Химический реагент - исследования, опыт, сравнение.

2013-05-06

Химическая промывка пластинчатых теплообменников

Н. В. Сологубова, инженер химик

С 1992 года работает в сфере коммунального хозяйства Москвы, специализируется на монтаже и обслуживании тепловых пунктов жилищного фонда, объектов просвещения и здравоохранения, административных зданий. В 1997 году началась замена кожухотрубных теплообменников на пластинчатые в системах горячего водоснабжения и отопления.

Через два года мы столкнулись с рядом проблем. Из-за высокой коррозионной активности материала трубопроводов большое количество продуктов коррозии переходит в воду, в том числе огромное количество соединений железа. При прохождении воды через пластинчатый (водо)подогреватель в температурном режиме 5–65°С на поверхности пластин осаждаются содержащиеся в воде минеральные соли и значительная часть различных форм железа. Стало стремительно расти сопротивление бойлеров, падать температура горячей воды на выходе из бойлера, уменьшился теплосъем и выросла обратная температура теплоносителя.

Раскрытие бойлеров и осмотр поверхности пластин показал высокую степень их загрязненности – слой ржаво-солевых отложений достигал 1–3 мм, бороздки на пластинах забиты полностью. Образовавшиеся отложения, несмотря на кажущуюся рыхлость, имеют очень высокую адгезию, т. е. сцепление с поверхностью пластин, которая может быть обусловлена наличием пленки хлорида меди, имеющей пористую структуру и усиливающей адгезию. Толщина пленки около 30 микрон, и она необычайно прочная.

Практика показала, что механическая очистка пластин вручную малоэффективна и очень трудоемка. Необходимо привлекать к такой работе только квалифицированных рабочих. Например, очистка теплообменников М10 вручную занимает 1 смену при составе бригады 4 человека. При этом велика вероятность повреждения прокладок между пластинами. Убирается только осадок отложений с пластин, пленка с тонким поверхностным слоем загрязнений остается нетронутой. Пластины снова загрязняются в течение 6 месяцев. Поиск способов очистки пластин показал, что наиболее эффективной является химическая очистка. Возникла необходимость создания химического раствора для промывки пластин водоподогревателей.

Тип теплообменника	Потери давления, м. вод. Столба			Время, мин	Темпе- ратура	Концен- трация
Тип теплообменника	До промывки	После промывки	Расчетные	Время, мин	Темпе- ратура	Концен- трация
М3 ГВС-1ст	2	0,1	1,28	50	40	3%
М3 ГВС-2ст	4	2	2,76	40	40	3%
М10 ГВС-1ст	3	1	0,983	50	37	5%
М6 ГВС-2ст	5	1	2,36	50	37	5%
М15 ГВС 1ст.	2	0,5	0,993	60	35	5%
М10 ГВС-2ст.	4	0,8	2,74	60	35	5%
М10 отоплен.	4	0,5	1,89	30	30	4%
*М3 ГВС 1 ст.**	5	0,6	1,27	60	40	3–4–5%
*М3 ГВС 2 ст.**	7	2	2,76	60	40	3–4–5%

За основу такого раствора решено было взять неорганическую кислоту. В лабораторных условиях на грязных пластинах отрабатывались растворы соляной, серной и ортофосфорной кислот. На материалах из углеродистой стали соляную кислоту применять нельзя. Серная кислота оказала влияние на материал уплотнителя и сама по себе при температуре 35–40°С является коррозионно-активной к материалу пластин. Ортофосфорная кислота способна пассивировать (т. е. создавать защитную активную пленку) поверхность пластин и не влияет на уплотнитель, но даже ее 30% раствор удалял загрязнения лишь частично и не обеспечивал требуемую степень очистки пластин. Кроме того, раствор быстро отрабатывался (истощался), что требовало добавки новых порций свежего состава. Поиск оптимального очищающего средства привел к получению раствора сложного состава, включающего в себя органические кислоты, основой состава стала ортофосфорная кислота.

