Состав для очистки внутренней поверхности трубок конденсаторов паровых турбин Российский патент 2022 года по МПК F28G9/00 

Область техники

Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики, и может быть использовано для очистки внутренней поверхности конденсаторных трубок, изготовленных из латуни, титана или других металлов, от накипи и отложений продуктов коррозии при ремонте промышленного теплообменного оборудования.

Уровень техники

Особенно часто нарушается нормальная работа теплообменного оборудования вследствие появления на стенках различных отложений. Эти отложения вызывают также увеличение потери напора при движении по ним воды, в результате чего насосы часто оказываются не в состоянии подавать нужное количество воды. Ухудшение условий теплопередачи и уменьшение расходов воды приводят к снижению эффективности, нарушению технологических режимов работы теплообменник аппаратов и, в конечном итоге, к значительным потерям энергетических и денежных ресурсов.

Из уровня техники известен принятый в качестве прототипа заявляемого изобретения состав для очистки внутренней поверхности трубок, представляющий собой раствор 6%-ной соляной кислоты с добавлением уротропина (авторское свидетельство SU 922490 А1, дата публикации: 23.04.1982 г., столбец 4 строки 7 - 10, далее - [1]).

Первый недостаток известного из [1] состава для очистки внутренней поверхности трубок заключается в том, что входящая в его состав соляная кислота растворяет некоторые очищаемые металлические поверхности, например латунь и титан.

Второй недостаток известного из [1] состава для очистки внутренней поверхности трубок заключается в сложности утилизации входящей в его состав соляной кислоты, поскольку она является неорганической, и при проведении процесса утилизации ее подвергают обработке нейтрализующими средствами с целью проведения химической реакции с образованием воды и соли и осуществления их последующей переработки, или осуществляют ее сжигание в плазмотроне или огневой печи.

Раскрытие изобретения

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эффективности очистки внутренней поверхности трубок конденсаторов паровых турбин и обеспечение экологической чистоты процесса очистки, а техническим результатом - исключение негативного воздействия очищающего состава на очищаемые внутренние поверхности трубок конденсаторов из латуни и титана при проведении их очистки.

Решение указанной задачи путем достижения указанного технического результата обеспечивается тем, что состав для очистки конденсаторных трубок от отложений, представляет собой водный раствор молочной кислоты и уротропина при следующем соотношении компонентов, мас. %:

- молочная кислота С₃Н₆О₃ - 1,0-4,0;

- уротропин - 0,1-0,2;

- вода - остальное.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в том, что использование состава для очистки конденсаторных трубок от отложений, представляющего собой водный раствор молочной кислоты и уротропина при вышеуказанном процентном соотношении его компонентов позволяет исключить негативное воздействие очищающего состава на очищаемые поверхности из латуни и титана при проведении их очистки за счет того, что входящая в указанный состав молочная кислота является органической и не растворяет очищаемые поверхности из латуни и титана, обеспечивая при этом удаление отложений (в данном случае накипи и отложений продуктов коррозии) любой плотности с достаточно высокой скоростью, как показали представленные ниже полученные экспериментальные данные.

Краткое описание фигур

На фиг. 1 представлена схема лабораторной установки для проведения очистки образцов конденсаторных трубок. На фиг. 2 представлена таблица с результатами эксперимента по очистке латунной конденсаторной трубки для первого варианта очищающего состава. На фиг. 3 представлена таблица с результатами эксперимента по очистке латунной конденсаторной трубки для второго варианта очищающего состава. На фиг. 4 представлена таблица с результатами эксперимента по очистке титановой конденсаторной трубки для третьего варианта очищающего состава.

Описание позиций чертежей

1 - первая стеклянная трубка;

2 - вторая стеклянная трубка;

3 - верхняя перемычка;

4 - нижняя перемычка;

5 - лопастная электромешалка;

6 - электроспираль;

7 - ртутный термометр;

8 - исследуемый образец конденсаторной трубки.

Осуществление изобретения

Ниже приведен частный пример осуществления очистки внутренних поверхностей образцов конденсаторных трубок паровых турбин из латуни и титана от отложений с помощью заявляемого состава, представляющего собой водный раствор молочной кислоты и уротропина, для различных вариантов процентного соотношения его компонентов.

