A necessidade de descarga regular de trocadores de calor para operação eficiente do equipamento

Descrição do trocador de calor com cabeça flutuante "TP"

O trocador de calor de cabeça flutuante é um dos tipos exigidos de trocadores de calor de casco e tubo e é amplamente utilizado em refinarias e várias outras empresas industriais.

A principal característica deste dispositivo é a presença de um compensador de temperatura na forma de um "Cabeça flutuante".

Abaixo estão 2 opções "Cabeça flutuante":

1. A figura superior é um desenho com a possibilidade de retirar o feixe tubular sem desmontar a própria cabeça, caracterizado por uma eficiência térmica reduzida devido à presença de fluxos de bypass (designação TEMA).
2. A figura inferior é um desenho que requer a desmontagem da cabeça para extrair o feixe de tubos (designação TEMA S). O mais comum em refinarias nacionais.

Em ambos os casos, a presença de uma cabeça flutuante torna possível o uso do trocador de calor com uma grande diferença de temperatura entre o meio de processo no tubo e a cavidade do invólucro do aparelho.

Assim, esse tipo de aparelho é mais versátil em comparação com trocadores de calor de estrutura de tubo rígido e pode ser usado em uma ampla gama de combinações de vários meios com uma grande diferença de temperatura. No entanto, devido à presença de flutuante. o custo do trocador de calor de cabeça também aumenta. Portanto, o uso deste equipamento deve ser justificado tecnicamente. Ao especificar o código do dispositivo, a abreviatura “TP”- trocadores de calor com cabeça flutuante de acordo com TU 3612-023-00220302-01 VNIINeftemasha.

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A necessidade de descarga regular de trocadores de calor para operação eficiente do equipamento

Por que o trocador de calor precisa ser limpo?

O princípio de operação de um trocador de calor a placas é a transferência de energia térmica do portador de calor quente para o frio através de uma superfície de troca de calor feita de placas de metal onduladas.

Em um trocador de calor de placa com gaxeta, as placas são comprimidas firmemente em um pacote entre a placa de pressão e a placa fixa. Neste caso, as placas são separadas por juntas de vedação feitas de borracha especial. Os dois meios que participam da troca de calor se movem ao longo de canais vedados formados pelas placas. Os fluxos de dois portadores de calor estão sempre em lados opostos de uma placa, o que elimina a mistura de meios.

No caso de um trocador de calor a placas brasadas, as placas de aço são brasadas juntas usando solda de cobre, o que também elimina a mistura de meios durante o processo de troca de calor.

Quando o trocador de calor acaba de ser colocado em operação, os canais pelos quais o meio se move estão absolutamente limpos. Neste caso, o trocador de calor funciona da forma mais eficiente possível. No entanto, gradualmente várias impurezas começam a se depositar nas placas, contaminando os canais. Os contaminantes minerais apresentam baixa condutividade térmica, as características de transferência de calor do aparelho diminuem e a resistência hidráulica aumenta, portanto, o aquecimento de um meio frio requer cada vez mais energia.

A taxa de incrustação do trocador de calor depende muito da pureza do meio e das temperaturas, por exemplo, quanto mais água dura é usada no processo de troca de calor, mais frequentemente o trocador de calor precisa ser lavado.

Com que frequência o trocador de calor é lavado?

A frequência necessária de limpeza do trocador de calor difere dependendo dos seguintes fatores:

• O escopo de aplicação do trocador de calor. Por exemplo, em vários processos tecnológicos na indústria alimentícia, os trocadores de calor são limpos diariamente e, no setor de energia municipal, os trocadores de calor corretamente selecionados são limpos em média uma vez por ano;

• Nível de tratamento da água. É lógico que quanto mais impurezas houver na água, mais rapidamente os canais do aparelho ficarão sujos e mais frequentemente o trocador de calor terá de ser lavado.