Раствор обладает рядом принципиальных преимуществ по сравнению с другими и удовлетворяет предъявляемым требованиям:

- обеспечивает быстрое и полное удаление ржаво-солевых отложений, включая удаление пленки на 70–80%;

- обеспечивает очистку при низкой температуре рабочего раствора (20–35°С) и низкой его концентрации (3–5%);

- не изменяет свойств уплотняющего материала;

- частично пассивирует поверхность пластин, замедляя повторное образование пленки.

Основной отличительной особенностью данного состава от других является механизм удаления накипи, который и обеспечивает вышеперечисленные достоинства и преимущества. Состав обеспечивает первоочередное отслаивание загрязнения с его уже последующим растворением.

Была опробована технология промывки водоподогревателей, включающая в себя две ступени.

1-я ступень:

Создается замкнутый контур, где рабочий раствор прокачивают насосом через теплообменник.

2-я ступень:

Для нейтрализации кислой составляющей очищающего средства за 10–15 минут до окончания промывки добавляют нейтрализатор (питьевую или кальцинированную соду), доводя рН раствора до 8,5–9.

После окончания промывки рабочий раствор разбавляют водопроводной водой до допустимых к сливу норм, подготавливая к сбросу в канализацию. Твердые осадки удаляются как бытовые отходы.

В мае–июне 2000 года технология промывки была опробована на практике. В качестве экспериментальных выбирались теплообменники разных типов – от небольших (тип М3) до самых крупных (тип М15). Общие результаты представлены в таблице.

Как отопительные, так и горячеводные бойлеры после промывки были испытаны давлением на 10 атмосфер. Никаких отклонений в их работе не выявлено. Следует также отметить, что при промывке паяного теплообменника составом концентрацией 5% вымывание меди не наблюдалось.

Средство очень удобно на практике, его можно разводить холодной водой, рабочая концентрация не превышает 5%; в ходе промывки раствор разогревается за счет химических процессов не выше 40°С; время промывки составляет 30 минут для отопительных бойлеров и 60 минут для горячеводных.

Созданное средство для промывки пластинчатых теплообменников, как разборных, так и паяных, позволяет сделать процесс промывки максимально удобным, быстрым и эффективным.

Инженеры теплотехники продолжают вести разработку и исследование средств по очистке не только разборных и паяных пластинчатых теплообменников, но и кожухотрубных. На сегодняшний день не существует более эффективного метода очистки теплообменников, чем химическая очистка. Опыт промывки более ста теплообменников подтверждает перспективность этого метода.

Коррозия на пластинах теплообменника

2013-04-25

Тема: Отчего происходит коррозия на поверхности пластин теплообменника и к чему это приводит>>>>>

Дырки на пластинах в теплообменнике. Кто виноват и что делать?>>>>>

Установка для промывки теплообменников

2013-02-01

Насосы для промывки и очистки теплообменников

Мы предлагаем Вашему вниманию установку GEL BOY С-190 разработанную компанией GEL (Италия) специально для очистки и промывки теплообменников, различных замкнутых жидкостных контуров или каналов охлаждения формообразующих пресс-форм. Это устройство предназначено специально для очистки / промывки теплообменников и других замкнутых систем от накипи, различных органических отложений и ржавчины. Очистка теплообменников достигается разнонаправленной попеременной циркуляцией через замкнутую систему 10-15% раствора специальной очищающей жидкости. Автоматический инвертер потока (запатентован GEL) позволяет воздействовать на загрязнение с обоих входов контура, что делает устанока GEL BOY особенно успешной в случае когда система практически полностью засорена.

