способ очистки теплообменного аппарата

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА, заключающийся в заполнении его секций жидкой средой и создании в последней серии импульсов электрического разряда, отличающийся тем, что серию импульсов осуществляют с суммарной энергией W, которую определяют из соотношения

W W_уд S K,

где W_уд удельная энергия разряда, 0,31 10³ Кдж/м²;

S поверхность нагрева секции теплообменного аппарата;

K коэффициент отношения, равный 1,0 1,3,

причем электрический разряд осуществляют поочередно с обоих концов секции до заданной степени очистки.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкой среды используют водопроводную воду.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке поверхностей оборудования, омываемых потоком жидкости, а именно к очистке внутренних и внешних поверхностей трубок, трубных досок, калачей теплообменного аппарата.

Известен способ очистки теплообменных аппаратов, при котором теплообменный аппарат заполняют жидкой средой и осуществляют в ней электрический разряд одновременно с обоих концов.

Недостатком этого способа является низкая эффективность очистки за счет того, что при одновременном разряде с противоположных концов образующийся шлам прессуется в пробки, которые невозможно удалить без разрушения трубок, особенно малого диаметра.

Известен также способ очистки теплообменного аппарата, заключающийся в заполнении его секции жидкой средой и создании в последней серии импульсов электрического разряда при одновременной циркуляции жидкости.

Недостатком данного способа является необходимость создания газожидкостной среды, которую получают вводом пузырьков воздуха в циркулирующую жидкость, что осложняет способ очистки и понижает эффективность.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки.

Это достигается тем, что в способе очистки теплообменного аппарата, заключающемся в заполнении его секций жидкой средой и создании в последней серии импульсов электрического разряда, серию импульсов осуществляют с суммарной энергией W, которую определяют, исходя из соотношения

W Wуд S K, где Wуд удельная энергия разряда 0,31 10³ кДж/м²;

S поверхность нагрева секции теплообменника;

К коэффициент отношений, равный 1,0-1,3, причем электрический разряд осуществляют поочередно с обоих концов секции до заданной степени очистки. Кроме того, в качестве жидкой среды используют водопроводную воду.

Сущность способа заключается в следующем.

Высоковольтный разряд осуществляют в виде серии импульсов с определенной суммарной энергией W, зависящей от удельной энергии разряда Wуд и объема секции, т. е. длины секции, которая в современных теплообменных аппаратах может быть 2 и 4 м, и диаметра секции, в которой может быть различное число трубок (4; 7; 12; 19; 37; 64; 108; 151 трубок, диаметром от 12 до 16 мм).

Удельная энергия разряда для теплообменных аппаратов была определена экспериментальным путем и равна 0,3110³ кДж/м².

В зависимости от состава отложений, характеризуемых примесями в воде железистыми, кальциевыми и т.п. суммарная энергия может быть увеличена на коэффициент К 1,0-1,3.

Разряд осуществляют до заданной степени очистки поочередно с обоих концов секции.

Степень очистки определяется соотношением площади поверхности очищаемой трубки к площади оставшихся вкраплений отложений на поверхности трубки, представляющих собой отдельные площадки высотой не более 0,5-0,8 мм. По химическому составу эти вкрапления результат химического взаимодействия отложений с металлом трубок. И дальнейшее удаление вкраплений приводит к появлению каверн или сквозных отверстий в трубках и калачах.

На чертеже изображено устройство для реализации способа.

К фланцам трубных досок 1, корпуса 2 теплообменного аппарата присоединен технологический блок 3 устройства для очистки теплообменных аппаратов.

Устройство содержит коммутирующий блок 4, выходы которого соединены с технологическим блоком 3, а входы с накопителем 5 энергии и пультом 6 управления.

Пульт 6 управления и накопитель 5 энергии соединены с зарядным устройством 7, на вход которого подают напряжение 220/380 В.

Технологический блок 3 содержит высоковольтный электрод 8 и заземленный электрод 9, между которыми происходит электрический разряд.

Для заливки жидкой среды технологический блок 3 имеет патрубок 10, соединяемый с водопроводом или емкостью с жидкой средой, и патрубок 11 для удаления шлама.

Фланец технологического блока 3 соединяется через герметичную прокладку с фланцами трубных досок 1 с помощью болтов 12.

Способ осуществляют следующим образом.

От трубных досок 1 секции отсоединяют калачи и герметично подсоединяют технологический блок 3. Через патрубок 10 (патрубок 11 закрыт) заливают жидкую среду, например водопроводную воду, и после заполнения корпуса 2 секции и трубок водой закрывают патрубок, герметизируя систему.

Затем производят высоковольтный разряд, в процессе которого осуществляются собственные колебания трубок, сопровождаемые колебаниями ударных волн жидкости и кавитационными явлениями. В результате высоковольтного разряда происходит разрушение отложений на внутренних и внешних поверхностях трубок.

Разряд осуществляют поочередно сериями импульсов с обоих концов секции до заданной степени очистки, периодически открывая патрубок 11 и выпуская шлам. Отсоединив технологический блок 3 от трубных досок секции, проверяют качество очистки известными методами. (Методика определения тепловых и гидравлических характеристик подогревателей в условиях эксплуатации. М. 1985).

Затем технологический блок 3 присоединяют к концам калача, осуществляют заливку водой и производят высоковольтный разряд. Параметры и результаты осуществления способа приведены в таблице.

Максимальное время очистки теплообменного аппарата со 100% заносом отдельных трубок (т. е. степень загрязнения равна 0,9) с помощью предлагаемого способа равно 40-120 мин, что в 2-4 раза быстрее всех применяемых в настоящее время способов.

В качестве конкретного примера выполнения способа была проведена очистка теплообменных аппаратов на одном из центральных тепловых пунктов. Очистка проводилась на первой ступени горячего водоснабжения (ГВС), состоящей из пяти секций, и второй ступени, состоящей из семи секций, а также девяти соединительных калачей. Секция имела длину 4000 мм и диаметр 219/207 мм, в которых установлены 64 латунные трубки, каждая диаметром 16 мм.

В исходном состоянии трубные доски и трубки секций со стороны входа и выхода греющей среды были забиты отложениями; степень загрязнения 0,9.

В калачах толщина отложений составляла 35-50 мм. К отложений был принят равным 1,1.

Перед очисткой обе ступени ГВС были отключены от системы. К трубным доскам секции с обоих концов подсоединили технологические блоки, систему заполнили водопроводной водой и осуществляли поочередно с обоих концов высоковольтный разряд серией импульсов с суммарной энергией W, равной 1000 кДж. Время подачи разряда 14 мин. Степень очистки составила 92% Энергетические затраты на очистку одной секции теплообменного аппарата составили 0,9 кВт/ч.

Очистку калачей осуществляли высоковольтным разрядом с суммарной энергией W, равной 290 кДж.

Время подачи разряда 5 мин. Степень очистки составила 92% Энергетические затраты на очистку поверхности одного калача составили 0,5 кВт/ч.

Таким образом, предлагаемый способ очистки теплообменных аппаратов обеспечивает минимальные энергетические и временные затраты, снижает трудоемкость работ и повышает качество очистки.

В современных условиях при резком удорожании энерго- и теплоносителей предлагаемый способ успешно решает проблему быстрой, высокоэффективной очистки теплообменных аппаратов и позволяет сократить расход энерго- и теплоносителей.