Способ очистки поверхностей нагрева теплообменных устройств от отложений

ОПИСА Е

И306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

275050 оциалистическик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10. I V.1968 (№ 1235066/23-26) Кл. 12@, 2ОО!

12а, 2

89е, 2 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано ОЗХ11.1970. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 19.Х.1970

МПК В 011 1/ЭО

В 08Ь 7/00

С 13g 1/04

УДК 66.023:045.1.644..616:620.191.8:621..187.3 (088.8) комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изооретения

С. М. Константинов, В. С. Маловичко и В. Д. Попов

Киевский технологический институт пищевой промышленности

Заявитель

СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА

ТЕПЛООБМЕННЫХ УСТРОЙСТВ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ

Известныс способы очистки поверхностей нагрева теплообменных устройств от отложений заключаются в термической обработке поверхностей нагрева. Однако очищать поверхности известными способами можно проводить только после .прекращения технологического процесса, а в ряде случаев — после демонтажа оборудования.

Цель изобретения — проведение процесса очистки без спрекращения технологического процесса и без демонтажа оборудования, а также упрощение самого процесса очистки.

Для достижения этой цели подачу теплоносителя пЕриодически прекращают, и после выдержки, не доводя до полного охлаждения устройства, резко включают подачу теплоносителя, регулируя его расход так, чтобы происходило быстрое выкипание и интенсивное парообразование под слоем отложений.

Сущность спосооа заключается в том, что сначала временно прекращают обогрев поверхности теплообмена с последующей выдержкой во времени, продолжительность которой зависит от свойств загрязнений, а затеч обогрев возобновляют, дов дя жидкость (раствор) до кипения.

При прекращении обогрева поверхности теплообмена тепловоспринимающая среда через поры в слое отложений проникает к поверхности нагрева. При возобновлении оооГрева кндкость В зоне контакта поверхности нагрева и отложений испаряется, резко увеличиваясь в объеме. Не исключено, что это может привести к взрывообразному разрушению отложений.

При прекращении обогрева теплообменного аппарата .разрушение отложений может происходить B результате относительных смещений, возннкающи.; между поверхностью кипя10 тильных труб и слоем отложений. Относительные счещения происходят вследствие неодинакового остывання х. еталлических трубок и слоя отложений, соприкасающихся с медленно остывающей упариваемой средой.

15 При разоушении отложений открывается д01101нительныи 3осТх п жидкости к смежным участкам поверхности, покрытой отложениями. ,После возобновления обогрева поверхности

20 теплообмена снова начинает циркулировать тепловоспринимающая среда, вынося отложения в виде шлама из кипятильных труб и по пути механическ.l воздействуя на оставшиеся наслоен 1я.

25 Описываемый способ без каких-либо дополнительных затрат можно использовать для выпарных станций, аппараты которых имеют выносную поверхность нагрева в виде двух кипятильников с самостоятельным подводом

30 греющего пара, однокорпусных испарителей, а

275050

Составитель Вирко

Редактор Л. Мовчан

Корректор Н. Л. Вронская

Заказ 30)3/10 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретении и открьпий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 также для многокорпусных выпарных станций, оборудованных коммуникациями для химической очистки на ходу.

Если не обеспечено интенсивное парообразование на поверхности нагрева под накипью, при постепенном и даже резком обогревах разрушения и отделения отложений не происходит. Очевидно, в этих условиях происходит постепенное иопарен ие, и пар спокойно через поры уходит из этой зоны. Отложения медленно подсыхают и не разрушаются. В случае интенсивного парообразования под отложениями на поверхности earpева возникает разрушающий эффект, вызванный резким увеличением объема испаряющейся жидкости. Пар, не успевая пройти через поры, образует трещины в отложениях и подрывает их пленку, нарушая ее адгезию с поверхностью нагрева. Лдгезия в дальнейшем, вероятно, не может восстановиться, и под воздействием гидродинамики процесса и других возмущений целые пласты отложении опадают с поверхности нагрева. Чем интенсивнее кипение, чем значительнее размеры нагревательных элементов, тем быстрее наступает полная очистка поверхности нагре. ва. Пластины опавших отложений со стороны контакта со стенкой нагревательного элемента имеют гладкую со слабым блеском плотную поверхность.

По-видимому, хорошая адгезия отложений с поверхностью нагрева образуется в начальный период, когда отложения садятся мелкими частицами.

Нарушенный интенсивным парообразованием контакт отложений с поверхностью нагрева в дальнейшем не восстанавливается, и расколотые на отдельные площадки отложения отпадают.

В отдельных случаях при сложной reoметpuu нагревательных элементов может иметь место явление, когда отложения, отстав от поверхности нагрева, сами по себе нс отпадают. Они еще некоторое время удерживаются за счет защемлений различными изгибами и выступами. Отложе.*гия могут иметь только микротрещины. Однако даже слабое механическое воздействие позволяет отделить их от поверхности нагрева. Даже без механического воздействия отложения под влиянием гидродинамики кипения через незначительное время полностью отпадают сами.

Обеспечить эффективную скорость парообразования можно путем интенсивного подвода больших тепловых потоков к поверхности теплообмена.

В случае умеренных тепловых потоков мгновенное парообразование на поверхности нагрева под слоем отложений можно получить, если температу ра раствора будет близка к его температуре кипения (степень отклонения температуры раствора от температуры кипения зависит от величины теплового потока) или

10 если раствор будет кипеть за счет подогрева его другими нагревательными элементами.

Предлагаемый способ проверен на выпарных аппаратах с двумя параллельно работающими выносными .греющими камерами (кипятильни15 ками). При временном прекращении подачи пара на одну греющую камеру раствор продолжает кипеть (необогреваемый кипятильник по упариваемому раствору из аппарата не выключается) за счет обогрева аппарата другим

20 кипятильником. Подача пара на ранее отключенный кипятильник приводит к мгновенному вскипанию жидкости под слоем отложений и к его разрушению.

Главная внутренняя поверхность кипятиль25 ных труб (диаметр от 25 до 100 ял и более), которыми могут быть оснащены промышленные выпарные аппараты, направленное движение упариваемой жидкости B HHx и возможность довольно широкой регулировки тепло30 вых потоков, подводимых к поверхности теплообмена, представля.от оптимальное условие для использования предлагаемого способа очистки поверхности нагрева.

Удаление карбонатных накипей проводилось

35 при их отложении на наружной стенки нагревательнсго элеме..та (трубка из нержавеющей стали). Поэтому пригодность метода как для внутренних, так и для внешних,поверхностей нагреват-z. üIIûõ элементов проверена.

Предмет изобретения

Способ очистки поверхностей нагрева теплообменных устройств от отложений путем термической обработки поверхностей нагрева, 45 отличающийся тем, что, с целью проведения процесса очистки без демонтажа оборудования и упрощения процесса, периодически прекращают подачу теплоносителя и,после выдержки, не доводя до полного охлаждения устрой50 cTBa, резко включают подачу теплоносителя, регулируя его расход так, чтобы происходило быстрое вскипание и интенсивное парообразование II03, слоем 0T;Io;: сний.