La nécessité d'un rinçage régulier des échangeurs de chaleur pour un fonctionnement efficace de l'équipement

Description de l'échangeur de chaleur à tête flottante "TP"

L'échangeur de chaleur à tête flottante est l'un des types d'échangeurs de chaleur à calandre et tube demandés et est largement utilisé dans les raffineries et diverses autres entreprises industrielles.

La principale caractéristique de cet appareil est la présence d'un compensateur de température sous la forme d'un soi-disant "Tête flottante".

Voici 2 options "Tête flottante":

1. La figure du haut est une conception avec la possibilité d'extraire le faisceau de tubes sans démonter la tête elle-même, caractérisée par une efficacité thermique réduite en raison de la présence de flux de dérivation (désignation TEMA).
2. La figure du bas est une conception qui nécessite le démontage de la tête pour extraire le faisceau de tubes (désignation TEMA S). Le plus courant dans les raffineries nationales.

Dans les deux cas, la présence d'une tête flottante permet d'utiliser l'échangeur de chaleur avec une grande différence de température entre les milieux de traitement dans le tube et la cavité coquille de l'appareil.

Ainsi, ce type d'appareil est plus polyvalent par rapport aux échangeurs de chaleur d'une structure à tube rigide et peut être utilisé dans une large gamme de combinaisons de divers milieux avec une grande différence de température. Cependant, en raison de la disponibilité de la fusion. le coût de l'échangeur de chaleur de tête augmente également. Par conséquent, l'utilisation de cet équipement doit être techniquement justifiée. Lors de la spécification du code de l'appareil, l'abréviation "TP”- échangeurs de chaleur à tête flottante selon TU 3612-023-00220302-01 VNIINeftemasha.

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La nécessité d'un rinçage régulier des échangeurs de chaleur pour un fonctionnement efficace de l'équipement

Pourquoi l'échangeur de chaleur doit-il être nettoyé?

Le principe de fonctionnement d'un échangeur de chaleur à plaques est de transférer l'énergie thermique du caloporteur chaud vers le caloporteur froid à travers une surface d'échange thermique constituée de plaques métalliques ondulées.

Dans un échangeur de chaleur à plaques à joints, les plaques sont étroitement comprimées en un emballage entre la plaque de pression et la plaque fixe. Dans ce cas, les plaques sont séparées par des joints d'étanchéité en caoutchouc spécial. Les deux milieux qui participent à l'échange thermique se déplacent le long de canaux scellés formés par les plaques. Les flux de deux caloporteurs sont toujours situés sur les côtés opposés d'une plaque, ce qui élimine le mélange des médias.

Dans le cas d'un échangeur de chaleur à plaques brasées, les plaques d'acier sont brasées ensemble à l'aide d'une brasure au cuivre, ce qui élimine également le mélange de milieux pendant le processus d'échange de chaleur.

Lors de la mise en service de l'échangeur de chaleur, les canaux par lesquels les fluides circulent sont absolument propres. Dans ce cas, l'échangeur de chaleur fonctionne le plus efficacement possible. Cependant, progressivement, diverses impuretés commencent à se déposer sur les plaques, contaminant les canaux. Les contaminants minéraux ont une faible conductivité thermique, les caractéristiques de transfert de chaleur de l'appareil diminuent et la résistance hydraulique augmente, par conséquent, le chauffage d'un milieu froid nécessite de plus en plus d'énergie.

Le taux de contamination de l'échangeur de chaleur dépend en grande partie de la pureté du fluide et des températures, par exemple, plus l'eau est dure dans le processus d'échange de chaleur, plus l'échangeur de chaleur doit être rincé le plus souvent.

À quelle fréquence l'échangeur de chaleur est-il rincé?

La fréquence de nettoyage requise de l'échangeur de chaleur varie en fonction des facteurs suivants:

• Le champ d'application de l'échangeur de chaleur. Par exemple, dans un certain nombre de processus technologiques de l'industrie alimentaire, les échangeurs de chaleur sont soumis à un nettoyage quotidien, et dans le secteur énergétique municipal, les échangeurs de chaleur correctement sélectionnés sont nettoyés en moyenne une fois par an;

• Niveau de traitement de l'eau. Il est logique que plus il y a d'impuretés diverses dans l'eau, plus vite les canaux de l'appareil se saliront et plus souvent l'échangeur de chaleur devra être rincé.