Em geral, faz sentido fazer a descarga do trocador de calor quando os parâmetros reais não correspondem aos calculados, o que se expressa na diminuição da produtividade do aparelho e no aumento da resistência hidráulica. Uma diminuição no valor do coeficiente de transferência de calor em relação ao indicador calculado em 33-35%, bem como um aumento significativo na queda de pressão em relação ao calculado, é um sinal seguro de que é hora de limpar o trocador de calor .

Métodos de lavagem do trocador de calor

Existem três métodos principais para lavar um trocador de calor:

É importante para todos os métodos de limpeza do trocador de calor usar detergentes que não danifiquem a superfície das placas e gaxetas. A utilização de detergentes agressivos pode danificar a película protetora passivadora formada no aço de que são feitas as placas do aparelho. Portanto, ao limpar placas e outros componentes de aço inoxidável, não use líquidos que contenham cloro, como ácido clorídrico (HCl), como agentes de limpeza. Ao escolher o meio de lavagem do trocador de calor "Ridan" recomenda ser orientado pela lista especificada no manual de operação.

O trocador de calor é lavado por funcionários de parceiros de serviço certificados Ridan ou por pessoal especialmente treinado da organização operacional de acordo com o manual de operação fornecido com o dispositivo.

Por que o enxágue do trocador de calor não deve ser adiado?

Se você ignorar o fato de que o trocador de calor não fornece os parâmetros de projeto por muito tempo, isso leva às seguintes consequências:

• Aumento do consumo de combustível (mais energia térmica é necessária para aquecer o meio);
• Aumento da resistência hidráulica (contaminação nos canais do trocador de calor retarda o movimento do refrigerante, o que cria uma carga adicional na bomba e pode levar à sua quebra);
• Falha em emitir os parâmetros necessários para a temperatura do refrigerante, “Subaquecimento”, que leva a uma diminuição na qualidade do fornecimento de calor aos consumidores ou uma diminuição na eficiência de resfriamento do refrigerante do circuito primário;
• Superestimativa da temperatura do refrigerante do circuito primário, saindo do trocador de calor.

Com a limpeza e manutenção regulares do trocador de calor, seu equipamento durará muito e operará com eficiência máxima em todo o seu ciclo de vida.

Projeto

1 - câmara anterior; 2 - câmera traseira; 3 - flange externa da cabeça; 4 - cobertura da cabeça; 5 - tubo ramal de entrada / saída da cabeça; 6 - folha de tubo estacionária; 7 - tubos; 8 - invólucro; 9 - tampa do invólucro; 10 - flange de revestimento do lado da cabeça estacionária; 11 - flange de revestimento do lado dobrável - uma cabeça flutuante ou uma placa de tubo; 12 - tubo de entrada / saída do invólucro; 13 - flange da tampa do invólucro; 14 - compensador de estresse; 15 - folha de tubo flutuante; 16 - tampa da cabeça flutuante; 17 - flange da tampa da cabeça flutuante; 18 - flange anular separada da cabeça flutuante traseira; 19 - flange anular separada da cabeça traseira; 20 - guia de suporte da flange; 21 - tampa traseira da cabeça; 22 - cabeça traseira tubular (câmara de mistura); 23 - retentores de óleo; 24 - selo; 25 - flange da tampa traseira; 26 - parafusos; 27 - bielas e escoras; 28 - partições de suporte; 29 - placas de espalhamento; 30 - partição longitudinal; 31 - nervura divisória ou placa divisória na cabeça; 32 - encaixe de inspeção; 33 - conexão de drenagem; 34 - acessórios para instrumentos de medição; 35 - postes de montagem; 36 - olhais para trabalhos de instalação;

3 Procedimento para o reparo de trocadores de calor

O reparo dos trocadores de calor tem uma sequência estritamente definida e deve ocorrer de acordo com uma ordem claramente estabelecida. Vamos analisar o procedimento para operações de reparo em etapas:

