Beskrivning av värmeväxlaren med flytande huvud "TP"
Den flytande huvudvärmeväxlaren är en av de krävda typerna av värmeväxlare för skal och rör och används ofta i raffinaderier och i andra industriföretag.
Huvudfunktionen för denna enhet är närvaron av en temperaturkompensator i form av en så kallad "Flytande huvud".
Nedan finns två alternativ "Flytande huvud":
- Toppfiguren är en design med förmågan att extrahera rörknippet utan att demontera själva huvudet, kännetecknat av en minskad värmeeffektivitet på grund av närvaron av bypassflöden (TEMA-beteckning).
- Den nedre figuren är en design som kräver demontering av huvudet för att extrahera rörknippet (TEMA-beteckning S). Det vanligaste i inhemska raffinaderier.
I båda fallen gör närvaron av ett flytande huvud det möjligt att använda värmeväxlaren med stor temperaturskillnad mellan processmediet i apparatens rör- och skalhålighet.
Således är denna typ av apparater mer mångsidig jämfört med värmeväxlare med en stel rörstruktur och kan användas i ett brett spektrum av kombinationer av olika media med stor temperaturskillnad. Men på grund av tillgängligheten av fusion. huvudvärmeväxlarens kostnad ökar också. Därför måste användningen av denna utrustning vara tekniskt motiverad. När du anger enhetens kod ska förkortningen “TP”- värmeväxlare med flytande huvud enligt TU 3612-023-00220302-01 VNIINeftemasha.
Läs förresten också den här artikeln: U-tube värmeväxlare
Behovet av regelbunden spolning av värmeväxlare för effektiv drift av utrustningen
Varför måste värmeväxlaren rengöras?
Principen för drift av en plattvärmeväxlare är att överföra värmeenergi från varm till kall värmebärare genom en värmeväxlingsyta gjord av korrugerade metallplattor.
I en packad plattvärmeväxlare komprimeras plattorna tätt till en förpackning mellan tryckplattan och den fasta plattan. I detta fall separeras plattorna med tätningspackningar av specialgummi. De två medierna som deltar i värmeväxlingen rör sig längs förseglade kanaler som bildas av plattorna. Strömmarna från två värmebärare är alltid placerade på motsatta sidor om en platta, detta eliminerar blandning av media.
I fallet med en lödplåtvärmeväxlare löds stålplattorna ihop med kopparlöd, vilket också utesluter blandning av media under värmeväxlingsprocessen.
När värmeväxlaren bara tas i drift är kanalerna som media rör sig genom helt rena. I detta fall fungerar värmeväxlaren så effektivt som möjligt. Men gradvis börjar olika föroreningar sätta sig på plattorna och förorenar kanalerna. Mineralföroreningar har låg värmeledningsförmåga, apparatens värmeöverföringsegenskaper minskar och det hydrauliska motståndet ökar, därför kräver uppvärmning av ett kallt medium mer och mer energi.
Värmeväxlarens föroreningshastighet beror till stor del på mediernas renhet och temperaturer, till exempel ju hårdare vatten som används i värmeväxlingsprocessen, desto oftare behöver värmeväxlaren spolas.
Hur ofta spolas värmeväxlaren?
Den nödvändiga frekvensen för rengöring av värmeväxlaren varierar beroende på följande faktorer:
- Värmeväxlarens tillämpningsområde. Till exempel i ett antal tekniska processer inom livsmedelsindustrin är värmeväxlarna föremål för daglig rengöring och inom den kommunala energisektorn rengörs korrekt utvalda värmeväxlare i genomsnitt en gång om året.
- Vattenreningsnivå. Det är logiskt att ju mer olika föroreningar det finns i vattnet, desto snabbare blir apparatens kanaler smutsiga och desto oftare måste värmeväxlaren spolas.
I allmänhet är det vettigt att spola värmeväxlaren när de faktiska parametrarna inte motsvarar de beräknade, vilket uttrycks i en minskning av produktiviteten hos apparaten och en ökning av det hydrauliska motståndet. En minskning av värmeöverföringskoefficienten i förhållande till den beräknade indikatorn med 33-35%, liksom en signifikant ökning av tryckfallet jämfört med den beräknade, är ett säkert tecken på att det är dags att rengöra värmeväxlaren .
