Способ очистки теплообменника от накипи

 

Изобретение относится к теплоэнергетике , в частности к способам очистки теплообменных аппаратов от накипных отложений, и является усовершенствованием изобретения по авт.св.Ь 1499086. Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки теплообменника от накипи . После резкого снижения давления в теплообменнике в момент стабилизации величины рН газонасыщенного водного раствора, резко производят повышение давления путем подачи в теплообменник двуокиси углерода с максимально возможной скоростью до давления не ниже первоначально установленного максимального давления. Знакопеременные изменения давления производят в теплообменнике, полностью заполненном газонэсыщенным водным раствором. В качестве насыщенного газа, кроме С02, возможно использование S02. N02, HaS, их смесей или продуктов сгорания органических топлив. 2 з п.ф-лы, 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 28 G 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1499086 (21) 4783403/12 (22) 17.01.90 (46) 15.07.92. Бюл. N 26 (75) В.А.Абрамов, В.Ф.Коваленко и

В.Н.Скрипник

1 (53) 621,187.32(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР ¹

1499086, кл, F 28 G 9/00, 1987. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕПЛООБМЕННИКА 0Т НАКИПИ (57) Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к способам очистки теплообменных аппаратов от накипных отложений, и является усовершенствованием изобретения по авт.св.N. 1499086, Цель изобретения — повышение эффективности

Изобретение относится к теплоэнергетике. в частности к способам очистки теплообменных аппаратов от накипных отложений, и я вляется усовершенствованием изобретения по авт.св.¹ 1499086, Цель изобретения — повышение эффективности процесса очистки теплообменника от накипи.

Изобретение осуществляется следующим образом.

После резкого снижения давления s теплообменнике, осуществляемого по известному способу в момент стабилизации величины рН газонасыщенного водного раствора, резко производят повышение давления путем подачи в теплообменник двуокиси углерода с максимально возможной скоростью до давления не ниже первоначально установленного максимальнбго давления, например путем сообщения теп„, Ж„„1747850 А2 процесса очистки теплообменника от накипи, После резкого снижения давления в теплообменнике в момент стабилизации величины рН газонасыщенного водного раствора, резко производят повышение давления путем подачи в теплообменник двуокиси углерода с максимально возможной скоростью до давления не ниже первоначально установленного максимального давления. Знакопеременные изменения . давления производят в теплообменнике, полностью заполненном газонасыщенным водным раствором. В качестве насыщенного газа, кроме С02, возможно использование SOz, КО2, Н23, их смесей или продуктов сгорания органических топлив. 2 з.п.ф-л ы, 1 ил. лообменника с баллоном со сжатой C0z.

Причем, знакопеременные изменения давления производят в теплообменнике полностью заполненном газонасыщенным водным раствором. Такое решение обеспечивает повышение эффективности процесса очистки за счет создания и развития дополнительных очагов разрушения накипи без существенного увеличения эксплуатационных затрат.

Вначале,.при резком сбросе давления, выделяющиеся из газонасыщенной жидкости (и в первую очередь в местах дефектов накипи) пузыри растут, так как давление газа в них выше, чем в окружающей жидкости, Пузыри расширяются и деформируют вокруг себя накипь. Причем разрушение накипи происходит по плоскостям спайности кристаллов, т.е. в потенциально слабых местах. Здесь же зарождаются и начинают развиваться усталостные трещины, приво1747850

15

55 дящие к разрушению накипи и ее отслаива, нию от поверхности нагрева.

При последующем резком повышении давления, осуществляемом путем отсечения теплообменника от,зоны пониженного давления и быстрого его сообщения с зоной повышенного давления (с баллоном со сжатой СОг), давление в пузырьках становится меньше, чем в окружающей жидкости.

Внешнее давление, воздействуя на пузырьки, начинает противодействовать им, вынуждая вновь растворяться содержащийся в пузырьках газ. Процесс, набирая скорость, идет в обратном направлении и наконец пузырьки схлопываются, что приводит к возникновению ударно волновых воздействий микрообъемов агрессивной жидкости на накипные отложения. Эти ударные воздействия, воспринимаемые поверхностью накипи, в свою очередь создают и в дальнейшем развиваются дополнительные очаги ее разрушения. Процесс очистки от накипи прогрессируют, так как в области образования и последующего схлопыванйя газовых пузырьков возникают многократно повторяющиеся импульсы напряжения, приводящие к усталости и разрушению этих участков накипи. Такому комбинированному воздействию, как правило, вначале подвергаются менее прочные участки накипи. т.е. участки, имеющие поверхностные дефекты (поры, трещины или очаги эрозионного разрушения), в которых в первую очередь образуются и схлопываются газовые пузырьки, Затем разрушение распространяется и на остальные участки накипи.

«(а чертеже приведен пример устройст- . ва, реализующего предложенный способ очистки теплообменника от накипи, Устройство содержит собственно теплообъемнный аппарат 1 с секущими клинкетами 2 на трубопроводах подвода и отвода циркуляционной воды, рабочий насос 3 и водогазовый эжектор 4 для насыщения воды в теплообменнике двуокисью углерода, клапаны 5 для подключения насыщающей установки к теплообменнику, мановакуумметр 6, невозвратно-запорный клапан 7 для подвода С02 к э>кектору. баллон 8 со сжатой

COz, на котором установлен газовый редуктор 9, электромагнитные клапаны 10 и 11, сообщающие теплообменник соответственно с атмосферой и с баллоном со сжатой

C0z, лампочки 12 и 13, сигнализирующие об открытии электромагнитных клапанов, реле давления 14, сообщенное с водяным объемом теплообменника и электрически связанное с электромагнитными клапанами, манометр 15 для контроля давления в теплообменнике и тумблер 16 для подачи электропитания на реле давления..