Каталог насосов GEL BOY>>>>

Основные характеристики:

Корпус насоса, корпус клапана и бак выполнены из кислотоупорного термопластика;
Полностью автоматическое и программируемое функционирование;
Быстрая промывка и очистка теплообменников даже при низкой концентрации активной очищающей жидкости (при использовании рекомендованной жидкости);
Возможность легкой очистки и промывке теплообменников, пресс-форм, контуров чиллеров, градирен, терморегуляторов, бойлеров и практически любых гидравлических контуров даже в том случае, если они практически полностью закупорены;

Простота в использовании

Установка GEL BOY специально разработана для очистки теплообменников от минеральных отложений, накипи и ржавчины. Регулярная химическая очистка и промывка теплообменников при помощи кислотных средств позволяет восстановить эффективность теплообмена, перерасхода энергетических затрат и заметно продлевает сроки эксплуатации оборудования без капитального ремонта.

Акция приобретайте по разумной цене установки (промывочный насос) GEL BOY C с реверсивным потоком для промывки, очистки, мойки, систем отопления, теплообменника и прочего оборудования от накипи, известковых отложений, ржавчины и множества других загрязнений мешающих нормальной работе оборудования.

Цены на насосы GEL BOY>>>>>>>

Инструкция на насос GEL BOY C-190>>>>>>>

Схемы подключения установок к оборудованию>>>>

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСТАНОВКИ	Установка BOY C 190
Электрический двигатель	220 V - Hp 0,75
Присоединенная мощность Вт	559.5
Высота напора, макс. м в.ст.	22 м
Макс, скорость циркуляции л/мин	150 л/мин
Тип защиты IP	54
Объем емкости л	100 литров
Количество заполняемой кислоты, макс, л	Мерные линии
Температура, макс. °С	50° С
Вес в пустом состоянии кг	14 кг
Насос	Центробежный
Габаритные размеры, см	53 x 72 cm
Количество шлангов	2
Подсоединение дюймах Дюйм	1 Дюйм

Теплообменник - критически важный элемент в технологическом процессе предприятия, который оказывает влияние на работу основного оборудования. Необходима регулярная очистка теплообменников любых типов от отложений, накипи, грязи и микроорганизмов.Своевременная химическая очистка и промывка теплообменников значительно продлевает срок службы, и обходится значительно дешевле капитального ремонта теплообменника.

Теплообменник - критически важный элемент в технологическом процессе предприятия, который оказывает влияние на работу основного оборудования. Необходима регулярная очистка теплообменников любых типов от отложений, накипи, грязи и микроорганизмов. Своевременная химическая очистка и промывка теплообменников значительно продлевает срок службы, и обходится значительно дешевле капитального ремонта теплообменника.

Достоинства метода:

Сравнительно низкая стоимость;
Сохраняется целостность соединений (сварка, вальцовка и т.д.);
Высокая производительность, оперативность, мобильность.

Теплообменники играют важную роль на современных предприятиях, заботящихся об уменьшении расходов и ответственно относящихся к окружающей среде. Накипь, ржавчина и другие отложения значительно уменьшают производительность теплообменных процессов, увеличивают затраты и вредные выбросы в окружающую среду. Именно поэтому необходима регулярная очистка теплообменников. Со многими проблемами, возникающими при эксплуатации теплообменного оборудования можно справиться посредством проведения такой процедуры как промывка и очистка теплообменников.

Несвоевременная oчистка / промывка теплообмeнников, а тем более полный отказ от неё, приводит не только к постоянному увеличению энергетических затрат на производство, но и к сравнительно высоким разовым расходам на восстановление рабочих параметров, а некоторых случаях, и на устранение аварийных ситуаций.

Теплообменники любого типа: пластинчатые, кожухотрубчатые, спиральные, витые, двухтрубные требуют регулярной очистки от накипно-коррозионных отложений. Необходимость очистки теплообменников вызвана следующими причинами: Несвоевременная очистка / промывка теплопередающих поверхностей теплообменников приводит к накоплению отложений. Вследствие этого происходит снижение теплопередачи и увеличивается расход затрат на поддержание необходимых температурных показателей. Восстановление рабочих параметров в случаях не регулярной очистки (промывки) теплообменников или вообще ее отсутствия, может стоить гораздо дороже, чем периодический регламент. Если регламентная очистка / промывка теплообменников не проводится вообще, то вероятность выхода их из строя, а также возникновение аварийных ситуаций в связи с этим, очень велика.

