Способ очистки стенок каналов теплообменного аппарата Советский патент 1985 года по МПК F28G7/00 

Од

Од

Изобретение относится к способам предотвращения инкрустирования внутренних стенок каналов теплообменных аппаратов в процессе нагрева растворов и может найти применение в химической промьплленности.

Цель изобретения - снижение энергетических затрат при сохранении качества очистки.

Способ осуществляют следующим образом.

При нагревании растворов на стенках каналов образуются отложения солей. На рабочую среду воздействуют звуковыми колебаниями, совпадающими по частоте и фазе с нормальными колебаниями пристеночного слоя рабочей среды.

При этом воздействие звуковыми колебаниями на рабочую среду осущест вляют в течение времени

С2,3-,оНо ЛС1/и

где рт - плотность-инкрУйтируемдго :вещества,

(0 толщина первичного слоя отложений (принимается из интервала (10-100)- 10 м, определенного по опытным.данным.

Эмпирический коэффициент выбирают из интервала (2,,0 ) 10, в котором меньщие значения соответствуют солям с повьш:енной растворимостью, а большие - для слаборастворимых или нерастворимых. Соотношение колебательной скорости рабочей среды к гид родинамической находится в интервале 0,056-3, определяемом областью.процесса инкрустаций - диффузионной либо кинетической.

Промежуток времени между периодами воздействия определяется из уравнения

1,,66-(Лз)Ч для которого интенсивность зародышеобразования определяют для каждого конкретно инкрустируемого вещества с учетом величины ее пересыщения в нагреваемом растворе. Линейную скорость роста инкрустаций определяют из опыта работы для каждой конкретной соли с учетом величины ее пересыщения в нагреваемом растворе.

Пример, В трубчатых каналах теплообменного аппарата нагревают (с выпариванием при i ) дистиллерную жидкость следующего состава, г/л: СаС 80;NaCl 60; 10; CaSO - 5.

В результате испарения части воды создается постепенное пересьпдениё дистиллерной жидкости. В момент создания пересыщения по величину /iC 1,62 г/л на поверхности стенок каналов начинает формироваться первичный слой инкрустаций гипса (CaS04), Для предотвращения инкрустации с помощью анализатора спектра СК 4-26 и пьезоприемников СПЩ-Р, установленных в области пристеночного слоя рабочей среды, замеряют спектральную плотность частот нормальных колебаний пристеночного слоя раствора - дистиллерной жидкости. Она составила 30, 50, 60, 90 Гц. С помощью гидродинамического пластинчатого излучателя, введенного в распределительную камеру аппарата, который настраивают на генерирование спектра колебаний, совпадающих по частоте и фазе с нормальными колебаниями пристеночного слоя рабочей среды,, воздействуют на дистиллерную жидкость. При этом воздействие на дистиллерную жидкость звуковыми колебаниями, начинают через промежуток времени, определяемый из уравнения 1

5,66-(Лз--) , .,

Линейная скорость роста инкрустации гипса (Ц) для вьш1еуказанной величиины его пересыщения составляет 11,51 х X 10Эм/с, По известной методике нахдим величину интенсивности зародьппеобразования W3 гипса, которая при пересьпдении ЛС 1,62 г/л составляе,т 0,. После чего определяем , расчетным , путем - из уравнения Гср 1,66-( Jj-W) 3 времяформирования первичного слоя инкрустаций (с ) т.е. промежуток времени, через который ведут воздействие на дистиллерную жидкость звуковыми колебаниями. Величина периода ожидания при этом составит около 2400 с или 40 мин.

После этого определяют время, в течение которого осуществляют воздействие на дистиллерную жидкость звуковыми колебаниями из соотношения

г

t;ep

г 5,

(2,345,0 )10-Ди/и,

31

для которого определяют плотность ((j) Са50 , величина которой составляет 2700 кг/м. Величину толщины первичного СЛОЯ инкрустаций ) задают с учетом того, чтобы время его разрушения не превьшало одного часа. Из опыта работ теплообменных выпарных аппаратов на дистиллерной жидкости эта величина составляет 20-10м.

После чего выбираем эмпирический коэффициент, который для CaSO составляет 5,0-10, и соотношение колебательной скорости рабочей среды к гидродинамической, которое для данного случая составляет 0,35.

Величина времени, в течение которого осув;ествляют воздействие на

76166. 4

дистиллерную жидкость звуковых колебаний, составит при этом 3090 с или 51,5 мин.

Устанавливаем на приборе КЭП-16У 5 время включения генератора на

51,5 мин с интервалом (периодом ожидания ) 40 мин.

В течение 240 ч работы теплообменного аппарата толщина отложений гипto са на теплопередающих поверхностях составляет 0,1-0,2 мм, при этом энергетические затраты - 9000 кВт-ч/г, .Таким образом, технико-экономические преимущества предлагаемого спосоt5 ба по сравнению с прототипом состоят в снижении энергозатрат с 20000 квт-ч/г до 9000 КВТ-ч/г при сохранении качества очистки.

СПОСОБ ОЧИСТКИ СТЕНОК КАНАЛОВ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА по авт.св. № 1060921, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат-при сохранении качества очистки, воздействие на рабочую среду звуковыми колебаниями осуществляют перирдически, причем ВСЕСОЮЗКАЯ НАГ.----, -- t -f ..Н: . ..V..:,,,V S mTEHA время Тр одного периода воздействияопределяется из соотношения 12,3-5,0 }-lO- uUf(}, Рт - плотность отложений на стенгде ках канала, Dтолщина слоя отложений, подлежащего удалению, м; ли/У- соотношение колебательной скорости рабочей среды и гидродинамической, а промежуток времени Тер между периодами определяют из уравнения § ССР i,66.(j3-w ГЗ, где Dj - интенсивность зародьш1еобра(Л зования, -I : с -м с W - линейная скорость роста отложений, м/с.