СПОСОБ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА ТЕПЛООБМЕННЫХ УСТРОЙСТВ ОТ ОТЛОЖЕНИЙ Советский патент 1970 года по МПК F28G1/16 

Известные способы очистки поверхностей нагрева теплообменных устройств от отложений заключаются в термической обработке поверхностей нагрева. Однако очищать поверхности известными способами можно проводить только после .прекращения технологического процесса, а в ряде случаев - после демонтажа оборудования.

Цель изобретения - проведение процесса очистки без прекращения технологического процесса и без демонтажа оборудования, а также упрощение самого процесса очистки.

Для достижения этой цели подачу теплоносителя пе,риодически прекращают, и после выдержки, не доводя до полного охлаждения устройства, резко включают подачу теплоносителя, регулируя его расход так, чтобы происходило быстрое выкипание и интенсивное парообразование под слоем отложений.

Сущность способа заключается в том, что сначала временно прекращают обогрев поверхности , теплообмена с последующей выдержкой во времени, продолжительность которой зависит ог свойств загрязнений, а зате.м обогрев возобновляют, доводя жидкость (раствор) до кипения.

грева жидкость в зоне контакта новерхности нагрева и отложений испаряется, резко увеличиваясь в объеме. Не исключено, что это может привести к взрывообразному разрушению отложений.

При прекращении обогрева теилообменного аппарата .разрушение отложений может происходить в результате относительных смещений, возникающих между иоверхностью кипятильных труб и слоем отложений. Относительные смещения происходят вследствие неодинакового остывания металлических трубок и слоя отложений, соприкасающихся с медленно остывающей упариваемой средой.

При разрушении отложений открывается дополнительный доступ л идкости к смежным участкам новерхности, нокрытой отложениями.

.После возобновления обогрева поверхности теплообмена снова начинает циркулировать тепловоспринимающая среда, вынося отложепия в виде шлама из кииятильных труб и по пути механически воздействуя на оставшиеся наслоения.

Описываемый способ без каких-либо дополнительных затрат можно иснользовать для выпарных станций, аппараты которых имеют выносную поверхность нагрева в внде двух кипятильников с самостоятельным подводом греющего па.ра, однокорпусных испарителей, а

также для 1многоко,рпуоных выпарных станции, оборудованных хо.ммуникацнями для химической очистки на ходу.

Если не обеспечено интенсивное нарообразование на поверхности нагрева под накипьто, при постепенном и даже резком обогревах разрушения и отделения отложений не происходит. Очевидно, в этих условиях происходит постепенное иопаревие, и пар спокойно через поры уходит из этой зоны. Отложения медленно подсыхают и не разрушаются. В случае интенсивного парообразования под отложениями на поверхности «агрева возникает разрушающий эффект, вызванный резким увеличением объема испаряюпдейся жидкости. Пар, не успевая пройти через лоры, образует в отложениях н подрывает их пленку, нарушая ее адгезню с поверхностью нагрева. Адгезия в дальнейшем, вероятно, не может восстановиться, и под воздействием гидродинамики процесса и других возмущений целые пласты отложений опадают с иоверхности нагрева. Чем интенсивнее кипение, чем значительнее размеры нагревательных элементов, тем быстрее настзпает полная очистка поверхности нагрева. Пластины опавших отложений со стороны контакта со стенкой нагревательного элемента имеют гладкую со слабым блеском плотную поверхность.

По-видимо.му, хорошая адгезия отложений с поверхностью нагрева образуется в начальный период, когда отложения садятся мелки.ми частицами.

Нарушенный интенсивным парообразованием контакт отложений с поверхностью нагрева в дальнейшем не восстанавливается, и расколотые на отдельные площадки отложения отпадают.

В отдельных случаях при сложной геометрии нагревательных элементов может иметь место явление, когда отложения, отстав от поверхности нагрева, сами по себе не отпадают. Опи еще некоторое время удержпваются за счет защемлений различными изгибами и выступами. Отложения могут нметь только микротрещины. Одиако даже слабое механическое воздействие позволяет отделить их от поверхности нагрева. Даже без механического воздействия отложения под влиянием гидродинамики кипения через незначительное время полностью отпадают самп.

Обеспечить эффективную скорость парообразования можно путем интенсивного подвода

больщих тепловых потоков к поверхности теплообмена.

В случае умеренных тепловых потоков мгновенное парообразование на поверхпости нагрева под слоем отложений можно получить, если температура раствора будет близка к его температуре кипения (степень отклонения температуры раствора от температуры кипения за-висит от величины теплового потока) или

если раствор будет кипеть за счет подогрева его другими нагревательными элементами.

Предлагаемый способ проверен-на выпарных аппаратах с двумя параллельно работающими выносными .греющими камерами (кипятильниками). При временном прекращеннн подачи пара на одну греющую камеру раствор продолжает кипеть (необогреваемый кипятильник по упариваемому раствору из аппарата не выключаегся) за счет обогрева аппарата другим

кипятильником. Подача пара на ранее отключенный кипятильник приводит к мгновенному вскипанию жидкости под слоем отложений и к его разрушению.

Главная внутренняя поверхность кипятильных труб (диаметр от 25 до 100 мм и более), которыми могут быть оснащены промышленные выпарные аппараты, паправленпое дви.женне упариваемой жидкости в них и возможпос1ь довольно широкой регулировки тепловых потоков, подводимых к поверхности теплообмена, представляют оптимальное условие для использования предлагаемого способа очистки поверхности нагрева. Удаление карбонатных накипей проводилось

при их отложении на наружной стенки нагревательного элемента (трубка из нержавеющей стали). Поэтому прпгодность метода как для внутренних, так и для внешних .поверхностей нагреватгльных элемептов проверепа.

Г-,

Предмет изооретения

Способ очистки поверхностей нагрева теплообменных устройств от отложений путем термической обработки поверхностей нагрева,

отличающийся тем, что, с. целью проведения процесса очистки без демонтажа оборудования и упрощения процесса, периодически прекращают подачу теплоиосителя и после выдержки, не доводя до полного охлаждения устройства, резко включают нодачу теплоносителя, регулируя его расход так, чтобы происходило быстрое вскипание и интенсивное парообразование под слое.м отложе ий.