Metoder för spolning av värmeväxlare
Det finns tre huvudmetoder för att spola en värmeväxlare:
1. CIP kemisk tvätt. Lämplig för alla typer av värmeväxlare, inklusive lödda och svetsade. En tvättanläggning är ansluten till värmeväxlaren och genom den tillförs en speciell tvättlösning till apparatens kretsar, som cirkulerar inuti genom värmeväxlarens kanaler tills föroreningarna avlägsnas. Fördelarna med denna metod inkluderar packningarnas förlängda livslängd (ju mindre ofta värmeväxlaren demonteras, desto längre håller tätningarna), liksom bekvämligheten med rengöring i smala rum i pannrum och värmepunkter. Denna metod för spolning av värmeväxlaren är emellertid endast effektiv när den är förorenad med lösliga avlagringar. Med CIP-metoden är det dessutom omöjligt att visuellt bedöma rengöringens kvalitet. | |
2. Demonterbar mekanisk rengöring. Efter demontering av apparaten avlägsnas förorening från plattorna antingen manuellt eller med hjälp av specialutrustning som levererar vatten under högt tryck. Denna metod används av uppenbara skäl endast för värmeväxlare med delad design. Det kräver fler färdigheter och arbetskraftskostnader än CIP, eftersom det för spolning är nödvändigt att först demontera och sedan montera värmeväxlaren i rätt ordning. | |
3. Demonterbar kemisk-mekanisk rengöring. Först rengörs plattorna mekaniskt i enlighet med den andra metoden. Därefter förvaras plattorna i en behållare med en rengöringslösning och sköljs därefter med rent vatten. Denna rengöringsmetod är den mest effektiva eftersom den gör att du kan ta bort alla föroreningar helt och kontrollera kvaliteten på rengöringen. |
För alla rengöringsmetoder i värmeväxlaren är det viktigt att använda rengöringsmedel som inte skadar ytan på plattorna och packningarna. Användning av aggressiva rengöringsmedel kan skada den skyddande passiveringsfilmen som bildas på stålet från vilket plattorna är tillverkade. Använd därför inte klorinnehållande vätskor såsom saltsyra (HCl) som rengöringsmedel när du rengör plattor och andra rostfria stålkomponenter. När du väljer medel för spolning rekommenderar värmeväxlaren "Ridan" att styras av listan som anges i bruksanvisningen.
Värmeväxlaren spolas av anställda från certifierade Ridan Service Partners eller av specialutbildad personal från driftsorganisationen i enlighet med bruksanvisningen som medföljer enheten.
Varför ska inte sköljning av värmeväxlaren skjutas upp?
Om du ignorerar det faktum att värmeväxlaren inte tillhandahåller designparametrarna för länge leder det till följande konsekvenser:
- Ökad bränsleförbrukning (mer värmeenergi krävs för att värma mediet);
- Ökning av hydrauliskt motstånd (föroreningar i värmeväxlarkanalerna saktar ner kylvätskans rörelse, vilket skapar en extra belastning på pumpen och kan leda till att den går sönder);
- Underlåtenhet att utfärda de nödvändiga parametrarna för kylvätskans temperatur, "Underhettning", vilket leder till en minskning av kvaliteten på värmetillförseln till konsumenterna eller en minskning av effektiviteten vid kylning av kylvätskan i den primära kretsen;
- Överskattning av temperaturen i den primära kretsens kylvätska, lämnar värmeväxlaren.
Med regelbunden rengöring och underhåll av värmeväxlaren kommer din utrustning att hålla länge och fungera med maximal effektivitet under hela dess livscykel.
