La necessità di un lavaggio regolare degli scambiatori di calore per un funzionamento efficiente delle apparecchiature

Descrizione dello scambiatore di calore a testa flottante "TP"

Lo scambiatore di calore a testa flottante è uno dei tipi richiesti di scambiatori di calore a fascio tubiero ed è ampiamente utilizzato nelle raffinerie e in varie altre imprese industriali.

La caratteristica principale di questo dispositivo è la presenza di un compensatore di temperatura sotto forma di un cosiddetto "Testa fluttuante".

Di seguito sono 2 opzioni "Testa fluttuante":

1. La figura in alto è un progetto con la possibilità di estrarre il fascio tubiero senza smontare la testata stessa, caratterizzato da un ridotto rendimento termico dovuto alla presenza di flussi di bypass (denominazione TEMA).
2. La figura in basso è un disegno che richiede lo smontaggio della testa per estrarre il fascio tubiero (designazione TEMA S). Il più comune nelle raffinerie domestiche.

In entrambi i casi, la presenza di una testa flottante consente di utilizzare lo scambiatore di calore con una grande differenza di temperatura tra il fluido di processo nel tubo e la cavità del mantello dell'apparecchiatura.

Pertanto, questo tipo di apparecchiatura è più versatile rispetto agli scambiatori di calore con struttura a tubi rigidi e può essere utilizzato in un'ampia gamma di combinazioni di vari mezzi con una grande differenza di temperatura. Tuttavia, a causa della presenza di floating. aumenta anche il costo dello scambiatore di calore di testa. Pertanto, l'uso di questa attrezzatura deve essere tecnicamente giustificato. Quando si specifica il codice del dispositivo, l'abbreviazione "TP”- scambiatori di calore a testa flottante secondo TU 3612-023-00220302-01 VNIINeftemasha.

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La necessità di un lavaggio regolare degli scambiatori di calore per un funzionamento efficiente delle apparecchiature

Perché è necessario pulire lo scambiatore di calore?

Il principio di funzionamento di uno scambiatore di calore a piastre consiste nel trasferire l'energia termica dal vettore di calore caldo a quello freddo attraverso una superficie di scambio termico costituita da piastre metalliche ondulate.

In uno scambiatore di calore a piastre con guarnizioni, le piastre sono strettamente compresse in un pacchetto tra la piastra di pressione e la piastra fissa. In questo caso, le piastre sono separate da guarnizioni di tenuta in gomma speciale. I due media che partecipano allo scambio termico si muovono lungo canali sigillati formati dalle piastre. I flussi di due portatori di calore si trovano sempre sui lati opposti di una piastra, questo elimina la miscelazione dei media.

Nel caso di uno scambiatore di calore a piastre saldobrasate, le piastre di acciaio vengono brasate insieme utilizzando una lega di rame, che elimina anche la miscelazione dei fluidi durante il processo di scambio termico.

Quando lo scambiatore di calore è appena avviato, i canali attraverso i quali si muovono i media sono assolutamente puliti. In questo caso, lo scambiatore di calore funziona nel modo più efficiente possibile. Tuttavia, gradualmente varie impurità iniziano a depositarsi sulle piastre, contaminando i canali. I contaminanti minerali hanno una bassa conduttività termica, le caratteristiche di trasferimento del calore dell'apparato diminuiscono e la resistenza idraulica aumenta, quindi il riscaldamento di un mezzo freddo richiede sempre più energia.

Il tasso di contaminazione dello scambiatore di calore dipende in gran parte dalla purezza del fluido e dalle temperature, ad esempio, più l'acqua è dura nel processo di scambio di calore, più spesso è necessario lavare lo scambiatore di calore.

Con che frequenza viene lavato lo scambiatore di calore?

La frequenza richiesta per la pulizia dello scambiatore di calore varia a seconda dei seguenti fattori:

• L'ambito di applicazione dello scambiatore di calore. Ad esempio, in una serie di processi tecnologici nell'industria alimentare, gli scambiatori di calore sono soggetti a pulizia quotidiana e nel settore energetico comunale, gli scambiatori di calore correttamente selezionati vengono puliti in media una volta all'anno;

• Livello di trattamento dell'acqua. È logico che più varie impurità ci sono nell'acqua, più velocemente i canali dell'apparato si contamineranno e più spesso dovrà essere lavato lo scambiatore di calore.

