Способ очистки теплообменных аппаратов

?c c. юянл

В тсь тнс -теs ° ;>weскО П М -"С А -Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

4

1 г г г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) ДополнительноЕ к авт. санд-ву(22) Заявлено 290677 (21) 2503245/24-12 (51)М. Кл.

Р 28 Q 9/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

C CС Р но делам изобретений и открытий

Опубликовано 300980. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 300980 (53) УДт(621.187.152. .3 (088.8) (72) Asrop:. изобретения

Д,И.Кучеренко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕПЛООБМЕННЬЫ

АППА PATOB

Изобретение относится к технике очистки теплообменных аппаратов систем оборотного и прямоточного водоснабжения промышленных ттредприятий и тепловых электростанций.

Известен спосо6 гидропневматической промывки, при котором подлежащий аппарат выключают из работы, подают в него воду посредством коммуникаций, по которым в этот аппарат поступает охлаждающая вода во время работы и сжатый воздух от сети или специально для этой цели предназначенного компрессора (1).

Водовоздушная смесь, проходя 15 через теплообменный аппарат, очищает его от легкоудаляемых отложений (таких, как биологические обрастания,. механические отложения) и сбрасывается в канализацию. 20

При этом способе во многих случаях (особенно при применении к многоходовым теплообменникам или аппаратам со сложной конфигурацией поверхностей теплообмена) не достигается эффективной очистки аппарата вследств ие не рав номерного рас пределения в оздуха в воде и водовоздушной смеси внутри аппарата. В таких случаях теплообменные аппараты приходится 30 вскрывать и прибегать к трудоемкой механической чистке.

Недостатком способа гидропневмаматической промывки является также тот факт,что при его применении приходится сбрасывать из системы большое количество воды. Eiqe один существен- ный недостаток метода гидропневматической промывки обусловлен разде- лением жидкой и газообразной фаз в процессе очистки и образованием в теплообменных аппаратах скоплений воздуха, которые резко ухудшают их работу, препятствуя доступу охлажда" ющей воды к значительной части поверхностей теплообмена и повышая гидравлическое сопротивление аппаратов .

Прототипом предлагаемого способа является способ очистки теплообменных аппаратов путем подачи в них очищающей жидкости импульсами (2).

Основным недостатком данного способа . промывки теплообменных аппаратов является тот факт, что этот способ позволяет очищать лишь один аппарат, который к тому же для этой цели должен быть выключен из работы, демонтирован, доставлен и подключен к стенду, а после промывки все эти операции приход итс я с нова произв одить в обратной последовательности отключить аппарат от стенда, демонтировать, достав ить и смонтировать на рабочем месте.

Друг им недос тат ком извес тного способа является недостаточно качественная очистка, обусловленная тем, что смесь очищающей жидкости с воздухом, подаваемая в промываемый аппарат, имеет свойство разделяться как в случае гидропневматической промывки„ что не дает возможности достигнуть равномерной и эффективной очистки всех трубок аппарата. K тому же наличие воздуха в промывающей смеси вследствие его сжимаемости вызывает уменьшение эйергии импульса и тем самым ухудшает э Фект промывки. целью изобретения является повышение экономичности и производительности путем осуществления очистки аппаратов в процессе работы беэ отклонения их от системы охлаждения.

Поставленная цель. достигается тем, что очищающую жидкость подают непосредственно в систему охлаждения с сумированием давлений и охлаждающей жидкостей.

При этом осуществляется одновременная очистка всех теплообменных аппаратов системы, которая обеспечивает большую производительность предлагаемого способа по сравнению с прототипом, в котором единовременно очищается только один аппарат, а тот ракт, что очистка производится без характерных для прототипа отключений теплообменных аппаратов иэ работы и выполнения трудоемких раббт по монтажу, демонтажу и транспортировке теплообмеиников к стенду и обратно, обуславливает высокую экономичность данного изобретения. Более высо кая эффективность предлагаемого способа по сравнению с прототипом обеспечивается тем, что испбльэуемая в нем очищающаяся жидкость не со держит включений нерастворенного воздуха, являющихся причиной неравномерной очистки трубок теплообмен ных аппаратов и снижения энергии импульса. . На чертеже показана схема реализации способа..

На ней изображены теплообменные аппараты 1, включенные в систему оборотного водоснабжения, в которой с помощью насоса 2 осуществляется циркуляция охлаждающей жидкости (воды) через упомянутые теплообменные аппараты 1, охладитель 3 воды (градирню) и соедйняющие их коммуникации. С резервуаром градирни посредством трубопровода соединена герметичная емкость е, которая связана также с компрессором 5. На трубопроводе, псдаищем оХЛажДащую жидкость от градирни к циркуляционному насосу установлен обратный клапан 6 . j. åpìåòè÷íàÿ емкость

4 соединена с резервуаром градирни, с трубопроводом, соединяющим резер- вуар с циркуляционным насосом, с компрессором и с атмосферой посредством трубопроводов, снабженных запорными органами (например,. задвижками 7-10) .

Очистка теплообменных аппаратов я трубопроводов системы оборотного воцоснабжения по предлагаемому способу производится следующим образом.

Первоначально емкость 4 пуста, а в системе, состоящей из теплообменных аппаратов 1, циркуляционного насоса 2» градирни и соединяющих их трубопроводов, циркулирует охлаждающая вода с рабочим расходом. Далее открывают задвижки 7 и 10 при закрытых задвижках 8 и 9, сообщая герметичную емкость 4 с резервуаром градирни и атмосферой. При этом герметичная емкость 4 частично заполняется водой, поступающей из резервуара градирни, после чего закрывают задвижки 7 и 10 и открывают задвижку 9 при закрытой задвижке 8, сообщая герметичную емкость 4 с компрессором 5. При этом в пространство над уровнем воды в герметичной емкости 4 подается сжатый воздух и в последней создается давление.

