатого теплообменника. В этом и отличия химической чистки от механической, и экономия. Специальное оборудование используется для ввода химического веществ внутрь прибора ПТО, а так же выводит грязную воду с отслоенной накипью.

Этапы проведения химической чистки:

• Специальное оборудование вводит в ПТО химический раствор с активными реагентами в составе. Вещества разрушают накипь.
• Химические вещества некоторое время (по инструкции средства) находятся и циркулируют внутри ПТО. В это время разрушаются отложения.
• Проводится промывка (чистка) ПТО чистой водой. Вода некоторое время так же, как химическое средство, циркулирует внутри оборудования. Потом жидкость выводят.
• Выше указанные три пункта повторяют до тех пор, пока вода на выходе не станет заметно чистой.

После завершения чистки ПТО, важно осуществить проверку оборудования. Прибор должен пройти тестирование на нормальное его функционирование:

• Измерить давление теплоносителя в ПТО;
• Проверить возможность протекания, целостность прибора.

Во избежание ремонта ПТО, выхода его из строя, проверка перед запуском должна быть обязательной.

Механическая промывка

Механическую очистку еще называют разборной (рис 3). Такой метод чистки используется реже, так как он справляется с сильными загрязнениями, небольшими коррозийными отложениями, которые допускаются хозяевами крайне редко. Этот способ чистки занимает больше времени, требует разборки пластин, менее затратный, нежели ремонт. Пластины промываются под сильным водным напором. Большое количество отложений, которые длительное время образовывались, способны очиститься благодаря гидродинамической промывке (чистка).

Рис. 4 Паянный ПТО

Главным достоинством использования чистки под сильным напором воды:

• Экологичность. Не происходит использование химического реагента, загрязняющего среду и отравляющего воздух.
• Простой спуск отработанной воды. В случае с химической чисткой, необходимо выводить воду, очищать прибор от остатков химического вещества несколько раз.

К недостатку механической чистки можно отнести не только разбору прибора, но и использование специального оборудования для создания давления воды. Такой метод используется только для ПТО. В случае с паяными теплообменниками (рис 4), их промывка (чистка) возможна только с помощью химических средств. Если количество отложений слишком большое, химические средства бессильны, тогда паяные пластины нужно заменить частично. Если они ремонту не подлежат, тогда требуется замена целиком и полностью.

Рис. 5 Вид пластин до и после очистки

После проведения чистки прибора, важно осуществить правильную сборку конструкции. Следующий этап мероприятий после завершения промывки, как и в случае с химической чисткой, является тестирование оборудования. Ряд тестов поможет установить готов ли прибор к эксплуатации, не подлежит ли он ремонту и т. д. Если будут установлены протекания, другие проблемы, тогда требуется провести разборку прибора заново, а потом повторно его собрать.

Комплексные меры очистки

Очистка пластинчатого теплообменника при помощи химического и механического способа достаточно эффективна, но иногда требуется проведение и комплексной чистки. Большой слой коррозии удаляется комплексно: прибор разбирается, очищается при помощи химических средств и сильного напора воды.

Данный способ самый дорогостоящий, после неосуществления чистки потребуется только ремонт. После разборки пластин, проводится чистка химическими средствами, напором воды, очищением от агрессивных реагентов и правильной сборкой оборудования с тестированием правильного функционирования.

Во избежание ремонта необходимо проводить профилактические действия, которые помогут сэкономить средства и время.

Источник

Рекомендации по промывке пластинчатых теплообменников

Рекомендации по промывке

МОСКВА 2004

1. КОНТРОЛЬ ЗА РАБОТОЙ ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ 3

2. УХОД ЗА ТЕПЛООБМЕННИКАМИ 3

3. СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ТЕПЛООБМЕННИКОВ 3

3.1. ОЧИСТКА ТЕПЛООБМЕННИКОВ ПРОМЫВКОЙ ОБРАТНЫМ

ПОТОКОМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ 4

3.2. ОЧИСТКА ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ С ПОМОЩЬЮ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫВКИ 4

3.3. СРЕДСТВА ДЛЯ ПРОМЫВКИ 6

3.4. РУКОВОДСТВО ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА «BOY30″ ПРИ ОТЧИСТКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАЛОКСИ 8

1. КОНТРОЛЬ ЗА РАБОТОЙ ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ

При установке теплового узла или другого оборудования следует обеспечить качественное выполнение всех сварных швов – коррозия происходит в основном от сварных швов. Перед началом эксплуатации теплового узла следует тщательно промыть всю систему (трубопроводы), чтобы предотвратить перенос загрязнений в теплообменник, и как следствие, легко развивающуюся под отложениями точечную коррозию.

