СПОСОБ ОЧИСТКИ НАРУЖНОЙ ТЕПЛООБМЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ АППАРАТА ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ Российский патент 2025 года по МПК B08B9/00 

Изобретение относится к технологии очистки наружных поверхностей аппаратов воздушного охлаждения, применяемых на электростанциях, предприятиях добычи и транспортировки углеводородов, химических и металлургических производствах и других объектах.

Из опыта эксплуатации известна проблема загрязнения наружных теплообменных поверхностей аппаратов воздушного охлаждения. Указанные загрязнения приводят к значительному снижению термодинамической эффективности теплообменников и недоохлаждению теплоносителя следствием чего являются: снижение мощности паровых турбоустановок, снижение пропускной способности магистральных газопроводов, снижение производительности технологических установок и т.п. Для устранения указанных проблем проводят периодическую очистку наружных поверхностей аппаратов воздушного охлаждения.

Из существующего уровня техники известна система промывки AX-Services (Франция), которая состоит из:

- чистящей тележки;

- направляющих рельсов;

- установки высокого давления;

- барабана с приводом (со шлангом высокого давления);

- пульта управления.

Краткое описание работы

На теплообменной секции монтируются направляющие рельсы, на которые устанавливается чистящая тележка с форсунками.

Вдоль секции по рельсам тележка перемещается автоматически. В поперечном направлении тележка переставляется вручную. Для промывки одной секции необходимо переставлять тележку несколько раз (https://www.ax-system.com/our-solutions/heat-exchanger-cleaning/).

Из существующего уровня техники известен способ очистки наружной поверхности теплообменных труб аппаратов воздушного охлаждения, включающий подачу очистителя в вертикальном направлении на оребренные теплообменные трубы аппарата воздушного охлаждения с помощью очистительной секции, содержащей трубы с распылительными форсунками, отличающийся тем, что осуществляют дополнительную подачу очистителя в горизонтальном направлении с помощью дополнительной очистительной секции, установленной вертикально вдоль длинной стороны теплообменной секции аппарата воздушного охлаждения, перпендикулярно соединительным трубным решеткам (RU 2 675 913 опубликовано: 25.12.2018).

Общими недостатками указанных технических решений являются:

- однорежимная технология промывки, не учитывающая степень загрязнения теплообменной поверхности, что может приводить либо к недостаточной очистке аппарата, либо к перерасходу трудовых затрат, воды и электроэнергии на выполнение указанной процедуры;

- отсутствие параметра, вычисляемого по показателям, измеряемым штатными датчиками аппарата, позволяющего назначать рациональный режим очистки теплообменной поверхности.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание способа очистки наружной поверхности аппарата воздушного охлаждения, обеспечивающего достижения целевого значения эффективности указанного аппарата с минимальными эксплуатационными затратами.

Данная задача решается за счет того, что в способе очистки наружной теплообменной поверхности аппарата воздушного охлаждения, согласно изобретению, очистка наружной теплообменной поверхности осуществляется водой, распыляемой на поверхность форсунками промывочного устройства, которое перемещается в плоскости, параллельной боковым рамам теплообменного аппарата; скорость перемещения промывочного устройства и количество проходов над поверхностью задают таким образом, чтобы после очередного цикла очистки тепловая эффективность для аппарата воздушного охлаждения без конденсации охлаждаемого теплоносителя и относительное значение располагаемой разности температур для аппарата воздушного охлаждения с конденсацией охлаждаемого теплоносителя, вычисляемые по измеренным: входной температуре охлаждаемого теплоносителя, выходной температуре охлаждаемого теплоносителя, входному давлению охлаждаемого теплоносителя, входной температуре охлаждающего воздуха, соответствовали целевым значениям указанных параметров.

Техническим результатом, обусловленным приведенной совокупностью признаков, является достижение с минимальными эксплуатационными затратами на очистку теплообменной поверхности целевых значений тепловой эффективности для аппарата воздушного охлаждения без конденсации охлаждаемого теплоносителя и относительного значения располагаемой разности температур для аппарата воздушного охлаждения с конденсацией охлаждаемого теплоносителя.

Сущность заявленного способа поясняется схемой, приведенной на Фигуре 1 со следующими позициями:

1 - наружная теплообменная поверхность аппарата воздушного охлаждения;

2 - датчик входной температуры охлаждаемого теплоносителя;

3 - датчик выходной температуры охлаждаемого теплоносителя;

4 - датчик входного давления охлаждаемого теплоносителя;

5 - датчик входной температуры охлаждающего воздуха;

6 - промывочное устройство;

7 - боковые рамы теплообменного аппарата.