Design
1 - främre kammare; 2 - bakre kamera; 3 - huvudets yttre fläns; 4 - huvudskydd 5 - huvudets inlopps- / utloppsrör; 6 - stationärt rörark; 7 - rör; 8 - hölje; 9 - höljesöverdrag; 10 - höljesfläns från sidan av det stationära huvudet; 11 - höljesfläns från den hopfällbara sidan - antingen ett flytande huvud eller en rörplatta; 12 - höljets inlopps- / utloppsrör; 13 - höljets fläns; 14 - spänningskompensator; 15 - flytande rörark; 16 - flytande huvudskydd; 17 - fläns på det flytande huvudskyddet; 18 - separat ringformad fläns på det bakre flytande huvudet; 19 - separat ringformad fläns på bakhuvudet; 20 - styrstödfläns; 21 - bakre huvudskydd; 22 - rörformigt bakhuvud (blandningskammare); 23 - oljetätningar; 24 - tätning; 25 - bakre täckfläns; 26 - bultar; 27 - vevstänger och stag; 28 - stödjande partitioner; 29 - spridningsplattor; 30 - längsgående skiljevägg; 31 - skiljevägg eller delningsplatta i huvudet; 32 - inspektionsbeslag; 33 - dräneringsbeslag; 34 - montering för mätinstrument; 35 - monteringsstolpar; 36 - ögonbult för installationsarbete;
3 Förfarande för reparation av värmeväxlare
Reparation av värmeväxlare har en strikt definierad sekvens och bör ske enligt en tydligt fastställd ordning. Låt oss analysera proceduren för reparationsåtgärder i steg:
- Ventilerna och rörledningarna demonteras, gängade anslutningar tas isär, lock, luckor och rörplåtar tas bort.
- Kontrollera rörens täthet och hållfasthet och fästet i rörarken med hjälp av pneumatiska eller hydrauliska tester.
- Dödning och fackling (svetsning) av rör i rörarken utförs, när rören byts ut, tas de bort från kroppen, hålen i värmeväxlargallren rengörs, nya rör installeras och ändarna rengörs.
- Vidare repareras kroppsdelarna, kapning och kapning av packningarna och beredning av fästelement utförs, varefter apparaten monteras.
- Det sista steget är täthets- och styrktest och idrifttagning.
Fikon. 1. Hydrodynamisk (a) och hydromekanisk (b) rengöring av värmeväxlare, installation av omvandlare för ultraljudsrengöring (c) och ett schema för drift av en "självrenande" kondensor - en kondensor med ett pseudokokande sandflöde (d ):
1- motor; 2 - pump; 3 - tryckregulator; 4 - slangrulle; 5 - vattenförsörjning; 6 - flexibel högtrycksslang; 7 - sköld; 8 - kontrollpanel ("pistol"); 9 - ihålig stång; 10 - spruta med munstycken; 11 - borr; 12 - lager; 13 - manschett; 14 - borr; 15 - omvandlare; 16 - generator; 17 - partitioner; 18 - avloppsbricka; 19 - visningsfönster
Funktionsprincip
Principen för drift av en värmeväxlare med ett flytande huvud - varm och kall vätska kommer in i motsvarande håligheter i apparaten. Som regel tillförs varm vätska till det ringformiga utrymmet och kallt till rören, men det kan finnas motsatta fall beroende på ett antal faktorer: arbetstryck, förorening av mediet och behovet av rengöring, faroklass för flöden och några andra.
Läs förresten också den här artikeln: Skal och rörkylskåp
När rörväggarna värms upp sker linjär expansion och rörknippet förlängs. Flythuvudanordningen gör det möjligt att kompensera för denna förlängning på grund av huvudets fria rörelse i värmeväxlarens bakre kammare när rören förlängs eller förkortas när de värms upp eller kyls. Denna design av det flytande huvudet används ofta i raffinaderier på grund av dess tillförlitlighet och prostata.
I fabriker är dessa enheter, av samma storlek, ofta sammansatta i grupper som bildar horisontellt placerade par - dubbla värmeväxlare. Detta arrangemang gör att du kan minska nödvändigt:
- Plats som krävs för installation;
- Mängden band som krävs;
- Förbättrar åtkomst till tjänster.
Hur man rengör pannvärmeväxlaren
För att rengöra värmeväxlarens yttre del är det som beskrivet ovan tillräckligt att tillsätta något kemiskt hushållsmedel för att rengöra vatten för tvättning och rengöring av olika ytor. Det kan behövas starkare medel för att rengöra insidan av värmeväxlarens väggar.