При загрязнении рабочих поверхностей теплообменника ухудшаются условия течения теплоносителя и теплопередача, что приводит к снижению мощности теплообменника. Первое выражается в увеличении потерь давления в теплообменнике, во втором случае снижается температура нагреваемого контура на выходе из теплообменника. В результате увеличиваются тепловые потери. В большинстве случаев приходится иметь дело с накипью и отложениями окислов железа (или других соединений железа), а также с их совместным действием.

Общее требование использования пластинчатых теплообменников, что их нельзя оставлять стоять сухими в нерабочее время, например отопительные теплообменники в промежутке между отопительными периодами. Это требование особенно актуально в отношении паяных пластинчатых теплообменников, так как позже промывка высохших и затвердевших отложений может оказаться невозможной. Если все-таки возникает потребность оставить теплообменник на долгое время вне работы, то его следует наполнить дистиллированной водой.

Для оценки загрязнений пластинчатого теплообменника следует во время его работы следить за следующими характеристиками:

· качество греющего и нагреваемого теплоносителей;

· наличие химикатов и их добавка в теплоносители

· оценка скорости коррозии;

· проверка температур и перепадов давлений (измерение и оценка) в теплообменнике;

· планирование работ по сервисному обслуживанию (определяются необходимость и периодичность работ по обслуживанию, по возможности проводят несколько видов работ одновременно).

Анализ состояния оборудования и собранных данных о работе, а также планирование работ, необходимых для ухода, позволяет избегать неприятных и неожиданных сбоев в работе.

При определенной необходимости чистки пластинчатого теплообменника следует прежде всего выбрать необходимый способ промывки. Для разборных пластинчатых теплообменников одной из возможностей является дорогая и трудоемкая разборка теплообменника и механическая чистка вынутых рабочих пластин. Этот метод здесь не рассматривается, так как соответствующее описание содержится, как правило, в инструкции по использованию теплообменников этого типа.

2. УХОД ЗА ТЕПЛООБМЕННИКАМИ

Степень загрязнения (засорения) пластинчатых теплообменников лучше всего можно оценить, контролируя параметры работы теплового узла (температуры и давления). Если сопротивление теплообменника возрастает значительно по сравнению с проектным или падает его мощность (например: из подогревателя бытовой воды выходит горячая вода температурой ниже, чем задано регулирующим центром) при нормальной работе других частей узла, то очевидно, что теплообменник засорился и настало время готовиться к его промывке.

В простейшем случае имеем дело с начинающимся во входящих каналах теплообменника механическим забиванием устьев рабочих каналов всяким мусором, который не может пройти через рабочие каналы,. Для удаления таких загрязнений достаточно отключить теплообменник от системы и промыть его обратным потоком теплоносителя.

В худшем случае загрязнены рабочие поверхности теплообменников и тогда имеется несколько возможных вариантов. В таком случае целесообразно запланировать промывку теплообменника с помощью химикатов специально обученным персоналом. Для этого тепловой узел снабжен запорной арматурой (для отсоединения теплообменника от всей системы) и штуцерами для подсоединения шлангов оборудования для промывки. Процедура продолжается около 4-х часов, причем это не мешает работе других контуров теплового узла.

Пластинчатые теплообменники с уплотнениями можно разбирать для очистки. Это всегда связано с риском повредить уплотнения (которые после этого подлежат замене). Также должны быть обеспечены правильный порядок составления пакета пластин и точность при последующей сборке теплообменника. По этим причинам желательно оставлять вскрытие теплообменика для очистки на крайний случай.

В инструкции по эксплуатации пластинчатых теплообменников имеются точные указания по разборке теплообменников, смене прокладок, чистке пластин, сборке пакетов пластин и. т.д.

3. СПОСОБЫ ОЧИСТКИ ТЕПЛООБМЕННИКОВ

3.1. ОЧИСТКА ТЕПЛООБМЕННИКОВ ПРОМЫВКОЙ ОБРАТНЫМ

ПОТОКОМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

В случае механической закупорки устьев главных каналов, проходящих через теплообменник, большими частицами (камешками, сварочным шлаком и др.) следует отключить теплообменник от всей системы и промыть чистой водой способом обратного потока теплоносителя.

При таком способе очистки чистая вода подается с большой скоростью на первичный / вторичный контуры теплообменника в направлении, противоположном обычному направлению движения теплоносителя.