Способ очистки наружной теплообменной поверхности аппарата воздушного охлаждения осуществляют следующим образом.

Перед проведением очистки наружной теплообменной поверхности аппарата воздушного охлаждения 1 посредством датчиков: входной температуры охлаждаемого теплоносителя 2, выходной температуры охлаждаемого теплоносителя 3, входного давления охлаждаемого теплоносителя 4, входной температуры охлаждающего воздуха 5 измеряют соответствующие показатели. Далее по формуле 1 (Теплотехника / Луканин В.Н., Шатров М.Г., Камфер Г.М., Нечаев С.Г., Иванов И.Е., Матюхин Л.М., Морозов К.А.. - ГУП «Издательство - «Высшая Школа», 2000. с. 596, ф. 13.11) вычисляют тепловую эффективность для аппарата воздушного охлаждения без конденсации охлаждаемого теплоносителя, по формуле 2 (Воздушно-конденсационные установки и сухие градирни / Мильман О.О., Федоров В.А. - Калуга: Манускрипт, 2019. - с. 237) вычисляют относительное значение располагаемой разности температур для аппарата воздушного охлаждения с конденсацией охлаждаемого теплоносителя.

где η_ОХЛ - тепловая эффективность

- входная температура охлаждаемого теплоносителя

- выходная температура охлаждаемого теплоносителя

- входная температура охлаждающего воздуха

где - относительное значение располагаемой разности температур

T_S - температура насыщения охлаждаемого теплоносителя, соответствующая давлению

T_SP - расчетная температура насыщения при и номинальных тепловой нагрузке и расходе воздуха

В зависимости от отклонения вычисленных показателей от целевых значений задают режим очистки, включающий скорость перемещения промывочного устройства 6 и количество его проходов над теплообменной поверхностью 1 в плоскости, параллельной боковым рамам теплообменного аппарата 7. Далее включают подачу воды на промывочное устройство 6 и осуществляют его перемещение над поверхностью аппарата в соответствие с заданным режимом.

После выполнения очистки аппарат воздушного охлаждения включают в работу. После высыхания теплообменной поверхности замеряют значения вышеуказанных температур и давления, далее вновь вычисляют указанные показатели тепловой эффективности или относительного значения располагаемой разности температур, сравнивая их с целевыми значениями. Полученные данные могут использоваться для уточнения назначаемых режимов очистки.

Изобретение относится к технологии очистки наружных поверхностей аппаратов воздушного охлаждения, применяемых на электростанциях, предприятиях добычи и транспортировки углеводородов, химических и металлургических производствах и других объектах. Способ очистки наружной теплообменной поверхности аппарата воздушного охлаждения, характеризующийся тем, что очистка наружной теплообменной поверхности осуществляется водой, распыляемой на поверхность форсунками промывочного устройства, которое перемещается в плоскости, параллельной боковым рамам теплообменного аппарата; скорость перемещения промывочного устройства и количество проходов над очищаемой поверхностью задают таким образом, чтобы после очередного цикла очистки тепловая эффективность для аппарата воздушного охлаждения без конденсации охлаждаемого теплоносителя и относительное значение располагаемой разности температур для аппарата воздушного охлаждения с конденсацией охлаждаемого теплоносителя, вычисляемые по измеренным: входной температуре охлаждаемого теплоносителя, выходной температуре охлаждаемого теплоносителя, входному давлению охлаждаемого теплоносителя, входной температуре охлаждающего воздуха, соответствовали целевым значениям указанных параметров. Техническим результатом - достижение целевых значений тепловой эффективности и относительного значения располагаемой разности температур. 1 ил.

Способ очистки наружной теплообменной поверхности аппарата воздушного охлаждения, характеризующийся тем, что очистка наружной теплообменной поверхности осуществляется водой, распыляемой на поверхность форсунками промывочного устройства, которое перемещается в плоскости, параллельной боковым рамам теплообменного аппарата; скорость перемещения промывочного устройства и количество проходов над очищаемой поверхностью задают таким образом, чтобы после очередного цикла очистки тепловая эффективность для аппарата воздушного охлаждения без конденсации охлаждаемого теплоносителя и относительное значение располагаемой разности температур для аппарата воздушного охлаждения с конденсацией охлаждаемого теплоносителя, вычисляемые по измеренным: входной температуре охлаждаемого теплоносителя, выходной температуре охлаждаемого теплоносителя, входному давлению охлаждаемого теплоносителя, входной температуре охлаждающего воздуха, соответствовали целевым значениям указанных параметров.