Способ очистки трубчато-капиллярных теплообменников в автоклаве Советский патент 1983 года по МПК B08B9/32 

39 Поставленная цель достигается тем что в способе очистки трубчато-капиллярных теплообменников в автоклаве, включающем удаление воздуха из внутренних полостей теплообменника и обработкутеплообменника моющей . жидкостью путем заполнения ею автоклана с последуюЕцим сбросом давления до атмосферного, удаление воздуха из внутренних полостей теплообменника осуществляют путем откачки,, автоклав заполняют част11чно и обработку теплообменника после заполнения автоклава моющей жидкостью производят при нагревании ее до получения избыточного давления не менее 1,2 кг/см, причем перед сбросом давления моющую жидкость сливают. На фиг. 1 приведена схема уста.новки; на фиг. 2 - диаграмма одного цик ла промывки. Установка для очистки теплообменни ка содержит кран 1 подачи воды из се ти; ионообменный фильтр 2; бак-нако питель 3; кран 4 подачи воды в герме тичную камеру; кран 5 сброса давления в герметичной камере до атмосфер ного; кран 6 вакуумирования; вакуумнасос 7; конденсатор 8; герметичную камеру 9; реле 10 протока и кран 11 слива. Установка для очистки алюминиевых теплообменников от технологических загрязнений работает следующим образом. При открытии клапана б и включении вакуум-насоса 7 из герметичной камеры 9 с помещенным в нее теплообменни.ком откачивается атмосферный воздух. При достижении в герметичной камере степени вакуумирования 10% открывают клапан 4, и в герметичную камеру из бака-накопителя 3 , деионизированную воду, предварительно очищенную в ионообменном фильтре 2; начинается процесс растворения солей флюса, загрязняющих теплообменник. При достижении заданного уровня воды клапан 4 закрывают и включают нагрев тели, установленные в герметичной камере. После достижения избыточного давления не менее 1,2 кг/см (конкретная величина избыточного давления выбирается, исходя из конструктивных параметров установки и промываемого теплообменника), нагрев выключают и открывают клапан 11 слива, в котором установл.ен конденсатор 8. После выхода всей воды из герметичной камеры срабатывает реле 10 протока, которое обеспечивает открытие клапана 5 и снижение давления в герметичной камере до атмосферного, благодаря чему вода, оставшаяся в каналах и на повеЕ)Хн;рстях; теплообменника, мгновенно вскипает и испаряется. Весь цикл промывкк повторяют столько раз, сколько это необходимо для достижения требуемого уровня чистоты теплообменника. Приме р.Теплообменник помещают в 1ерметичную камеру (автоклав). Из внутренней полости теплообменника удаляют атмосферный воздух путем откачки его из герметичной камеры до получения степени вакуумирования не ниже 10% (цель этого этапа промывки обеспечение последующего контакта моющей жидкости (воды) с солями флюса по всей длине промываемых каналов теплообменника) . В герметичную камеру подают воду . при атмосферном Давлении количество которой должно быть достаточным для заполнения всех внутренних каналов теплообменника, но не превьашать половины объема герметичной камеры (целями этого этапа промывки являются обеспечение контакта воды с солями флюса и их растворения, а также создание условий для проведения последующего этапа). Заполняющий герметичную, камеру объем воды нагревают дополучения в герметичной камере избыточного давления не менее 1,2 кг/см (целями этого этапа промывки являются интенсификация процесса растворения солей за счет повышения температуры воды и ее перемешивания при кипении,а .также, подготовка к проведению заключительных двух этапов цикла промывки), а насыщенную солями флюса воду сливают из герметичной камеры через нижнее отверстие.По выходе всего объема сливаемой воды из герметичной камеры давление в последней сбрасывают до атмосферного. Целями этого цикла промывки являются полное удаление воды из всех каналов промываемого теплообменника, а также сушка последнего. Выполнение данных частных целей обеспечивается проведением предыдущих этапов следующим образом. При заполнении герметичной камеры объем воды не превысил половины объема герметичной камеры, а с другой стороны, залитая вода была нагрета до получения в герметичной камере избыточногс давления не менее 1,2 кг/см, поэтому избыточное давление в герметичной камере при опускании уровня воды до основания промываемого теплообменника, т.е. в момент сброса давления в камере до атмосферного, с помощью крааа 5 будет составлять не менее 0,2 кг/см , а соответствующая температура воды на внешних поверхностях и в каналах теплообменника - не менее 105 С, Это обеспечит ее мгновенное (в течение долей секунды) вскипание, выброс из каналов и испарение с очищаемых поверхностей). Весь описанный цикл промывки по предлагаемому способу можно повторить необходимое число раз до получения требуемого уровня чистоты обрабатываемого изделия. При сравнении энергоемкости способов промывки теплообменников можно провести лишь приближенный ангшиэ, поскольку точные количественные оцен ки получить невозможно из-за отсутст вия данных о конкретных конструктивных параметрах соответствующих дейст вующих установок (необходимо знать размеры,массу отдельных узлрв,длину соединительных трудопроводов и т.