In generale, ha senso lavare lo scambiatore di calore quando i parametri effettivi non corrispondono a quelli calcolati, il che si esprime in una diminuzione della produttività dell'apparecchiatura e in un aumento della resistenza idraulica. Una diminuzione del valore del coefficiente di scambio termico relativo all'indicatore calcolato del 33-35%, nonché un aumento significativo della caduta di pressione rispetto a quella calcolata, è segno sicuro che è ora di pulire lo scambiatore di calore .

Metodi di lavaggio dello scambiatore di calore

Esistono tre metodi principali per lavare uno scambiatore di calore:

È importante per tutti i metodi di pulizia dello scambiatore di calore utilizzare detergenti che non danneggino la superficie delle piastre e delle guarnizioni. L'utilizzo di detergenti aggressivi può danneggiare la pellicola protettiva di passivazione formata sull'acciaio di cui sono costituite le piastre dell'apparecchio. Pertanto, quando si puliscono piastre e altri componenti in acciaio inossidabile, non utilizzare liquidi contenenti cloro come l'acido cloridrico (HCl) come agenti di pulizia. Quando si scelgono i mezzi per lavare lo scambiatore di calore "Ridan" consiglia di essere guidato dall'elenco specificato nel manuale di istruzioni.

Lo scambiatore di calore viene lavato dai dipendenti dei partner di assistenza Ridan certificati o da personale appositamente addestrato dell'organizzazione operativa in conformità con il manuale operativo fornito con il dispositivo.

Perché il risciacquo dello scambiatore di calore non dovrebbe essere posticipato?

Se si ignora il fatto che lo scambiatore di calore non fornisce i parametri di progetto per troppo tempo, ciò porta alle seguenti conseguenze:

• Aumento del consumo di carburante (è necessaria più energia termica per riscaldare il mezzo);
• Aumento della resistenza idraulica (la contaminazione nei canali dello scambiatore di calore rallenta il movimento del liquido di raffreddamento, che crea un carico aggiuntivo sulla pompa e può portare alla sua rottura);
• Mancata emissione dei parametri richiesti per la temperatura del liquido di raffreddamento, "Surriscaldamento", che porta ad una diminuzione della qualità della fornitura di calore ai consumatori o ad una diminuzione dell'efficienza di raffreddamento del liquido di raffreddamento del circuito primario;
• Sovrastima della temperatura del liquido di raffreddamento del circuito primario, in uscita dallo scambiatore di calore.

Con la pulizia e la manutenzione regolari dello scambiatore di calore, le apparecchiature dureranno a lungo e funzioneranno con la massima efficienza durante l'intero ciclo di vita.

Design

1 - camera anteriore; 2 - fotocamera posteriore; 3 - flangia esterna della testa; 4 - copricapo; 5 - tubo di derivazione ingresso / uscita della testa; 6 - piastra tubiera fissa; 7 - tubi; 8 - involucro; 9 - copertura dell'involucro; 10 - flangia dell'involucro dal lato della testa fissa; 11 - flangia dell'involucro dal lato pieghevole - una testa flottante o una piastra tubiera; 12 - tubo di ingresso / uscita dell'involucro; 13 - flangia del coperchio del corpo; 14 - compensatore di stress; 15 - piastra tubiera galleggiante; 16 - copertura della testa flottante; 17 - flangia del coperchio della testa flottante; 18 - flangia anulare separata della testa flottante posteriore; 19 - flangia anulare separata della testata posteriore; 20 - flangia supporto guida; 21 - copertura della testa posteriore; 22 - testata posteriore tubolare (camera di miscelazione); 23 - paraolio; 24 - sigillo; 25 - flangia del coperchio posteriore; 26 - bulloni; 27 - bielle e montanti; 28 - partizioni di supporto; 29 - piatti spalmatori; 30 - divisione longitudinale; 31 - costola divisoria o piastra divisoria nella testa; 32 - raccordo di ispezione; 33 - raccordo di drenaggio; 34 - accessori per strumenti di misura; 35 - montanti di montaggio; 36 - golfare per lavori di installazione;

3 Procedura per la riparazione degli scambiatori di calore

La riparazione degli scambiatori di calore ha una sequenza rigorosamente definita e dovrebbe avvenire secondo un ordine chiaramente stabilito. Analizziamo la procedura per le operazioni di riparazione in più fasi:

1. Le valvole e le tubazioni vengono smontate, i collegamenti filettati vengono smontati, i coperchi, i portelli e le piastre tubiere vengono rimossi.
2. Verificare la tenuta e la robustezza dei tubi e il loro fissaggio nelle piastre tubiere mediante prove pneumatiche o idrauliche.
3. L'uccisione e la svasatura (saldatura) dei tubi nelle piastre tubiere vengono eseguite, quando si sostituiscono i tubi, vengono rimossi dal corpo, i fori nelle griglie dello scambiatore di calore vengono puliti, vengono installati nuovi tubi e le loro estremità vengono pulite.
4. Inoltre, le parti del corpo vengono riparate, il taglio e il taglio delle guarnizioni e la preparazione degli elementi di fissaggio, dopo di che viene assemblato l'apparato.
5. L'ultima fase è costituita dai test di densità e resistenza e dalla messa in servizio.

Fico. 1. Pulizia idrodinamica (a) e idromeccanica (b) di scambiatori di calore, installazione di trasduttori per pulizia a ultrasuoni (c) e schema di funzionamento di un condensatore "autopulente" - un condensatore con un flusso di sabbia pseudo-bollente (d ):

1- motore; 2 - pompa; 3 - regolatore di pressione; 4 - avvolgitubo; 5 - approvvigionamento idrico; 6 - tubo flessibile ad alta pressione; 7 - scudo; 8 - pannello di controllo ("pistola"); 9 - barra vuota; 10 - spruzzatore con ugelli; 11 - trapano; 12 - cuscinetto; 13 - polsino; 14 - trapano; 15 - convertitore; 16 - generatore; 17 - partizioni; 18 - vassoio di scarico; 19 - finestre di visualizzazione

Principio di funzionamento

Il principio di funzionamento di uno scambiatore di calore con una testa flottante: il liquido caldo e freddo entra nelle corrispondenti cavità dell'apparato. Di norma, il liquido caldo viene fornito allo spazio anulare e il freddo ai tubi, ma possono esserci casi opposti, a seconda di una serie di fattori: pressione di esercizio, contaminazione del mezzo e necessità di pulizia, classe di pericolo dei flussi e alcuni altri.

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Quando le pareti del tubo vengono riscaldate, si verifica un'espansione lineare e il fascio tubiero si allunga. Il dispositivo a testa flottante consente di compensare questo allungamento dovuto al libero movimento della testa nella camera posteriore dello scambiatore di calore quando i tubi vengono allungati o accorciati rispettivamente quando vengono riscaldati o raffreddati. Questo design della testa flottante è ampiamente utilizzato nelle raffinerie grazie alla sua affidabilità e alla prostata.

Di norma, nelle fabbriche, questi dispositivi, della stessa dimensione, sono spesso assemblati in gruppi che formano coppie posizionate orizzontalmente: doppi scambiatori di calore. Questa disposizione consente di ridurre il necessario:

• Luogo richiesto per l'installazione;
• La quantità di reggette richiesta;
• Migliora l'accesso al servizio.

Come pulire lo scambiatore di calore della caldaia

Come descritto sopra, per pulire la parte esterna dello scambiatore di calore, è sufficiente aggiungere un po 'di agente chimico domestico per pulire l'acqua per il lavaggio e la pulizia di varie superfici. Possono essere necessari agenti più forti per pulire l'interno delle pareti dello scambiatore di calore.
Guarda il video per un esempio di pulizia dello scambiatore di calore di una caldaia a doppio circuito:

Innanzitutto, puoi utilizzare un detergente per impianti idraulici per rimuovere la placca. Quindi risciacquare più volte il tubo con un decalcificante progettato per macchine da caffè, ferri da stiro e altre attrezzature simili. Puoi farlo con acido citrico diluito in acqua. Quindi, con un potente getto d'acqua fornito ad entrambi i fori, lo scambiatore di calore deve essere risciacquato, rimuovendo da esso i restanti detergenti.

Il passaggio libero dell'acqua indicherà che l'interno del tubo è pulito. Terminate le procedure di "bagno", raccogliere il tutto in ordine inverso, ricordandosi di rimuovere tutto lo sporco accumulato dall'interno della caldaia. Dopo averlo acceso a piena potenza, è necessario assicurarsi che non ci siano perdite e che la caldaia funzioni correttamente.