1. As válvulas e a tubulação são desmontadas, as conexões roscadas são desmontadas, as tampas, as escotilhas e as folhas dos tubos são removidas.
2. Verifique a estanqueidade e resistência dos tubos e a sua fixação nas chapas dos tubos por meio de testes pneumáticos ou hidráulicos.
3. Efetua-se a matança e queima (soldagem) de tubos nas folhas dos tubos, ao substituir os tubos, eles são removidos do corpo, os orifícios nas grades do trocador de calor são limpos, novos tubos são instalados e suas extremidades são limpas.
4. Além disso, as partes do corpo são reparadas, o corte e o corte das juntas e a preparação dos fechos são realizados, após o que o aparelho é montado.
5. A última etapa consiste nos testes de densidade e resistência e comissionamento.

FIG. 1. Limpeza hidrodinâmica (a) e hidromecânica (b) de trocadores de calor, instalação de transdutores para limpeza ultrassônica (c) e o esquema de operação de um condensador "autolimpante" - um condensador com um fluxo de areia pseudo-fervente (d ):

1- motor; 2 - bomba; 3 - regulador de pressão; 4 - carretel de mangueira; 5 - abastecimento de água; 6 - mangueira flexível de alta pressão; 7 - escudo; 8 - painel de controle ("pistola"); 9 - barra oca; 10 - pulverizador com bicos; 11 - broca; 12 - rolamento; 13 - manguito; 14 - broca; 15 - conversor; 16 - gerador; 17 - partições; 18 - bandeja de drenagem; 19 - janelas de visualização

Princípio da Operação

O princípio de operação de um trocador de calor com cabeça flutuante - o líquido quente e frio entra nas cavidades correspondentes do aparelho. Como regra, o líquido quente é fornecido ao espaço anular e frio aos tubos, mas pode haver casos opostos, dependendo de uma série de fatores: pressão de operação, contaminação do meio e a necessidade de limpeza, classe de perigo dos fluxos e alguns outros.

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Quando as paredes do tubo são aquecidas, ocorre uma expansão linear e o feixe de tubos aumenta. O dispositivo de cabeça flutuante torna possível compensar este alongamento devido ao movimento livre da cabeça na câmara posterior do trocador de calor quando os tubos são alongados ou encurtados quando são aquecidos ou resfriados, respectivamente. Este projeto da cabeça flutuante é amplamente utilizado em refinarias devido à sua confiabilidade e próstata.

Via de regra, nas fábricas, esses dispositivos, do mesmo tamanho, costumam ser montados em grupos que formam pares localizados horizontalmente - trocadores de calor duplos. Este arranjo permite que você reduza o necessário:

• Lugar necessário para instalação;
• A quantidade de cintas necessária;
• Melhora o acesso ao serviço.

Como limpar o trocador de calor da caldeira

Conforme descrito acima, para limpar a parte externa do trocador de calor, basta adicionar algum agente químico doméstico à água limpa para lavar e limpar várias superfícies. Agentes mais fortes podem ser necessários para limpar o interior das paredes do trocador de calor.
Assista ao vídeo para um exemplo de limpeza do trocador de calor de uma caldeira de circuito duplo:

Primeiro, você pode usar um limpador de encanamento para remover a placa. Em seguida, deve-se enxaguar o tubo várias vezes com um descalcificador adequado para máquinas de café, ferros de engomar e outros equipamentos semelhantes. Você pode fazer com ácido cítrico diluído em água. Em seguida, com um poderoso jato de água fornecido aos dois furos, deve-se enxaguar o trocador de calor, retirando-se dele os demais agentes de limpeza.

A passagem livre de água será uma indicação de que o interior do tubo está limpo. Após o término dos procedimentos de “banho”, coloque tudo na ordem inversa, lembrando de retirar toda sujeira acumulada de dentro da caldeira. Depois de ligado na potência máxima, certifique-se de que não há vazamentos e que a caldeira está funcionando corretamente.