После этого закрывают . задвижку 9 и быстро открывают задвижку (клапан) 8 при закрытых задвижках 7 и

10. При этом очищающая жидкость под давлением из герметичной емкости 4 поступает в трубопровод, соединяющий резервуар градирни с циркуляционным насосом, обратный клапан 6 закрывается, предотвращая поступление жидкости в резервуар градирни и расход жидкости, поступакщей в теплообменные ацпаРаты 1, резко возрастает по сравнению с рабочим расходом охлаждающей жидкости, обеспечиваемым циркуляционным насосбм 2, поскольку с момента открытия задвижки (клапана) 8 давление жидкости, подаваемой в теплообменные аппараты, резко увеличивается. эа счет того, что к давленйю, развиваемому. циркуляционным насосом 2, прибавляется давление, созданное сжатым газом в емкости 4. Вследствие этого резко повышается скорость . движения жидкости в аппарате, а кинетическая энергия при этом возрастает пропорционально квадрату скорости, что и обеспечивает срыв и удаление из теплообменника отложений, не удаляемых при рабочем расходе охлаждающей воды, обеспечиваемом циркуллционным насосом. Продолжительность импульса ограничена временем

767499 истечения жидкости из емкости 4 в трубопровод, подающий жидкость из резервуара градирни к циркуляционному насосу 2. По окончании исте. чения жидкости иэ емкости 4 закрывают задвижку (клапан) 8, открывают задвижку 10 и выпускают сжатый гаэ из этой емкости. В этот период скорости движения жидкости через очищаемые аппараты и трубопроводы снижаются до рабочих ско- ростей охлаждающей воды„ обеспе- . чиваемых насосом 2. Далее начинается снова описанный выше цикл частичного заполнения водой еьиости 4, создания в ней давления и подачи воды импульсом в теплообменные аппараты. Количество циклов, необходимых для очистки теплообменных аппаратов, объем герметичной емкости, необходимое давление воздуха определяютс характером и интенсивностью образования отложений в системе, к которой будет применен данный способ очистки. Предлагаемый способ пригоден для очистки от от. ложений теплообменных аппаратов раэ" личных конструкций, а также трубопроводов, то есть всей системы в в целом.

В качестве очищающей жидкости, аккумулируемой в емкости 4, может использоваться вода непосредственно иэ градирни или та же вода с добавлением различных химреагентов.

Предлагаемый способ может применяться как для.систем оборотного и прямоточного водоснабжения в целом, так и для отдельных групп аппаратов этих систем. В последних двух случаях жидкость для заполнения герметичной емкости отбирают из трубопровода, подающего охлаждающую жидкость к подлежащей очистке группе аппаратов . Очистка по пред- . лагаемому способу может быть легко автоматизирована в непрерывном или периодическом режиме с расчетом на своевременное полное удаление отложений.

Пример. На поверхностях теплообмена трубчатого теплообменного аппарата образовались биолбгические обрастания (микроорганизма и продукты их жизнедеятельности) c . включениями механических примесей . о

В результате этого коэффициент теплопередачи аппарата снизился с 11ОО, до 640 ккал/м ч. С .

После этого в течение 12 мин. была осуществлена трехкратная очистка теплообменника и подводящих трубопроводов по предлагаемому способу при следующих параметрах: максимальная скорость движения очи.щающей жидкости в трубках теплообменника в период подачи ее в аппарат из герметичной емкости — 4, 2м/с; рабочая скорость охлаждающей жидкости — 0,9м/с; начальное давление воздуха в герметичной емкости—

5 атм. В результате такой очистки из трубок теплообменника были практичекси полностью удалены биологические обрастания с механическими примесями и коэффициент тепло 30 передачи возрос до 3.070 ккал/м ч. С.

О

Предлагаемый способ для очистки -; теплообменных аппаратов от отложений в отличие от прототипа дает возможность с п ъкщью одной установки осу35 ществлять одновременно очистку дю6oI.о количества объединенных коммуникациями в одну систему тецлообменных аппаратов беэ выключения их из работы и разборки, что позволяет щ значительно увеличить выработку продукта технологическими установками вследствие исключения простоев теплообменного оборудования на чистку; повысить качество продукта, сократить потери сырья и повысить производительность технологических установок вследствие систематического удаления отложений и поддержания на максимальном уровне коэффициента теплопередачи аппаратов.

Оборудование, необходимое для осуществления данного способа, просто, дешево и общедоступно — оно состоит из герметичной емкости и компрессора небольшой мощности, причем в последнем необходимость отпа- дает при наличии разводящей сети сжатого газа необходимого давления, Формула изобретения

Способ очистки теплообменных аппаратов путем подачи в них очищающей жидкости импульсами, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения экономичности и производительности путем осуществления очистки аппаратов.в процессе работы без отключения их от системы охлаждения, очищающую жидкость подают непосредственно в систему охлаждения с суммированием давлений очищающей и охлаждающей жидкостей.

Источники информации, 5$ принытые во внимание при экспертизе

1. Рекомендации по гидропневматической промывке закрытых теплообменных аппаратов. M., 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 296946, кл.. F 28 G 9/00, 1971 (прототип) .

767499 I

Составитель О.Маслаченко, Редактор Т,Пилипенко; . 1ехред A. Щепанская Корректор, Ю.Макаренко!

Заказ 7177/34 "тираж 697 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 ,,-««««+

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4