Titta på videon för ett exempel på rengöring av värmeväxlaren i en dubbelkretspanna:
Först kan du använda en VVS-rengörare för att ta bort plack. Sedan bör du skölja röret flera gånger med en avkalkare avsedd för kaffemaskiner, strykjärn och annan liknande utrustning. Du kan göra med citronsyra utspädd i vatten. Därefter, med en kraftig vattenstråle som matas till båda hålen, ska värmeväxlaren sköljas och resterande rengöringsmedel tas bort från den.
Fri passage av vatten är en indikation på att rörets insida är ren. När du har avslutat "bad" -procedurerna, samla allt i omvänd ordning och kom ihåg att ta bort all smuts från insidan av pannan. När du har slagit på den med full effekt bör du se till att det inte finns några läckor och att pannan fungerar korrekt.
Du behöver bara cirka två timmar för att slutföra allt arbete.
Reparation av flytande huvudvärmeväxlare
Den flytande huvudvärmeväxlaren har förmågan att ta bort rörknippet från kroppen. För att göra detta är det nödvändigt att avlasta trycket och koppla bort enheten från rörledningen genom att ansluta processmediets inlopps- och utloppsrör.
Reparation av en flytande huvudvärmeväxlare består av följande steg:
- Rengöring av rörens yta från yttre och inre föroreningar och korrosion;
- Kontrollera rörens integritet, fälla ut, byta ut eller plugga in vid behov;
- Kontrollera att flänsanslutningarna är täta och byta packningar;
- Hydraulisk testning av apparaten;
- Kontrollerar gängade anslutningar.
Extraktion av en rörbunt är en av de svåraste operationerna och kräver tung lyftutrustning, vanligtvis en vinsch i kombination med en kran.
Förresten, läs också den här artikeln: Design av skal och rörvärmeväxlare
Rengöring av plattvärmeväxlare
Värmeväxlaren som är bortkopplad från systemet ska rengöras från utsidan och insidan av den bildade smuts, rost och fjäll. Det är bekvämast att börja rengöra den yttre delen av den.
Fyll först värmeväxlaren med varmt vatten, tillsätt en hushållsprodukt för att avlägsna rost, kalk och andra föroreningar. Efter ett tag, skölj allt av metallen med rent vatten. Det blir lättare att utföra denna procedur på gatan med en högtrycksbiltvätt. Om du inte har en hemma kan du be någon biltvätt att rengöra delen, men du bör se till att de tunna plattorna inte krossas av en kraftig vattenstråle (ungefär
Ta bort värmeväxlaren från pannan
Gaspannor är utrustade med värmeväxlare, ibland kallas de pannor, där vissa källor överför termisk energi till andra. De flesta pannor har primära och sekundära värmeväxlare, medan andra har kombinerade eller bithermala värmeväxlare.
Alla typer av växlare påverkas av ogynnsamma faktorer. Metallens kvalitet försämras, kanalernas permeabilitet minskar, vattentrycket träffar väggarna. Den primära och bithermala påverkas av huvudbrännarens flamma.
I bithermiska värmeväxlare är vattenförsörjningskanalen placerad inne i värmeledningen - om det vore tvärtom skulle värmeväxlarna oftare misslyckas
Slitna växlare kan ha hål. Med tanke på kostnaden för denna del är det vettigt att reparera dem snarare än att byta ut dem omedelbart. Dessutom är det inte alltid möjligt att hitta en analog.
Om värmeväxlaren läcker i en gaspanna, kommer du att märka läckage bredvid hushållsapparater eller ett fel på displayen. Ta bort den problematiska delen om det behövs.
Först gör du detta:
- Koppla bort pannan från el och gas.
- Stäng av flödet av värmemedium in i och ut ur värmesystemet. Öppna kranen för att tillföra kranvatten till pannan.
- Töm resterande vatten i enheten.
- Ta bort pannlocket.
- Blöda luft genom ventilen.
- Kontrollera insidan av apparaten. Se om det finns fukt någonstans och torka bort den.
För att komma åt den primära eller bithermala värmeväxlaren, frigör förbränningskammaren från de element som passar den. Ta bort röret som levererar gas till brännaren. Koppla bort de elektriska ledningarna från förbränningskammaren. Om du glömmer denna nyans kan du skada dem på grund av slarv.