п.) Однако и приближенный анализ может дать однозначныйответ. При реализации одного цикла промывки известны способом необходимо получить некоторое количество пара, позволяющего создать в автоклаве-избыточное давление 0,7-3,Ь мг/см , т.е. нагреть некоторый объем воды от начальной температуры (предположим, что она одинакова при осуществлении обоих способов) до соответствующей температуры 115-145 С (согласно таблице свойств насыщенного водяного пара); к указанному объему воды следует добавить еще и объем воды, который необходимо нагреть до 115-145° С . для последующего заполнения автоклава. Обеспечить .компенсацию потерь пара, обусловленных конденсацией при первоначальной подаче его в автоклав и прогрева, всей конструкции установки вместе с промываемым изделием; этот прогрев может составить по времени несколько минут, получить некоторое количество пара, позволяющего создать в автоклаве избыто ное давление 3,5 - Ю кг/см , т.е. нагреть некоторьй объем воды от начальной температуры до 145-182 С. При выполнении всех этапов необх димо компенсировать потери, обусловленные тем, что для получения воды и пара с требуемыми параметрами используются отдельные устройства, сое диненные с автоклавом системой трубо шроводов. . При реализации одного цикла промывки по предлагаемому способу необ ходимо создать в герметичной камере избыточное давление не меиее 1,2 кг/см путем нагрева залитой в нее воды (например, с помощью встроенны электронагревателей), т.е. нагреть залитый объем воды до температуры п близительно 122 ° С;при этом необход мо компенсиройать лишь потери тепла обусловленные нагревом npoNajBaeMoro теплообменника и стенок герметичной камеры. Следовательно, учитг вая то, что личество энергии, затрачиваемое на нагрев некоторого объема воды, пропорционально разности начальной и к нечной температур ;, а также при допущении, что герметичные камеры и промываемые изделия в обоих случаях имеют одинаковые размеры и массы, можно сделать вывод: предлагаемьй способ промывки теплообменников в 2-3 раза более экономичен. Практический опыт показсш-, что для полного слива моющей жидкости из герметичной камеры величина избыточного давления должна составлять в конце слива 0,1-0,2 кг/см. При заполнении герметичной камеры не более чем наполовину и при исходном избыточном давлении, -равном 1,2 кг/см , это условие соблюдается. В то же время при реализации предлагаемого способа выяснилось, что при избыточном давлении Pui5, 1,2 кг/см2 существующие средства измерения не могут с достаточной достоверностью фиксировать ни наличие избыточного давления в камере в момент слива из нее всей wowmee жидкости, ни разность между температурой оставшейся в каналах моющей жидкости (воды) и температурой ее кипения (эта разность при минимальном избыточном давлении 1,2 кг/см составляет всего около 3 С). Итак, предалагаемый технологический .процесс очистки внутренних полостей алюминиевых теплообменников от технологических загрязнений, включающий ряд новых операций, а именно: операцию предварительного .вакуумирования операцию подачи моющей жидкости в jsaкуумированную полость теплообменника, операцию создания в герметичной каjHepe избыточного давления путем нагрева залитой в нее моющей жидкости, и операцию сброса давления в герметичной камере до атмосферного после слива из нее всего объема моющей жидкости, дает возможность получить существенный технико-экономический эффект, заключающийся в повышении качества, в снижении энергоемкости и в снижении трудоемкости процесса очистки. Формула изобретения Способ очистки трубчато-капиллярных теплообменников в автоклаве, Включающий удаление воздуха из внутренних полостей теплообменника и обработку теплообменника моющей жидкостью под давлением путем заполнения ею автоклава с последующим сбросом давления до атмосферного, отличающееся тем,что, .с целью повышения: эффективности очистки и снижения энергозатрат, удаление воздуха из внутренних полостей теплообменника осуществляют путем откачки, а автоклав заполняют частично и обработку теплообменника после заполнения автоклава моющей жидкостью производят при нагревании ее до получения избыточного давления не менее 1,2 кг/см2, причем перед сбро.сом давления моющую жидкость сливают. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 3329528; кл. 134-22, 1963.

воЛ7

/у V

-IXb

Фaг,f

Jff

ее9ff

А

гго

фиг. I