Безразборная гидрохимическая очистка и промывка теплообменников осуществляется методом циркуляции химического реагента по контуру теплообменника. Гидрохимический метод очистки промывки темплообменников - это процесс очистки внутренних поверхностей теплообменного оборудования и систем от накипно-коррозионных отложений, путем циркуляции по контуру рабочих растворов специальных технических моющих средств, минеральных или органических кислот со специальными добавками. В процессе промывки теплообменников происходит растворение и удаление отложений без повреждения основного конструкционного материала. Технология используется при очистке теплообменников, пресс-форм, а также систем отопления, неразборных котлов и т.д.

Подобрать наиболее оптимальный вариант насоса для очистки теплообменников от накипи – задача не из простых, особенно учитывая разнообразие данных конструкций, представленное сегодня на рынке. Впрочем, если обратиться с этим вопросом к специалистам, они могут посоветовать неплохой вариант. Например, оборудование "GEL", доступное в широком ассортименте в Москве и других регионах России.

Все эти насосные системы и станции для промывки теплообменников считаются оборудованием высококлассным и созданным в полном соответствии со всеми европейскими и мировыми требованиями в области экологичности, безопасности и технологичности, предъявляемыми к оборудованию подобного класса. К тому же, часть техники серии BOY C этой торговой марки оснащена уникальной разработкой, запатентованной данной компанией – обратным реверсом потока, предоставляющим возможность в авто- и ручном режиме переключать направление движения промывочного реагента с целью совершенствования процесса очистки. Данная методика позволяет удалять до 100% отложений даже в самых запущенных случаях и в наиболее труднодоступных для качественной обработки местах.

Компания "GEL", осуществляющая производство и продажу насосов для прочистки теплообменников, как на своей родине – в Италии (в наличии около 250 центров по обслуживанию этих систем), так и по всему миру (имеет представительства во всех развитых европейских странах и ряде развивающихся государств мира), старается создавать технику универсального типа, которая бы максимально соответствовала запросам потребителей. Так, машины по очистке накипи и других типов отложений, сходящие с конвейеров ее заводов, могут использоваться в разноплановых ситуациях и конструкциях, очищая пластинчатые теплообменные агрегаты отопительного, кондиционерно-вентиляционного, охлаждающего, водоподготовительного и водоснабжающего типа. Они востребованы на бытовом, коммерческом и промышленном уровне. Такому положению вещей способствует, в частности, используемая технология, применимая в этих системах. Химическая промывка теплообменников насосами GEL осуществляется путем безразборного вмешательства в их функционирование, с использованием специальных реагентов, подобранных индивидуально для каждого агрегата. Ее современная и качественная реализация создают эффект увеличения срока службы очищаемых конструкций, а также искусственного продления промежутков работы между циклами промывки.

Но самое главное преимущество систем, предлагаемых брендом "GEL" – вовсе не их безотказность и положительное влияние на работоспособность теплообменных агрегатов, а тот факт, что купить насос для промывки теплообменников всегда можно по доступной цене, что является исключительной редкостью для оборудования этого класса. К примеру, моющие системы таких торговых марок, как Alfa Laval и BWT по своим техническим данным мало отличаются от продукции GEL. У них достаточно схожие температурные, мощностные, расходные параметры, одинаковые объемы баков и высоты напоров. Но, в то же время продукция шведской Alfa Laval и германской BWT в Москве и Московской области стоит на порядок дороже, чем итальянские чистящие насосы для промывки теплообменников.

В нашей компании Вы можете купить установку (насос) и химический реагент для промывки теплообменников по привлекательной цене:

GEL BOY C-190. Реагент >>>>

Течь теплообменника, ремонт теплообменника....