3.2. ОЧИСТКА ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ С ПОМОЩЬЮ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫВКИ

Для удаления отложений, возникших на рабочих поверхностях пластинчатых теплообменников, можно использовать технологию химической промывки (английское сокращение CIP – cleaning in place, ²чистка на месте²), которая является быстрым и относительно дешевым методом. Этот способ не приводит к повреждению теплообменников, подходит для использования как для паянных, так и разборных теплообменников. В отличие от технологии промывки противодавлением CIP – технология основана на очень низкой (только 8-10 см/сек.) скорости течения промывочного раствора, чтобы обеспечить удаление отложений в следствие химической реакции.

Для проведения химической очистки следует выбрать подходящий химикат для промывки и определить длительность процедуры. При выборе химиката надо оценить следующие обстоятельства:

· материалы конструкции и строение оборудования

· опасность для окружающей среды

Если происхождение и характер загрязнений неизвестны, то следует провести анализ.

Для растворения накипи и солей металлов можно использовать азотную кислоту, фосфорную кислоту, лимонную кислоту. Для удаления оксида железа применяется лимонная кислота и ингибированные минеральные кислоты.

Процедура промывки химическим раствором может быть различной в зависимости от причин и характера загрязнения, но в общих чертах ее проводят следующим образом (рис. 1):

Рис. 1. Схема установки для промывки теплообменника

1. Теплообменник отделяют от остальной системы – закрывают вентили 1 и 2.

2. Теплоообменник освобождают от теплоносителя, промывают и наполняют чистой водой. (Данную процедуру можно пропустить, если в качестве теплоносителя используется вода).

3. Оборудование для промывки подсоединяют к теплообменнику и открывают вентили 5 и 6. Промывочное оборудование включают и добавляют воды до возникновения циркуляции. Желательно использовать 1/10 от максимального расчетного расхода теплообменника.

4. В емкость (бак) промывочной установки добавляют химикат до образования промывочного раствора нужной концентрации. Это нужно делать умеренными порциями, чтобы предотвратить кратковременную повышенную концентрацию химиката в растворе.

5. Промывочному раствору дают циркулировать в течение необходимого времени – в общем случае 2-4 часа. При необходимости разогревают раствор и добавляют концентрат. Желательно поддерживать температуру раствора при промывке в пределах 40° — 60° С. Для подогрева раствора можно использовать теплоноситель второй стороны.

6. По окончании промывки из теплообменника сливают промывочный раствор и промывают чистой водой. При промывке следует использовать большие скорости потока для выноса отложений, отторгнутых от поверхности пластин. Затем вентили 5 и 6 закрываются.

При использовании вредных для окружающей среды концентратов следует по окончании работы обеспечить правильную утилизацию раствора. Промывочный раствор, содержащий тяжелые металлы, нельзя выливать в канализацию.

В зависимости от используемых химикатов и сложности промывки можно использовать раствор повторно.

7. Открытием вентилей 1 и 2 теплообменники снова включаются в систему и запускаются в нормальную работу.

Во время промывки желательно следить за изменениями раствора:

· измерять значение рН раствора;

· оценивать окраску и консистенцию раствора;

· оценивать вымываемый осадок.

Значение рН раствора можно определить с помощью индикаторной бумажки или электронного измерителя. В обоих случаях измерения проводятся легко и результат ясен сразу. При промывке разборного (с уплотнениями) теплообменника желательно вентили 3 и 4 с непромываемой стороны оставлять открытыми, это предотвращает возможность смещения или разрыва уплотнений в результате теплового расширения.

После промывки пластинчатый теплообменник следует сразу запустить в работу. Желательно первые 3 – 4 часа работы поддерживать расход близким к максимальному.

Эффективность процедуры химической промывки зависит от размеров пластинчатого теплообменника, степени загрязнения, используемых химикатов и др.

3.3. СРЕДСТВА ДЛЯ ПРОМЫВКИ

В качестве химического средства для промывки предлагается Калокси. Калокси – единственная в своем роде очищающая жидкость, безвредная для окружающей среды, действие которой по сравнению с другими очищающимися жидкостями необыкновенно эффективно. Химическое средство Калокси предназначено для удаления отложений с рабочих поверхностей пластинчатого теплообменника, подходит для теплообменников обоих типов (паяных и разборных) и не представляет опасности для окружающей среды.

Калокси взрыхляет и растворяет загрязняющие вещества.

Калокси – кислотная жидкость с pH=1,4 (у нейтральной жидкости pH=7), в состав которой входят следующие основные компоненты:

Кислоты, входящие в состав средства, являются биологически разлагаемыми.