En général, il est judicieux de rincer l'échangeur de chaleur lorsque les paramètres réels ne correspondent pas aux paramètres calculés, ce qui se traduit par une diminution de la productivité de l'appareil et une augmentation de la résistance hydraulique. Une diminution de la valeur du coefficient de transfert de chaleur par rapport à l'indicateur calculé de 33 à 35%, ainsi qu'une augmentation significative de la perte de charge par rapport à celle calculée, est un signe certain qu'il est temps de nettoyer l'échangeur de chaleur. .

Méthodes de rinçage des échangeurs de chaleur

Il existe trois méthodes principales pour rincer un échangeur de chaleur:

Il est important pour toutes les méthodes de nettoyage de l'échangeur de chaleur d'utiliser des détergents qui n'endommagent pas la surface des plaques et des joints. L'utilisation de détergents agressifs peut endommager le film protecteur passivant formé sur l'acier à partir duquel les plaques de l'appareil sont fabriquées. Par conséquent, lors du nettoyage des plaques et autres composants en acier inoxydable, n'utilisez pas de liquides contenant du chlore tels que l'acide chlorhydrique (HCl) comme agents de nettoyage. Lors du choix des moyens de rinçage de l'échangeur de chaleur, "Ridan" recommande de se laisser guider par la liste spécifiée dans le manuel d'utilisation.

L'échangeur de chaleur est rincé par les employés des partenaires de service Ridan certifiés, ou par du personnel spécialement formé de l'organisation d'exploitation conformément au manuel d'utilisation fourni avec l'appareil.

Pourquoi le rinçage de l'échangeur de chaleur ne devrait-il pas être différé?

Si vous ignorez le fait que l'échangeur de chaleur ne fournit pas les paramètres de conception pendant trop longtemps, cela entraîne les conséquences suivantes:

• Augmentation de la consommation de carburant (il faut plus d'énergie thermique pour chauffer le milieu);
• Augmentation de la résistance hydraulique (la contamination dans les canaux de l'échangeur de chaleur ralentit le mouvement du liquide de refroidissement, ce qui crée une charge supplémentaire sur la pompe et peut entraîner sa panne);
• Non-émission des paramètres requis pour la température du liquide de refroidissement, «Surchauffe», qui conduit à une diminution de la qualité de l'apport de chaleur aux consommateurs ou à une diminution de l'efficacité du refroidissement du liquide de refroidissement du circuit primaire;
• Surestimation de la température du liquide de refroidissement du circuit primaire, quittant l'échangeur de chaleur.

Avec un nettoyage et un entretien réguliers de l'échangeur de chaleur, votre équipement durera longtemps et fonctionnera avec une efficacité maximale tout au long de son cycle de vie.

Conception

1 - chambre antérieure; 2 - caméra arrière; 3 - bride extérieure de la tête; 4 - couvre-chef; 5 - tuyau de dérivation d'entrée / sortie de la tête; 6 - plaque tubulaire fixe; 7 - tuyaux; 8 - boîtier; 9 - couvercle de boîtier; 10 - bride de boîtier du côté de la tête fixe; 11 - bride de boîtier du côté repliable - soit une tête flottante, soit une plaque tubulaire; 12 - tuyau d'entrée / sortie du boîtier; 13 - bride du couvercle du boîtier; 14 - compensateur de contrainte; 15 - plaque tubulaire flottante; 16 - couvre-tête flottant; 17 - bride du couvercle flottant de la tête; 18 - bride annulaire séparée de la tête flottante arrière; 19 - bride annulaire séparée de la tête arrière; 20 - bride de support de guidage; 21 - couvre-tête arrière; 22 - tête arrière tubulaire (chambre de mélange); 23 - joints d'huile; 24 - sceau; 25 - bride de couvercle arrière; 26 - boulons; 27 - bielles et entretoises; 28 - cloisons de support; 29 - plaques d'épandage; 30 - cloison longitudinale; 31 - cloison ou plaque de séparation dans la tête; 32 - raccord d'inspection; 33 - raccord de drainage; 34 - accessoires pour instruments de mesure; 35 - poteaux de montage; 36 - boulon à œil pour les travaux d'installation;

3 Procédure de réparation des échangeurs de chaleur

La réparation des échangeurs de chaleur a une séquence strictement définie et doit avoir lieu selon un ordre clairement établi. Analysons la procédure des opérations de réparation par étapes:

1. Les vannes et la tuyauterie sont démontées, les raccords filetés sont démontés, les couvercles, les trappes et les plaques tubulaires sont retirés.
2. Vérifier l'étanchéité et la résistance des tuyaux et leur fixation dans les plaques tubulaires à l'aide d'essais pneumatiques ou hydrauliques.
3. La mise à mort et l'évasement (soudage) des tuyaux dans les plaques tubulaires sont effectués, lors du remplacement des tuyaux, ils sont retirés du corps, les trous dans les grilles de l'échangeur de chaleur sont nettoyés, de nouveaux tuyaux sont installés et leurs extrémités sont nettoyées.
4. En outre, les parties du corps sont réparées, la découpe et la découpe des joints et la préparation des fixations sont effectuées, après quoi l'appareil est assemblé.
5. La dernière étape concerne les tests de densité et de résistance et la mise en service.

Figure. 1. Nettoyage hydrodynamique (a) et hydromécanique (b) des échangeurs de chaleur, installation de transducteurs pour le nettoyage par ultrasons (c) et schéma de fonctionnement d'un condenseur "autonettoyant" - un condenseur avec un flux de sable pseudo-bouillant (d ):

1- moteur; 2 - pompe; 3 - régulateur de pression; 4 - enrouleur de tuyau; 5 - approvisionnement en eau; 6 - tuyau flexible haute pression; 7 - bouclier; 8 - panneau de commande ("pistolet"); 9 - barre creuse; 10 - pulvérisateur avec buses; 11 - foret; 12 - roulement; 13 - manchette; 14 - foret; 15 - convertisseur; 16 - générateur; 17 - partitions; 18 - bac de vidange; 19 - Fenêtres de visualisation

Principe d'opération

Le principe de fonctionnement d'un échangeur de chaleur à tête flottante - du liquide chaud et froid pénètre dans les cavités correspondantes de l'appareil. En règle générale, le liquide chaud est fourni à l'espace annulaire et froid aux tuyaux, mais il peut y avoir des cas opposés, en fonction d'un certain nombre de facteurs: pression de service, contamination du fluide et nécessité de nettoyage, classe de danger des flux et Quelques autres.

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Lorsque les parois des tuyaux sont chauffées, une dilatation linéaire se produit et le faisceau de tubes s'allonge. Le dispositif à tête flottante permet de compenser cet allongement dû au libre mouvement de la tête dans la chambre arrière de l'échangeur de chaleur lorsque les tuyaux sont allongés ou raccourcis lorsqu'ils sont respectivement chauffés ou refroidis. Cette conception de la tête flottante est largement utilisée dans les raffineries en raison de sa fiabilité et de sa prostate.

En règle générale, dans les usines, ces appareils, de même taille, sont souvent assemblés en groupes formant des paires situées horizontalement - doubles échangeurs de chaleur. Cette disposition vous permet de réduire le nécessaire:

• Lieu requis pour l'installation;
• La quantité de cerclage requise;
• Améliore l'accès aux services.

Comment nettoyer l'échangeur de chaleur de la chaudière

Comme décrit ci-dessus, pour nettoyer la partie extérieure de l'échangeur de chaleur, il suffit d'ajouter un peu d'agent chimique ménager à l'eau propre pour laver et nettoyer diverses surfaces. Des agents plus forts peuvent être nécessaires pour nettoyer l'intérieur des parois de l'échangeur de chaleur.
Regardez la vidéo pour un exemple de nettoyage de l'échangeur de chaleur d'une chaudière à double circuit:

Tout d'abord, vous pouvez utiliser un nettoyant pour plomberie pour éliminer la plaque. Ensuite, vous devez rincer le tube plusieurs fois avec un détartrant conçu pour les machines à café, les fers à repasser et autres équipements similaires. Vous pouvez le faire avec de l'acide citrique dilué dans de l'eau. Ensuite, l'échangeur de chaleur doit être rincé avec un puissant jet d'eau fourni aux deux trous, en éliminant les agents de nettoyage restants.

Le libre passage de l'eau indiquera que l'intérieur du tube est propre. Après avoir terminé les procédures "bain", mettez tout dans l'ordre inverse, en vous rappelant d'enlever toute la saleté accumulée à l'intérieur de la chaudière. Après l'avoir allumé à pleine puissance, vous devez vous assurer qu'il n'y a pas de fuites et que la chaudière fonctionne correctement.