2012-05-10

Течь теплообменника. Почему потек теплообменник, описание причин в этой статье.

Наша сервисная служба оказывает полный пакет услуг по сервисному обслуживанию разборных пластинчатых теплообменников марок;

Этра (ЭТ),ФУНКЕ / Funke (FP), СВЭП/SWEP/СВЕП (GX), РоСВЭП, APV Теплотекс, Альфа Лаваль/Alfa Laval,Ридан (НН), (GEA) Кельвион Машимпэкс (VT,NT, NX), ТРАНТЕР/Tranter (GC,GL,GX), Сондекс/Sondex (S)/ ТПлР (S), Данфосс/Danfoss (XG, XGC), NORD, Sigma, ТР, ТИЖ, Е8, Астера,ТАР, ETSS, Теплохит, Промэнерго, Полет, Викарб/Vikarb, G-MAR, и др.

Ремонт теплообменников.

Почему появились внешние и внутренние течи теплообменника:

Несоблюдение правил эксплуатации теплообменника, отсутствие должного сервисного обслуживания и регулярных промывок системы зачастую приводят к выходу из строя всей системы, который предполагает проведение капитального ремонта теплообменника. Причинами для ремонта теплообменника могут стать самые различные неполадки в работе системы от течей до засорения теплообменника различного рода нерастворимыми загрязнителями. Нередко необходимость в ремонте теплообменника возникает в тех случаях, когда в качестве жидкости-теплоносителя используется вода низкого качества. Прошедшая недостаточную очистку вода содержит огромное количество разнообразных примесей, способных повредить систему и тем самым вызвать необходимость ремонта теплообменника. Иными словами, существует огромное количество причин, обуславливающих необходимость проведения ремонта теплообменника. Рассмотрим некоторые из них.

Низкое качество жидкости-теплоносителя.

Огромная часть неполадок, ведущих к необходимости проведения ремонта пластинчатого теплообменника, своей причиной имеет низкое качество жидкости-теплоносителя. В современных системах отопления зачастую в качестве жидкости-теплоносителя используется обычная вода, которая не редко не проходит весь комплекс водоочистительных мер. В воде, не прошедшей водоподготовку, могут содержаться различного рода примеси как растворенные, так и нерастворимые, которые способны спровоцировать неполадки в работе системы и, как следствие, необходимость проведения ремонта пластинчатого теплообменника.

Одной из наиболее распространенных проблем, ведущих к ремонту теплообменника, является возникновение на внутренних поверхностях различного рода накипи, которая существенно понижает теплопроводность элементов теплообменника, что, в свою очередь, приводит к снижению эффективности системы и увеличению расходов на поддержание необходимых температурных параметров. Необходимость ремонта теплообменников в подобных ситуациях возникает при отсутствии регулярной промывки, во время которой из системы удаляется большая часть загрязнителей.

В подобных ситуациях достаточной мерой для ремонта теплообменника является разборная механическая промывка элементов теплообменника при помощи специальных чистящих средств. Безразборная химическая промывка системы в подобных ситуациях не может считаться ремонтом теплообменника, так как эта мера считается достаточной для регулярного сервисного обслуживания системы, но не для ремонта пластинчатого теплообменника.

Помимо возникновения налета на внутренних поверхностях теплообменника вода низкого качества может повлечь за собой засорение системы, во время которого большая часть нерастворимых загрязнителей скапливается в нижней части теплообменника, нарушая циркуляцию жидкости-теплоносителя через пластины или трубы системы. Ремонтом системы в подобных случаях также может считаться разборная гидродинамическая процедура с использованием специальных установок для промывки теплообменников.

Следует учитывать, что ремонт теплообменников в тех ситуациях, когда причиной неполадок является низкое качество воды, путем разборной механической промывки может быть осуществлен только в разборных системах, паяные же теплообменники подлежат замене.