После полного заполнения теплообменника 1 водой закрывают секущие клинкеты

5 2, изолируя таким образом водяной объем теплообменника от штатной циркуляционной системы. Открывают клапаны 5 и запускают в действие рабочий насос 3, подающий воду из теплообменника на водогазовый эжектор 4. Убедившись по мановакуумметру 6 в нормальной работе эжектора (т.е. в создании вакуума во всасывающей камере), открывают невозвратно-запорный клапан 7 и редуктором 9 на баллоне с COz 8 устанавливают давление подачи двуокиси углерода к эжектору порядка 0,03-0,05 МПа (0,3-0,5 кгс/см ). Таким образом производят насыщение воды в теплообменнике двуокисью углерода, Продолжительность насыщения определяют временем двух-трехкратной замкнутой циркуляции водогазовой смеси через теплообменник, исходя из производительности рабочего насоса, характеристик водогазового эжектора и количества воды в теплообменнике

Затем останавливают рабочий насос 3 и газовым редуктором 9 устанавливают давление подачи двуокиси углерода на уровне максимально возможного для данного теплообменника, например 0,4 МПа (4,0 кгс/см ). Контроль за давлением в теплообменнике производят по манометру 15. Теплообменник выдерживают при максиMàëьíîM давлении до стабилизации величин ы рН га зон асыщен ного водного раствора, На этом этапе, при контакте накипи с раствором угольной кислоты, происходит частичное растворение накипи и зарождение в ее контактирующем слое поверхностных дефектов, через которые газонасыщенный агрессивный раствор проникает под слой накипи к поверхности нагрева.

После стабилизации величины рН закрывают клапаны 5, невозвратно- запорный клапан 7 с тумблером16 подают электропитание на настроенное соответствующим образом реле давления 14. При этом происходит открытие электромагнитного клапана

10, сообщающего теплообменник с атмосферой, что приводит к резкому сбросу давления в теплообменнике до давления окружающей среды. Следующее за этим мгновенное газовыделение из моющего раствора и в первую очередь в местах дефектов накипи вызывает ее разрушение и отслаивание от поверхности нагрева.

В момент достижения давления в теплообменнике уровня давления окружающей среды закрывается электромагнитный кла1747850 пан 10 и тут же открывается клапан 11. сообщающий теплообменник с баллоном со сжатой COz. Происходит резкре повышение давления в теплообменнике до первоначально установленного максимального дав- 5 ления, что вызывает схлопывание образовавшихся газовых пузырьков, приводящее в свою очередь к ударному воздействию микрообьемов моющей жидкоСти на накипные отложения, Это процесс сопро- 10 вождается дальнейшим обширным разрушением накипи. Моменты открытия соответствующих электромагнитных клапанов контролируются при этом по сигнальным лампочкам 12 и 13. Продолжительность 15 такой обработки теплообменника подбирают экспериментально для каждого конкретного случая, в зависимости от рабочего перепада давления, частоты его изменения и фазового состава накипи, 20

После полной очистки теплообменника от накипи выключают тумблер 16 подачи электропитания на реле давления 14, что приводит к закрытию электромагнитных клапанов 10 и 11. Затем открывают клинкет- 25 ные клапаны 2 и промываюттеплообменник водой от штатного циркуляционного насоса для удаления осколков разрушенной накипи.

Для более быстрого повышения давления в теплообменнике до максимального уровня, перед включением тумблера 16 производят регулировку газового редуктора 9 таким образом, чтобы скорость подачи дву- 35 окиси углерода в теплообменник. была максимально возможной, исходя из конкретных условий.

При реализации изобретения в качестве насыщающего газа, кроме СОр, возможно использование $0, МО,HzS, их смесей или продуктов сгорания органических топлив, т,е. таких газов, которые, растворяясь в воде, вступают с ней в реакцию с одновременным образованием агрессивных к накипи соединений и растворов, обладающих большим избыточным газосодержанием., Осуществление предлагаемого способа приводит к повышению качества очистки теплообменника от накипи без существенного увеличения эксплуатационных затрат, что в итоге повышает его эффективность по сравнению с известным способом.

Формула изобретения

1, Способ очистки теплообменника от накипи по авт.св. 1499086, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки, после снижения давления производят повышение. давления путем подачи в теплообменник двуокиси углерода с максимально возможной скоростью до давления не ниже первоначально установленного максимального давления.

2. Способ по п1, отличающийся тем, что знакопеременные изменения давления производят в теплообменнике полностью заполненным газонасыщенным водным раствором, 3. Способ поп1;отличающийся тем, что в качестве насыщающего газа дополнительно используют S02, N02, НгЗ и продукты сгорания органических топлйв.

1747850

В атмосферу За оорг

Вода от циркуляционного насоса

Составитель В,Абрамов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор H,ÑëîáoäÿH K

Редактор Ю.Сегляник

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 202 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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