Avrai bisogno solo di circa due ore per completare tutto il lavoro.

Riparazione dello scambiatore di calore a testa flottante

Lo scambiatore di calore a testa flottante ha la capacità di rimuovere il fascio tubiero dal corpo. Per fare ciò, è necessario scaricare la pressione e scollegare il dispositivo dalla tubazione tappando i tubi di ingresso e di uscita del fluido di processo.

La riparazione di uno scambiatore di calore a testa flottante consiste nelle seguenti fasi:

• Pulizia della superficie dei tubi da inquinamento esterno e interno e corrosione;
• Verificare l'integrità dei tubi, svasare, sostituire o tappare i tubi se necessario;
• Verifica della tenuta dei collegamenti delle flange e sostituzione delle guarnizioni;
• Collaudo idraulico dell'apparato;
• Verifica delle connessioni filettate.

L'estrazione di un fascio tubiero è una delle operazioni più difficili e richiede attrezzature di sollevamento pesanti, solitamente un argano in combinazione con una gru.

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Pulizia scambiatori di calore a piastre

Lo scambiatore di calore scollegato dal sistema deve essere pulito dall'esterno e dall'interno dello sporco, della ruggine e delle incrostazioni formate. Sarà più conveniente iniziare a pulirne la parte esterna.

Innanzitutto, riempire lo scambiatore di calore con acqua calda, aggiungendo un prodotto domestico per rimuovere ruggine, incrostazioni e altri contaminanti. Dopo un po ', risciacquare tutto il metallo con acqua pulita. Sarà più facile eseguire questa procedura per strada utilizzando un autolavaggio ad alta pressione. Se non ne hai uno a casa, puoi chiedere a qualsiasi autolavaggio di pulire la parte, ma dovresti assicurarti che le lamine non vengano schiacciate da un potente getto d'acqua

Rimozione dello scambiatore di calore dalla caldaia

Le caldaie a gas sono dotate di scambiatori di calore, a volte sono chiamati radiatori di caldaie, in cui alcune fonti trasferiscono energia termica ad altre. La maggior parte delle caldaie ha scambiatori di calore primari e secondari, mentre altre hanno scambiatori di calore combinati o bitermici.

Tutti i tipi di scambiatori sono influenzati da fattori sfavorevoli. La qualità del metallo si deteriora, la permeabilità dei canali diminuisce, la pressione dell'acqua colpisce le pareti. Il primario e il bitermico sono influenzati dalla fiamma del bruciatore principale.

Negli scambiatori di calore bitermici, il canale di alimentazione dell'acqua si trova all'interno della linea di riscaldamento - se fosse il contrario, gli scambiatori di calore si guasterebbero più spesso

Gli scambiatori usurati possono presentare dei fori. Dato il costo di questa parte, ha senso ripararli piuttosto che sostituirli immediatamente. Inoltre, non è sempre possibile trovare un analogo.

Se lo scambiatore di calore perde in una caldaia a gas, noterai perdite vicino agli elettrodomestici o un errore sul display. Rimuovere la parte problematica, se necessario.

Per prima cosa, fai questo:

1. Scollegare la caldaia da elettricità e gas.
2. Chiudere il flusso del mezzo di riscaldamento dentro e fuori il sistema di riscaldamento. Aprire il rubinetto per fornire l'acqua del rubinetto alla caldaia.
3. Scaricare l'acqua rimanente nel dispositivo.
4. Rimuovere il coperchio della caldaia.
5. Spurgare l'aria attraverso lo sfiato.
6. Controllare l'interno dell'apparecchio. Controlla se c'è umidità da qualche parte e asciugala.

Per accedere allo scambiatore primario o bitermico liberare la camera di combustione dagli elementi che la incastrano. Rimuovere il tubo che fornisce gas al bruciatore. Scollegare i cavi elettrici dalla camera di combustione. Se dimentichi questa sfumatura, a causa della disattenzione puoi danneggiarli.

Scollegare le sonde, le tubazioni del circuito di riscaldamento, rimuovere le tubazioni di entrambi i circuiti dallo scambiatore bitermico. Rimuovere i componenti che impediscono l'estrazione del dispositivo dalla caldaia.