Причиной неполадок, влекущих за собой ремонт теплообменника, могут стать самые разнообразные загрязнители, которые содержаться в воде. Так, например, одним из наиболее распространенных типов накипи, препятствующей нормальной работе теплообменника, является накипь, в состав которой входит карбонат кальция и удаляется накипь с помощью средства на основе ортофосфорной кислоты которая не опасна для нержавеющих сталей и сплавов.Категорически запрещено использовать соляную кислоту во избежания повреждения пластин, солянка их просто прожигает на сквозь.Не меньшую опасность для теплообменника представляют биологические загрязнители вроде ила или бактерий. Для ремонта теплообменников в подобных случаях используются различные химические реагенты вроде каустической соды, способные уничтожить все находящиеся в системе микроорганизмы.

Ремонт теплообменников, причиной которого является низкое качество жидкости-теплоносителя, путем разборной промывки теплообменника считается одним из наиболее простых случаев, так как для ремонта пластинчатых теплообменников в подобных ситуациях достаточно обычной прочистки деталей системы и очистки пластин теплообменника от накипи и отложений.

Повреждение пластин теплообменника.

Наиболее распространенной причиной ремонта пластинчатых теплообменников является повреждение ее основных функциональных элементов — металлических пластин, через которые циркулирует жидкость-теплоноситель. Как и упоминалось ранее, необходимость ремонта пластинчатого теплообменника может быть вызвана низким качеством жидкости-теплоносителя, однако накипь и возникновение налета нельзя считать повреждением пластин. Поврежденные пластины теплообменника могут стать причиной таких неполадок как внутренние течи теплообменника, поэтому ремонт пластинчатого теплообменника считается необходимой мерой в случае повреждения пластин.

Обычно под повреждением пластин теплообменника подразумевается коррозия металлических пластин, следствием которой может стать возникновение внутренних течей, то есть свободного перехода жидкости-теплоносителя из одного контура теплообменника в другой. Металлические пластины теплообменника постоянно подвергаются коррозийному воздействию внешней среды, усугубленному высокими температурами, при которых процесс коррозии протекает с гораздо большей скоростью.

Для предотвращения необходимости проведения ремонта пластинчатого теплообменника рекомендуется использование различных ингибиторов, которые добавляются в жидкость-теплоноситель, однако в случае коррозийного повреждения пластин ремонт теплообменника или замена пластин становится обязательной мерой.

Помимо химического или коррозийного повреждения пластин существует также вероятность механического воздействия, которое также приводит к снижению эффективности работы теплообменника, ведущей к необходимости проведения ремонта пластинчатого теплообменника. Механические повреждения чаще всего бывают вызваны неправильной эксплуатацией системы, какой, к примеру, считается превышение определенного давления.

Повреждение уплотнителей.

Еще одним обязательным элементом всех пластинчатых теплообменников являются уплотнители. Необходимость проведения ремонта пластинчатых теплообменников в случае повреждения уплотнителей возникает вследствие высокого риска появления внутренних и внешних течей, которые приводит к снижению эффективности системы в случае возникновения внутренних течей либо же к потере жидкости-теплоносителя в случае внешних протечек.
Повреждение уплотнений, ведущее к возникновению необходимости проведения ремонта пластинчатого теплообменника, может быть вызвано различными факторами, однако наиболее распространенной причиной является неправильная эксплуатация системы. Под неправильной эксплуатацией системы, ведущей к ее выходу из строя и, как следствие, к ремонту пластинчатого теплообменника, подразумевают нарушение сразу нескольких правил. К таким правилам можно отнести не только отсутствие регулярного сервисного обслуживания, отсутствие регулярных промывок, но и несоблюдение параметров, указанных в инструкции, как температура и давление, использование не подходящей к конкретному типу уплотнений жидкости-теплоносителя, промывка уплотнений агрессивными средствами, которые влекут за собой его повреждение, и другие факторы. Ремонт пластинчатых теплообменников в таких случаях представляет собой простую замену уплотнений, которые вышли из строя.