Vous n'aurez besoin que d'environ deux heures pour terminer tous les travaux.

Réparation d'échangeur de chaleur à tête flottante

L'échangeur de chaleur à tête flottante a la capacité de retirer le faisceau de tubes du corps. Pour ce faire, il est nécessaire de relâcher la pression et de déconnecter l'appareil de la tuyauterie en bouchant les tuyaux d'entrée et de sortie du milieu de processus.

La réparation d'un échangeur de chaleur à tête flottante comprend les étapes suivantes:

• Nettoyage de la surface des tubes de la pollution externe et interne et de la corrosion;
• Vérifier l'intégrité des tubes, évaser, remplacer ou boucher les tubes si nécessaire;
• Vérifier l'étanchéité des raccords à brides et remplacer les joints;
• Essais hydrauliques de l'appareil;
• Vérification des connexions filetées.

L'extraction d'un faisceau de tubes est l'une des opérations les plus difficiles et nécessite un équipement de levage lourd, généralement un treuil associé à une grue.

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Nettoyage des échangeurs de chaleur à plaques

L'échangeur de chaleur déconnecté du système doit être nettoyé de l'extérieur et de l'intérieur de la saleté formée, de la rouille et du tartre. Il sera plus pratique de commencer à nettoyer la partie extérieure de celui-ci.

Tout d'abord, remplissez l'échangeur de chaleur avec de l'eau chaude, en ajoutant un produit ménager pour éliminer la rouille, le tartre et autres contaminants. Après un certain temps, rincez tout le métal avec de l'eau propre. Il sera plus facile d'effectuer cette procédure dans la rue à l'aide d'un lave-auto à haute pression. Si vous n'en avez pas à la maison, vous pouvez demander à n'importe quel lave-auto de nettoyer la pièce, mais vous devez vous assurer que les plaques minces ne sont pas écrasées par un puissant jet d'eau (environ

Démontage de l'échangeur de chaleur de la chaudière

Les chaudières à gaz sont équipées d'échangeurs de chaleur, parfois appelés radiateurs de chaudière, dans lesquels certaines sources transfèrent de l'énergie thermique à d'autres. La plupart des chaudières ont des échangeurs de chaleur primaires et secondaires, tandis que d'autres ont des échangeurs de chaleur combinés ou bithermiques.

Tous les types d'échangeurs sont affectés par des facteurs défavorables. La qualité du métal se détériore, la perméabilité des canaux diminue, la pression de l'eau frappe les parois. Le primaire et le bithermal sont affectés par la flamme du brûleur principal.

Dans les échangeurs de chaleur bithermiques, le canal d'alimentation en eau est situé à l'intérieur de la ligne de chauffage - si c'était l'inverse, les échangeurs de chaleur tomberaient plus souvent en panne.

Les échangeurs usés peuvent avoir des trous. Compte tenu du coût de cette pièce, il est logique de les réparer plutôt que de les remplacer immédiatement. De plus, il n'est pas toujours possible de trouver un analogue.

Si l'échangeur de chaleur fuit dans une chaudière à gaz, vous remarquerez des fuites à côté des appareils électroménagers ou une erreur sur l'affichage. Retirez la partie problématique, si nécessaire.

Tout d'abord, procédez comme suit:

1. Débranchez la chaudière de l'électricité et du gaz.
2. Coupez l'arrivée et la sortie du fluide caloporteur dans le système de chauffage. Ouvrez le robinet pour fournir de l'eau du robinet à la chaudière.
3. Videz l'eau restante dans l'appareil.
4. Retirez le couvercle de la chaudière.
5. Purgez l'air par l'évent.
6. Vérifiez l'intérieur de l'appareil. Voyez s'il y a de l'humidité quelque part et essuyez-la.

Pour accéder à l'échangeur de chaleur primaire ou bithermique, débarrassez la chambre de combustion des éléments qui la composent. Retirez le tuyau qui alimente le brûleur en gaz. Débranchez les fils électriques de la chambre de combustion. Si vous oubliez cette nuance, vous pouvez les endommager en raison de la négligence.

Débrancher les capteurs, les tuyaux du circuit de chauffage, retirer les tuyaux des deux circuits de l'échangeur bithermique. Retirez les composants qui empêchent le dispositif de sortir de la chaudière.