Лабораторная установка представляет собой замкнутый контур, содержащий первую вертикальную цилиндрическую стеклянную трубку 1 и вторую вертикальную цилиндрическую стеклянную трубку 2, которые соединены между собой сверху с помощью верхней цилиндрической стеклянной перемычки 3 и снизу с помощью нижней цилиндрической стеклянной перемычки 4. При этом во вторую стеклянную трубку 2 вставлена лопастная электромешалка 5 для создания циркуляции очищающего состава по замкнутому контуру: вторая стеклянная трубка 2 - верхняя перемычка 3 - первая стеклянная трубка 1 - нижняя перемычка 4 - вторая стеклянная трубка 2. На второй стеклянной трубке 2 установлена электроспираль 6, предназначенная для подогрева циркулирующего очищающего состава до заданной температуры. Лабораторная установка также снабжена ртутным термометром 7, предназначенным для контроля температуры очищающего состава. При этом в первой и второй стеклянных трубках 1, 2 имеются отверстия для заполнения и слива очищающего состава, а также в верхней части первой стеклянной трубки 1 имеется отверстие для установки в нее исследуемых образцов конденсаторных трубок 8 (Фиг. 1).

Определение эффективности заявляемого состава для очистки конденсаторных трубок от отложений проводилось следующим образом.

Сначала осуществлялась подготовка очищающего состав, представляющего собой водный раствор молочной кислоты и уротропина, с заданным соотношением процентного содержания его компонентов. Затем осуществлялась заливка приготовленного очищающего состава в лабораторную установку через отверстия для заливки в первой и второй стеклянных трубках 1, 2. При этом в первую стеклянную трубку 1 через отверстие устанавливался подготовленный исследуемый образец конденсаторной трубки 8 с накипью на ее внутренней поверхности. После чего осуществлялось включение в работу лопастной электромешалки 5 для создания циркуляции очищающего состава по замкнутому контуру: вторая стеклянная трубка 2 - верхняя перемычка 3 - первая стеклянная трубка 1 - нижняя перемычка 4 - вторая стеклянная трубка 2. При этом также осуществлялось включение электроспирали 6 для подогрева очищающего состава до заданной температуры.

В процессе снятия отложений с внутренней поверхности исследуемого образца конденсаторной трубки 8 проводился контроль температуры, рН и концентрации очищающего состава. Поскольку первая трубка 1, в которой был размещен исследуемый образец конденсаторной трубки 8, является стеклянной, в процессе экспериментов также осуществлялся визуальный контроль за эффективностью очистки составом при заданном соотношении процентного содержания его компонентов и его заданной температуре до полного снятия отложений с исследуемых образцов 8 (Фиг. 1).

На фиг. 2 представлена таблица с результатами эксперимента по очистке латунной конденсаторной трубки при температуре 25°С для первого варианта очищающего состава, содержащего следующие компоненты, мас. %: молочная кислота C₃H₆O₃ - 1,0; уротропин - 0,1; вода - остальное.

На фиг. 3 представлена таблица с результатами эксперимента по очистке латунной конденсаторной трубки при температуре 45°С для второго варианта очищающего состава, содержащего следующие компоненты, мас. %: молочная кислота C₃H₆O₃ - 2,5; уротропин - 0,15; вода - остальное.

На фиг. 4 представлена таблица с результатами эксперимента по очистке титановой конденсаторной трубки для третьего варианта очищающего состава, содержащего следующие компоненты, мас. %: молочная кислота C₃H₆O₃ - 4,0; уротропин - 0,2; вода - остальное.

Как показали результаты экспериментов, представленные в таблицах на фиг. 2, 3, 4, заявляемый состав для очистки конденсаторных трубок от отложений позволяет осуществить эффективную очистку внутренней поверхности латунных и титановых трубок конденсаторов паровых турбин. При этом в процессе проведения очистки исключается негативное воздействие очищающего состава на очищаемые поверхности трубок конденсаторов из латуни и титана за счет использования очищающего состава, содержащего водный раствор органической молочной кислоты с уротропином, при вышеуказанном соотношении процентного содержания его компонентов.

Промышленная применимость

Заявляемое изобретение отвечает условию «промышленная применимость». Сущность технического решения раскрыта в формуле, описании и фигурах достаточно ясно для понимания и промышленной реализации соответствующими специалистами, а используемые средства просты и доступны для промышленной реализации в области тепловой и атомной энергетики.

Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики и может быть использовано для очистки внутренней поверхности конденсаторных трубок, изготовленных из латуни, титана и других металлов, от накипи и отложений продуктов коррозии при ремонте промышленного теплообменного оборудования. Состав для очистки конденсаторных трубок от отложений, отличающийся тем, что он представляет собой водный раствор молочной кислоты и уротропина при следующем соотношении компонентов, мас. %: молочная кислота C₃H₆O₃ - 1,0-4,0; уротропин - 0,1-0,2; вода - остальное. Технический результат - исключение негативного воздействия очищающего состава на очищаемые внутренние поверхности трубок конденсаторов из латуни и титана при проведении их очистки. 4 ил.

Состав для очистки конденсаторных трубок от отложений, отличающийся тем, что он представляет собой водный раствор молочной кислоты и уротропина при следующем соотношении компонентов, мас. %:

- молочная кислота C₃H₆O₃ - 1,0-4,0;

- уротропин - 0,1-0,2;

- вода - остальное.