Ещё одна причина течи наружу это уплотнение после гидроудара выдавлено наружу

Специалистами сегодня рекомендуется проведение регулярного ремонта пластинчатых теплообменников, который подразумевает замену уплотнений. Это прежде всего связано с тем, что в процессе эксплуатации уплотнения изнашиваются, трескаются или ссыхаются, что отрицательно сказывается на их изоляционных способностях, поэтому регулярный ремонт пластинчатых теплообменника может предотвратить многие нежелательные последствия внутренней или внешней протечки теплообменника.

Ремонт пластинчатого теплообменника, предполагающий замену уплотнений, считается обязательной мерой в ряде случаев. Примером может послужить разборная механическая или химическая очистка теплообменника, при которой необратимо повреждаются уплотнения и возникает необходимость проведения ремонта пластинчатого теплообменника.

Потеря теплопроводных свойств жидкостью-теплоносителем.

Выход из строя основных функциональных элементов теплообменника, износ уплотнений или засорение теплообменника не являются единственными причинами возникновения необходимости проведения ремонта теплообменника, также система может потерять свою эффективность вследствие потери жидкостью-теплоносителем своих изначальных свойств.

Проблема окисления и снижения теплопроводности обычно не возникает в тех случаях, когда в роли жидкости-теплоносителя выступает обычная вода, однако в теплообменниках, где используется гликоль или другие подобные материалы, нередко снижение эффективности системы и, как следствие, возникновение необходимости проведения ремонта теплообменника котла.

Причиной потери гликолем своих изначальных свойств может стать не только постепенное окисление жидкости и снижение способности проводить тепло, но также и другие неполадки системы вроде сбоя в работе теплообменнике, неисправность циркуляционных насосов, перепады температуры и давления.

Ремонт теплообменника котла в подобных ситуациях представляет собой полную или частичную замену гликоля, причем более экономичной и рациональной мерой считается замена только некоторой части гликоля. Также ремонт теплообменника котла в таких случаях может сопровождаться добавлением в жидкость-теплоноситель ингибиторов, которые значительно продлят срок службы гликоля, замедлив окислительные реакции.

Выход из строя циркуляционных насосов.

Не меньшую важность для ремонта теплообменника котла имеет такой фактор, как повреждение или неправильная работа циркуляционных насосов. Циркуляционные насосы являются одним из основных функциональных элементов теплообменника, поэтому их повреждение может губительным образом сказаться на общей эффективности работы теплообменника.

Необходимость проведения ремонта пластинчатого теплообменника в случае выхода из строя циркуляционных насосов диктуется прежде всего их неспособностью выполнять свою основную задачу — перегонять жидкость теплоноситель через трубки или пластины теплообменника. Также показателем к ремонту теплообменников становится неспособность циркуляционный насосов перекачивать воду с соблюдением всех установленных норм и параметров вроде заданной температуры или давления.

Ремонт теплообменника котла в подобных ситуациях чаще всего предполагает замену циркуляционных насосов, однако возможен и ремонт уже действующих насосов. Подобный ремонт теплообменников возможен лишь в тех случаях, когда конструкция системы допускает извлечение из системы насоса для его ремонта.

Выход из строя циркуляционных насосов может повлечь за собой не только потерю эффективности теплообменника, но также и возникновение внутренних и внешних протечек, причиной которых является повреждение пластин или уплотнений теплообменника в результате их неправильной эксплуатации. В случае выхода из строя циркуляционных насосов ремонт теплообменника котла становится единственной мерой, способной предотвратить возможные нежелательные последствия.

Диагностика неполадок работы системы и предотвращение аварийных ситуаций.

Основным показателем к ремонту теплообменника котла является снижение его эффективности и качества работы. Под снижением эффективности теплообменника чаще всего предполагается увеличение расходов энергии на поддержание заданных температурных параметров. В случае несоответствия параметров работы системы указанным в сопроводительной документации параметрам рекомендуется провести диагностику неполадок работы и, в случае необходимости, ремонт пластинчатого теплообменника.