Koppla bort sensorerna, värmekretsens rör, ta bort rören på båda kretsarna från den bithermala växlaren. Ta bort komponenterna som förhindrar att enheten dras ut ur pannan.
Koppla bort och dra ut förbränningskammaren. Ta bort topp- och frontluckorna. Ta bort hårdvaran under värmeväxlaren och dra ut den.
På grund av vattenläckage från värmeväxlaren bildas avlagringar och pannelementens tillstånd försämras, sensorerna kan misslyckas, varefter ugnen inte startar
För att komma åt den sekundära värmeväxlaren, ta bort kortet och andra elektroniska komponenter, skruva loss och ta bort allt som skulle förhindra att enheten dras ut ur pannan. Isolera enhetens innehåll från inträngande vatten från växlaren och från de kanaler som passar den.
Men ett fel på värmeväxlaren är inte den enda anledningen till att pannan kan läcka. Vi beskrev i detalj i den här artikeln om andra möjliga orsaker till läckage och hur man kan eliminera dem.
Hur rengör jag värmeväxlaren?
Värmeväxlaren rengörs i slutet av värmesäsongen. För att utföra arbetet räcker det att ha en standard uppsättning verktyg tillgängliga. Innan du påbörjar arbetet är det nödvändigt att koppla bort pannan från gasnätet (huvudnät eller lokalt) och el.
Överväga hur man rengör en golvpanna
:
- det första steget är att demontera brännarenheten;
- alla ledningar måste kopplas bort från gasventilen;
- ett termoelement avlägsnas från förbränningskammaren, som är ansluten till gasventilen genom ett kapillärrör;
- bränsletillförselröret är frånkopplat;
- skruvar eller muttrar (4 st) som fixerar plattan med brännaren skruvas loss, enheten tas bort utanför.
Det är bekvämt att rengöra gaspannans brännare med en gammal tandborste. Sot måste också avlägsnas från flamkontrollsensorn, tändaren, piezoelektrisk anordning för automatisk tändning.
För att komma till pannans värmeväxlare, ta bort enhetens topplock, koppla bort draggivaren och skorstenen, ta bort isoleringen, demontera höljesfästena och själva höljet. Efter att ha fått tillgång till värmeväxlaren är det nödvändigt att ta bort turbulatorerna från den.
En mjuk metallborste är lämplig för rengöring av turbulatorerna, och själva värmeväxlaren befrias från sotavlagringar med en miniatyrskrapa av tunn metall. En långhanterad borste används också. Först och främst rengörs och sopas rökrören, sedan tar man bort sotet som har smulit ner i botten.
Den väggmonterade pannan rengörs med en tandborste
Rengöring av väggmonterad värmegenerator. Efter avstängning av gastillförseln är det nödvändigt att demontera pannans frontpanel. Sedan skruvas frontluckan av, vilket stänger förbränningskammaren. Det rekommenderas att täcka munstyckena med en bit tungt papper för att förhindra att brännaren täpps till med fallande sot. Gör-det-själv-rengöring av värmeväxlaren i en dubbelkretspanna utförs med en gammal tandborste eller en borste med metallborst. Efter rengöringen borstar du runt värmeväxlaren och tar försiktigt bort papperet med det uppsamlade sotet. Hur proceduren utförs, se videon nedan.
Spola en gaskanna med en och två kretsar
Att spola värmeväxlaren i en gaspanna är nödvändig för att avlägsna interna avlagringar som kan störa den normala cirkulationen av kylvätskan i värmesystemet och orsaka problem med tillförsel av varmvatten till det lokala varmvattensystemet. Sedimenten kan också innehålla ämnen som förstör metallen.
Hur ofta denna åtgärd måste utföras beror på typen av kylvätska. Om renat vatten cirkulerar i systemet räcker det att göra profylax vart fjärde år och avlägsna avlagringar. Systemet med frostskyddsmedel ska spolas vartannat år och kylvätskan bör bytas regelbundet - under påverkan av höga temperaturer ändrar det dess egenskaper över tid och kan bli farligt för metallelementen i systemet.