Способ очистки стенок каналов теплообменного аппарата

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТЕНОК КАНАЛОВ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА по авт.св. № 1060921, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат-при сохранении качества очистки, воздействие на рабочую среду звуковыми колебаниями осуществляют перирдически, причем ВСЕСОЮЗКАЯ НАГ.----, -- t -f ..Н: . ..V..:,,,V S mTEHA время Тр одного периода воздействияопределяется из соотношения 12,3-5,0 }-lO- uUf(}, Рт - плотность отложений на стенгде ках канала, Dтолщина слоя отложений, подлежащего удалению, м; ли/У- соотношение колебательной скорости рабочей среды и гидродинамической, а промежуток времени Тер между периодами определяют из уравнения § ССР i,66.(j3-w ГЗ, где Dj - интенсивность зародьш1еобра (Л зования, -I : с -м с W - линейная скорость роста отложений, м/с.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)4 Е 28 G 7/00

) ОСУДАРСТВЕКК )й HOMHTE7 GCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ХЕСОТЗТлЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ )

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ут +o (2,3-5,0 ).!О ай/О, (61) 1060921 (21) 3682761/24-12 (22) 30.12.83 (46) 30.08.85,Вюп.w- 32 (72) В.М.Шептун, А.N.Êóòåïoâ, М.А.Булатов, Н,Н.Сидоров и Н.В.Якушева (53) 62),556.94:66.045.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 106092) кл, F 28 G 7/00,)982. (54) (57) СПОСОБ ОЧНСТКИ СТЕНОК КАНА—

ЛОВ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА по авт .св. )) - 1060921, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат.при сохранении качества очистки, воздействие на рабочую среду звуковыми колебаниями .осуществляют периодически, причем

„„SU„„ l 176166 A время 1 одного перйода воздействия определяется из соотношения где т — плотность отложений на стенках канала, кг/м ; толщина слоя отложений, подлежащего удалению, м;

Й(1 - соотношение колебательной скорости рабочей среды и гидродинамической, а промежуток времени . между песр риодами определяют из уравнения г= 1,66 (7 -%() Ъ, где 3 — интенсивность зародышеобра3 1 зования, с мг

Ф вЂ” линейная скорость роста отложений, м/с.. 1176166

Изобретение относится к способам предотвращения инкрустирования внутренних стенок каналов теплообменных аппаратов в процессе нагрева растворов и может найти применение в хими- 5 ческой промышленности.

Цель изобретения — снижение энергетических затрат при сохранении качества очистки.

Способ осуществляют следующим образом.

При нагревании растворов на стенках каналов образуются отложения солей. На рабочую среду воздействуют звуковыми колебаниями, совпадающими по частоте и фазе с нормальными колебаниями пристеночного слоя рабочей

t0 среды.

При этом воздействие звуковыми колебаниями на рабочую среду осущест-20 вляют в течение времени

У о (2,3+ S(,0) <о . Й0/и

25 где Рт — плотность инкрустируембго вещества, толщина первичного слоя отложений (принимается из интервала (10-100) 10 м, определенного по опытным данным. I

Эмпирический коэффициент выбирают иэ интервала (2,3- .5,0) ° 10 5, в котором меньшие значения соответствуют солям с повьш енной растворимостью, а большие — для слаборастворимых или нерастворимых. Соотношение колебательной скорости рабочей среды к гидродинамической находится в интервале

0,056- 3, определяемом областью.процесса инкрустаций — диффузионной ли40 бо кинетической, Промежуток времени между периодами воздействия определяется из уравнения

„-,, т), для которого интенсивность зародышеобразования определяют для каждого конкретно инкрустируемого вещества с учетом величины ее пересыщения в 50 нагреваемом растворе. Линейную ско" рость роста инкрустаций определяют иэ опыта работы для каждой конкретной соли с учетом величины ее пересыщения в нагреваемом растворе. 55

Пример. В трубчатых каналах теплообменного аппарата нагревают (с выпариванием при = 145 С ) дистиллерную жидкость следующего состава, г/л: СаС)Z 80;NaC1 60, Na НСО 10; CaSO, — 5.

В результате испарения части воды создается постепенное пересыщение дистиллерной жидкости. В момент создания пересыщения по CaSO< на величину dC-1,62 г/л на поверхности стенок каналов начинает формироваться первичный слой инкрустаций гипса (CaSO ), Для предотвращения инкрустации с помощью анализатора спектра СК 4-26 и пьезоприемников СПЩ-Р, установленных в области пристеночного слоя рабочей среды, замеряют спектральную плотность частот нормальных колебаний пристеночного слоя раствора — дистиллерной жидкости. Она составила

30, 50, 60, 90.Гц. С помощью гидродинамического пластинчатого иэлучателя, введенного в распределительную камеру аппарата, который настраивают на генерирование спектра колебаний, совпадающих по частоте и фазе с нормальными колебаниями пристеночного слоя рабочей среды,. воздействуют на дистиллерную жидкость, При этом воздействие на дистиллерную жидкость звуковыми колебаниями, начинают через промежуток времени, определяемый из уравнения

;„= 1,66(З а )

Линейная скорость роста инкрустации гипса (11) для вышеуказанной величиины

его пересыщения составляет 11,51 х х 10 м/с. По известной методике находим величину интенсивности эародышеобразования (2з) гипса, которая при пересыщении dC = 1,62 г/л составляет О, 6 .10 1/с- м . После чего определяем расчетным,путем — из уравнения р= 1,66 35,Ф/ / г, . 2 1 1(3 время формирования первичного слоя инкрус" таций (c ) т,е. промежуток времени, через который ведут воздействие на дистиллерную жидкость звуковыми колебаниями. Величина периода ожидания при этом составит около 2400 с или

40 мин.

После этого определяют время, в течение которого осуществляют воздействие на дистиллерную жидкость звуковыми колебаниями из соотношения

9 о м ср -5 (2,3- 5,0 ) ° 10 и О/О, 1176166

Составитель В,Слышкин

Редактор В.Ковтун Техред С.Мигунова Корректор А.Зимокосов

Заказ 5332/40 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал НПП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 для которого определяют плотность (.рт) Са50,1, величина которой составляет 2100 кг/м . Величину толщины первичного слоя инкрустаций () задают с учетом того, чтобы время его разрушения не превышало одного часа, Из опыта работ теплообменных выпарных аппаратов на дистиллерной жидкости эта величина составляет

20"10 0бм.

После чего выбираем эмпирический коэффициент, который для Са50<. составляет 5 0 -10, и соотношение колебательной скорости рабочей среды к гидродинамической, которое для данного случая составляет 0,35.

Величина времени, в течение которого осуществляют воздействие на дистиллерную жидкость звуковых колебаний, составит при этом 3090 с или 51,5 мин.

Устанавливаем на приборе КЭП-16У время включения генератора на

51,5 мин с интервалом (периодом ожидания ) 40 мин.

В течение 240 ч работы теплообменного аппарата толщина отложений гипса на теплопередающих поверхностях составляет 0,1-0,2 мм, при этом энергетические затраты — 9000 кВт ч/г.

Таким образом, технико-экономические преимущества предлагаемого способа по сравнению с прототипом состоят в снижении энергозатрат с 20000 квт-ч/г до 9000 квт ч/г при сохранении качества очистки.