Ингибитор уравновешивает действие Калокси так, чтобы кислоты не повредили бы самих систем отопления, водоснабжения, а также теплообменников и т. п. Калокси не наносит вреда уплотнителям, являясь уникальной очищающей жидкостью. Циркуляцнонные насосы для Калокси должны быть изготовлены из нержавеющей стали или пластмассы. Недопустимо использовать насосы из чугуна.

После промывки систем с Калокси очищающую жидкость можно сливать в канализацию.

Где применяется Калокси?

Средство Калокси может применяться там, где имеются системы, в которых используется вода, потому что загрязняющими веществами у воды являются:

накипь ржавчина гумус бактерии.

Эти вещества оседают на поверхностях систем, образуя плотный слой загрязнения. Этот слой увеличивает гидравлическое сопротивление для потока теплоносителя. При увеличении толщины слоя загрязнения возникает необходимость увеличить мощность нагрева или охлаждения, что приводит к росту расхода энергии.

Например: слой грязи с толщиной 0,2 мм на стенах радиаторов, теплообменников и других систем увеличивает расход энергии на 10%.

Очистка с Калокси — это сбережение энергии!

При использовании для промывки Калокси следует добавлять промывочные средства в соотношении 1:10, во время промывки следует поддерживать значение рН раствора на уровне 2. Продолжительность промывки 3 – 5 часов.

После промывки средством Калокси следует опорожнить теплообменник и промыть его большим количеством чистой воды.

Средство Калокси поставляется в пластмассовых канистрах различного объема.

Эффективные области применения Калокси:

системы центрального отопления резервуары теплой воды котлы центрального отопления труборповоды системы отопления пола устройства плавательных бассейнов трубопроводы системы водоснабжения нагревательные элементы систем электрического отопления и нагрева котлы

радиаторы

водонагревательные бойлеры

т. д.

Калокси — это экологический продукт, который не повреждает уплотнения и самих очищаемых установок и систем.

3.4. РУКОВОДСТВО ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА «BOY30» ПРИ ОТЧИСТКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАЛОКСИ

1. Отчистка систем тепло — и водоснабжения:

1.1. Сливайте из системы столько же воды, сколько добавляете в систему Калокси. Для получения раствора с правильной концентрацией применяйте водомер.

1.2. Шланги насоса подсоединяйте со входом и с выходом системы.

1.3. Поворачивайте кран насоса в желаемое для циркуляции направление.

1.4. Заполняйте бак насоса с раствором.

1.5. Включите насос. Во время отчистки оставляйте бак насоса без пробки.

1.6. Темпратура раствора не должна быть выше + 50°С.

Не допускается работа насоса вхолостую.

1.7. После применения необходимо промыть насос и бак перекачиванием чистой воды.

2. Очистка теплообменников, нагревательных элементов, систем питательной воды и т. п.

2.1. Слейте воду из системы. Если объем системы очень велик, то удаляйте из системы столько же воды, сколько добавляйете в систему Калокси.

2.2. Шланги насоса соединяйте со входом и с выходом системы. В высотных зданиях располагайте насос на верхнем этаже.

2.3. Заполняйте бак насоса с раствором Калокси и запускайте насос.

2.4. Направление циркуляции промывочного раствора может быть любым.

2.5. Включите насос. Во время отчистки оставляйте бак насоса без пробки.

2.6. Темпратура раствора не должна быть выше + 50°С.

Не допускается работа насоса вхолостую.

2.7. После использования необходимо промыть насос и бак перекачиванием чистой воды.

Не применяйте насосы BOY для перекачки других химикатов.

После работы с Калокси сполоскайте систему и насоса перекачиванием обильного количества чистой водоы.

Технические данные насосов:

Характеристика BOY 30

Объем бака, л 35

Производительность, л/мин 90

Давление, бар 2,2

Габариты, см 40 x 63

Внешний вид промывочной установки приведен на рисунке 2.

Рис. 2. Внешний вид промывочной установки

Для того, чтобы оценить эффективность промывки, необходимо сохранить данные о параметрах работы теплообменника до промывки и затем сравнить их с теми, которые были получены после промывки. При этом необходимо соблюдать условие равенства входных температур и расходов теплоносителей до промывки и после.

Существует несколько возможных вариантов промывки оборудования:

· Промывка первичного контура (полностью);

· Промывка вторичного контура (полностью);

· Промывка обоих контуров, включая теплообменник;

· Промывка только теплообменника. С помощью промывочной установки легко добиться циркуляции Калокси только через теплообменник.

Источник