Scollegare ed estrarre la camera di combustione. Rimuovere le coperture superiore e anteriore. Rimuovere l'hardware sotto lo scambiatore di calore ed estrarlo.

A causa della perdita d'acqua dallo scambiatore di calore, della formazione di depositi e delle condizioni degli elementi della caldaia si deteriorano, i sensori potrebbero guastarsi, dopodiché il forno non si avvia

Per accedere allo scambiatore secondario, rimuovere la scheda e gli altri componenti elettronici, svitare e rimuovere tutto ciò che impedirebbe l'estrazione dell'unità dalla caldaia. Isolare il contenuto del dispositivo dall'ingresso di acqua proveniente dallo scambiatore e dai canali che si adattano allo stesso.

Ma un malfunzionamento dello scambiatore di calore non è l'unico motivo per cui la caldaia può perdere. Abbiamo descritto in dettaglio in questo articolo altre possibili cause di una perdita e come eliminarle.

Come si pulisce lo scambiatore di calore?

Lo scambiatore di calore viene pulito alla fine della stagione di riscaldamento. Per svolgere il lavoro è sufficiente avere a disposizione un set standard di strumenti. Prima di iniziare i lavori è necessario scollegare la caldaia dalla rete del gas (principale o locale) e dall'elettricità.

Tenere conto come pulire una caldaia a gas a basamento

:

• il primo passo è smontare il dispositivo bruciatore;
• tutti i fili devono essere scollegati dalla valvola del gas;
• una termocoppia viene rimossa dalla camera di combustione, che è collegata alla valvola del gas tramite un tubo capillare;
• il tubo di alimentazione del carburante è scollegato;
• bulloni o dadi (4 pz) che fissano la piastra con il bruciatore sono svitati, il gruppo viene rimosso all'esterno.

È conveniente pulire il bruciatore di una caldaia a gas con un vecchio spazzolino da denti. La fuliggine deve essere rimossa anche dal sensore di fiamma, accenditore, dispositivo piezoelettrico per l'accensione automatica.

Per accedere allo scambiatore di caldaia, rimuovere il coperchio superiore dell'unità, scollegare la sonda di tiraggio e il camino, rimuovere la coibentazione, smontare i fissaggi del mantello e il mantello stesso. Avendo ottenuto l'accesso allo scambiatore di calore, è necessario rimuovere i turbolatori da esso.

Una spazzola di metallo morbido è adatta per pulire i turbolatori e lo scambiatore di calore stesso viene liberato dai depositi di fuliggine con un raschietto in miniatura di metallo sottile. Viene utilizzato anche un pennello a manico lungo. Prima di tutto si puliscono e si spazzano i tubi del fumo, quindi si rimuove la fuliggine che si è sbriciolata sul fondo.

La caldaia murale viene pulita con uno spazzolino da denti

Pulizia del generatore di calore a parete. Dopo aver interrotto l'alimentazione del gas, è necessario smontare il pannello frontale della caldaia. Quindi si svita il coperchio anteriore, che chiude la camera di combustione. Si consiglia di coprire gli ugelli con un pezzo di carta pesante per evitare che il bruciatore si ostruisca con la fuliggine in caduta. La pulizia fai-da-te dello scambiatore di calore di una caldaia a doppio circuito viene eseguita utilizzando un vecchio spazzolino da denti o una spazzola con setole metalliche. Al termine della pulizia, spazzolare attorno allo scambiatore di calore e rimuovere con cura la carta con la fuliggine raccolta. Come viene eseguita la procedura, guarda il video qui sotto.

Lavaggio di una caldaia a gas a circuito singolo e doppio circuito

Il lavaggio dello scambiatore di calore di una caldaia a gas è necessario per rimuovere i depositi interni che possono interrompere la normale circolazione del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento e causare problemi con la fornitura di acqua calda al sistema ACS locale. Inoltre, i sedimenti possono contenere sostanze che distruggono il metallo.

La frequenza con cui questa attività deve essere eseguita dipende dal tipo di refrigerante. Se nell'impianto circola acqua depurata, è sufficiente fare una profilassi ogni quattro anni, rimuovendo i depositi. Il sistema con antigelo deve essere lavato ogni due anni e il liquido di raffreddamento deve essere cambiato regolarmente: sotto l'influenza delle alte temperature, cambia le sue proprietà nel tempo e può diventare pericoloso per gli elementi metallici del sistema.