Você precisará de apenas cerca de duas horas para concluir todo o trabalho.

Reparo do trocador de calor de cabeça flutuante

O trocador de calor de cabeça flutuante tem a capacidade de remover o feixe de tubos do corpo. Para fazer isso, é necessário aliviar a pressão e desconectar o dispositivo da tubulação conectando os tubos de entrada e saída do meio de processo.

O reparo de um trocador de calor de cabeça flutuante consiste nas seguintes etapas:

• Limpeza da superfície dos tubos de poluição externa e interna e corrosão;
• Verificar a integridade dos tubos, alargando, substituindo ou tampando os tubos se necessário;
• Verificar o aperto das conexões dos flanges e substituir as gaxetas;
• Teste hidráulico do aparelho;
• Verificando conexões rosqueadas.

A extração de um feixe de tubos é uma das operações mais difíceis e requer equipamento de levantamento pesado, geralmente um guincho em combinação com um guindaste.

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Limpando trocadores de calor de placa

O trocador de calor desconectado do sistema deve ser limpo por fora e por dentro da sujeira formada, ferrugem e incrustações. Será mais conveniente começar a limpar a parte externa dele.

Primeiro, encha o trocador de calor com água morna, adicionando um produto doméstico para remover ferrugem, incrustações e outros contaminantes. Depois de um tempo, enxágue tudo do metal com água limpa. Será mais fácil realizar este procedimento na rua usando um lava-jato de alta pressão. Se você não tiver um em casa, pode pedir a qualquer lavador de carros para limpar a peça, mas certifique-se de que as placas finas não sejam esmagadas por um poderoso jato de água (cerca de

Removendo o trocador de calor da caldeira

As caldeiras a gás são equipadas com trocadores de calor, às vezes chamados de radiadores de caldeira, em que algumas fontes transferem energia térmica para outras. A maioria das caldeiras possui trocadores de calor primário e secundário, enquanto outras possuem trocadores de calor combinados ou bitérmicos.

Todos os tipos de trocadores são afetados por fatores desfavoráveis. A qualidade do metal se deteriora, a permeabilidade dos canais diminui, a pressão da água atinge as paredes. O primário e o bitérmico são afetados pela chama do queimador principal.

Em trocadores de calor bitérmicos, o canal de abastecimento de água está localizado dentro da linha de aquecimento - se fosse o contrário, os trocadores de calor falhariam mais frequentemente

Os trocadores gastos podem ter orifícios. Dado o custo desta peça, faz sentido repará-los em vez de substituí-los imediatamente. Além disso, nem sempre é possível encontrar um análogo.

Se o trocador de calor estiver vazando em uma caldeira a gás, você notará vazamentos ao lado de eletrodomésticos ou um erro no display. Remova a parte problemática, se necessário.

Primeiro, faça o seguinte:

1. Desligue a caldeira da eletricidade e do gás.
2. Desligue o fluxo do meio de aquecimento para dentro e para fora do sistema de aquecimento. Abra a torneira para fornecer água da torneira à caldeira.
3. Drene a água restante no dispositivo.
4. Remova a tampa da caldeira.
5. Purgue o ar pelo respiradouro.
6. Verifique o interior do aparelho. Veja se há umidade em algum lugar e limpe-a.

Para acessar o trocador de calor primário ou bitérmico, libere a câmara de combustão dos elementos que se encaixam nela. Remova o tubo que fornece gás para o queimador. Desconecte os fios elétricos da câmara de combustão. Se você esquecer esta nuance, então, devido ao descuido, você pode danificá-los.

Desconecte os sensores, tubos do circuito de aquecimento, remova os tubos de ambos os circuitos do trocador bitérmico. Remova os componentes que impedem o dispositivo de ser puxado para fora da caldeira.

Desconecte e retire a câmara de combustão. Remova as tampas superior e frontal. Remova o hardware sob o trocador de calor e puxe-o para fora.