Débranchez et retirez la chambre de combustion. Retirez les capots supérieur et avant. Retirez le matériel sous l'échangeur de chaleur et retirez-le.

En raison d'une fuite d'eau de l'échangeur de chaleur, de la formation de dépôts et de la détérioration de l'état des éléments de la chaudière, les capteurs peuvent tomber en panne, après quoi la fournaise ne démarre pas.

Pour obtenir l'échangeur de chaleur secondaire, retirez la carte et les autres éléments électroniques, dévissez et retirez tout ce qui empêcherait l'unité d'être retirée de la chaudière. Isolez le contenu de l'appareil de la pénétration d'eau de l'échangeur et des canaux qui s'y adaptent.

Mais un dysfonctionnement de l'échangeur de chaleur n'est pas la seule raison pour laquelle la chaudière peut fuir. Nous avons décrit en détail dans cet article les autres causes possibles d'une fuite et comment les éliminer.

Comment nettoyer l'échangeur de chaleur?

L'échangeur de chaleur est nettoyé à la fin de la saison de chauffage. Pour effectuer les travaux, il suffit de disposer d'un ensemble standard d'outils. Avant de commencer les travaux, il est nécessaire de déconnecter la chaudière du réseau de gaz (principal ou local) et de l'électricité.

Considérer comment nettoyer une chaudière à gaz au sol

:

• la première étape consiste à démonter le dispositif de brûleur;
• tous les fils doivent être débranchés de la soupape à gaz;
• un thermocouple est retiré de la chambre de combustion, qui est relié à la soupape de gaz par un tube capillaire;
• le tuyau d'alimentation en carburant est déconnecté;
• les boulons ou écrous (4 pcs) fixant la plaque avec le brûleur sont dévissés, l'ensemble est retiré à l'extérieur.

Il est pratique de nettoyer le brûleur d'une chaudière à gaz avec une vieille brosse à dents. La suie doit également être retirée du capteur de flamme, de l'allumeur, du dispositif piézoélectrique pour l'allumage automatique.

Pour accéder à l'échangeur de chaleur de la chaudière, retirez le couvercle supérieur de l'unité, déconnectez le capteur de tirage et la cheminée, retirez l'isolation, démontez les fixations du boîtier et le boîtier lui-même. Après avoir accédé à l'échangeur de chaleur, il est nécessaire d'en retirer les turbulateurs.

Une brosse en métal doux convient pour nettoyer les turbulateurs et l'échangeur de chaleur lui-même est débarrassé des dépôts de suie avec un grattoir miniature en métal fin. Une brosse à long manche est également utilisée. Tout d'abord, les tubes à fumée sont nettoyés et balayés, puis la suie qui s'est émiettée au fond doit être éliminée.

La chaudière murale est nettoyée avec une brosse à dents

Nettoyage du générateur de chaleur mural. Après avoir coupé l'alimentation en gaz, il est nécessaire de démonter le panneau avant de la chaudière. Ensuite, le couvercle avant est dévissé, ce qui ferme la chambre de combustion. Il est recommandé de recouvrir les buses d'une feuille de papier épais pour éviter que le brûleur ne s'encrasse par la suie qui tombe. Le nettoyage à faire soi-même de l'échangeur de chaleur d'une chaudière à double circuit est effectué à l'aide d'une vieille brosse à dents ou d'une brosse à poils métalliques. Une fois le nettoyage terminé, brossez autour de l'échangeur de chaleur et retirez soigneusement le papier contenant la suie collectée. Comment la procédure est effectuée, voir la vidéo ci-dessous.

Rinçage d'une chaudière à gaz simple et double circuit

Le rinçage de l'échangeur de chaleur d'une chaudière à gaz est nécessaire pour éliminer les dépôts internes qui peuvent perturber la circulation normale du liquide de refroidissement dans le système de chauffage et causer des problèmes d'alimentation en eau chaude au système local d'ECS. De plus, les sédiments peuvent contenir des substances qui détruisent le métal.

La fréquence à laquelle cette activité doit être effectuée dépend du type de liquide de refroidissement. Si de l'eau purifiée circule dans le système, il suffit de faire une prophylaxie tous les quatre ans, en éliminant les dépôts. Le système avec antigel doit être rincé tous les deux ans et le liquide de refroidissement doit être changé régulièrement - sous l'influence de températures élevées, il change ses propriétés avec le temps et peut devenir dangereux pour les éléments métalliques du système.