Devido ao vazamento de água do trocador de calor, depósitos se formam e a condição dos elementos da caldeira se deteriora, os sensores podem falhar, após o que o forno não iniciará

Para acessar o trocador de calor secundário, remova a placa e outros componentes eletrônicos, desparafuse e remova qualquer coisa que impeça a unidade de ser puxada para fora da caldeira. Isole o conteúdo do dispositivo da entrada de água do trocador e dos canais que cabem nele.

Mas um mau funcionamento do trocador de calor não é a única razão pela qual a caldeira pode vazar. Descrevemos em detalhes neste artigo sobre outras possíveis causas do vazamento e como eliminá-las.

Como limpar o trocador de calor?

O trocador de calor é limpo no final da estação de aquecimento. Para realizar o trabalho, basta ter à disposição um conjunto padrão de ferramentas. Antes de iniciar o trabalho, é necessário desligar a unidade da caldeira da rede de gás (principal ou local) e da eletricidade.

Considerar como limpar uma caldeira a gás de chão

:

• o primeiro passo é desmontar o dispositivo do queimador;
• todos os fios devem ser desconectados da válvula de gás;
• um termopar é removido da câmara de combustão, que é conectada à válvula de gás por um tubo capilar;
• o tubo de alimentação de combustível está desconectado;
• os parafusos ou porcas (4 peças) que fixam a placa com o queimador são desparafusados, o conjunto é removido do lado de fora.

É conveniente limpar o queimador da caldeira a gás com uma escova de dentes velha. A fuligem também deve ser removida do sensor de chama, dispositivo de ignição, dispositivo piezoelétrico para ignição automática.

Para chegar ao trocador de calor da caldeira, remova a tampa superior do conjunto, desconecte o sensor de tiragem e a chaminé, remova o isolamento, desmonte os fechos da caixa e a própria caixa. Tendo obtido acesso ao trocador de calor, é necessário remover os turbuladores dele.

Uma escova de metal macio é adequada para limpar os turbuladores, e o próprio trocador de calor é liberado de depósitos de fuligem com um raspador em miniatura feito de metal fino. Uma escova de cabo longo também é usada. Em primeiro lugar, os tubos de fumaça são limpos e varridos, depois a fuligem que se desintegrou no fundo deve ser removida.

A caldeira montada na parede é limpa com uma escova de dentes

Limpeza do gerador de calor montado na parede. Após desligar o fornecimento de gás, é necessário desmontar o painel frontal da caldeira. Em seguida, a tampa frontal é desrosqueada, o que fecha a câmara de combustão. Recomenda-se cobrir os bicos com um pedaço de papel grosso para evitar que o queimador entupa com a fuligem que cai. A limpeza "faça você mesmo" do trocador de calor de uma caldeira de circuito duplo é realizada com uma escova de dentes velha ou uma escova com cerdas de metal. Após a limpeza ser concluída, escove ao redor do trocador de calor e remova cuidadosamente o papel com a fuligem coletada. Como o procedimento é realizado, veja o vídeo abaixo.

Lavar uma caldeira a gás de circuito único e duplo

A lavagem do trocador de calor de uma caldeira a gás é necessária para remover depósitos internos que podem interromper a circulação normal do refrigerante no sistema de aquecimento e causar problemas com o fornecimento de água quente para o sistema AQS local. Além disso, os sedimentos podem conter substâncias que destroem o metal.

A frequência com que essa ação deve ser executada depende do tipo de refrigerante. Se a água purificada circula no sistema, basta fazer a profilaxia a cada quatro anos, retirando os depósitos. O sistema com anticongelante deve ser lavado a cada dois anos e o refrigerante deve ser trocado regularmente - sob a influência de altas temperaturas, ele muda suas propriedades com o tempo e pode se tornar perigoso para os elementos metálicos do sistema.