Под диагностикой неполадок работы теплообменника обычно подразумевают детектирование существующих проблем и выявление их причин. Как и следует из сказанного ранее, методы ремонта теплообменника котла напрямую зависят от причин, вызвавших те или иных неполадки. Существующие проблемы в работе системы детектируются путем замера температуры и давления на входе и выходе жидкости из системы. В случае несоответствия этих величин друг друг необходимо проводить диагностику оборудования и определять методы ремонта теплообменника котла. Наиболее распространенным методом диагностики неполадок оборудования является разбор теплообменника и внешний осмотр деталей, которого зачастую бывает достаточно для определения причин неправильной работы. Иначе дело обстоит с паяными системами, где визуальный осмотр деталей попросту невозможен. В этом случае для диагностики и ремонта теплообменника рекомендуется воспользо

Разборные пластинчатые теплообменники ТРАНТЕР

2010-11-21

Разборные пластинчатые теплообменники Tranter

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание теплообменников Tranter:
Данная статья на нашем является Руководством по монтажу, эксплуатации и техническому обслуживанию пластинчатых теплообменников производства фирмы Tranter, а также содержит важную информацию по охране труда и технике безопасности. Мы рекомендуем вам внимательно изучить его содержание и обеспечить возможности ознакомления с Руководством персоналу, занятому монтажом, эксплуатацией и техническим обслуживанием пластинчатых теплообменников.
Каждый теплообменник производства фирмы Tranter снабжен табличкой, прикрепленной к неподвижной плите. На табличке находится информация о серийном номере пластинчатого теплообменника. По серийному номеру определяется тип и материал теплообменных пластин, материал уплотнений и тип рамы теплообменника.

Разборные пластинчатые теплообменники. Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание.

На паспортной табличке указан тип теплообменника GFP, GWP, GCP, GCD, GXD, GXP, GLD или GLP.

Наша компания предлагает весь модельный ряд теплообменников Tranter>>>>

Tranter предлагает широкую линейку различных разборных и сварных теплообменников, которые могут обеспечивать практически любую производительность и могут работать с разными рабочими средами: пар, вода, агрессивные среды и т.д.

В зависимости от стоящей задачи теплообменник может быть изготовлен под особые условия работы на заказ.

Срок поставки стандартных моделей теплообменников - до 2-3 недель.

Теплообменники Tranter отличает высокая надёжность и невысокие цены.

Основные компоненты теплообменников Tranter

ПТО состоит из следующих основных компонентов: неподвижной и подвижной плиты, верхней и нижней направляющих, опорной стойки и пластин с уплотнениями. Пакет пластин подвешивается и выравнивается с помощью верхней и нижней направляющей и удерживается в сжатом состоянии затяжкой шпилек между неподвижной и подвижной плитой. Такая конструкция позволяет легко разбирать теплообменник для осмотра, очистки и модификации. Пластинчатые теплообменники производства фирмы Tranter испытываются на давление на заводе-изготовителе перед отгрузкой.
Рис. 1. Основные компоненты

Общее описание теплообменников Tranter

2.1 GFP
Между двумя плитами с помощью стяжных шпилек зажаты теплообменные пластины. Конструкция теплообменника обеспечивает легкую разборку для осмотра и очистки. Каждая пластина теплообменника спрессована в единое целое, без соединений или сварных швов. В каждой пластине, кроме конечной, пробито четыре отверстия, по одному в каждом углу. Конечная пластина не имеет пробитых отверстий. Многоходовые теплообменники имеют специальные поворотные пластины, в которых два отверстия не пробиты.
Вокруг теплообменной поверхности и отверстий в специальную канавку вклеиваются резиновые уплотнения. Уплотнения удерживаются на обеих сторонах с помощью гофров на пластине. Уплотнения вокруг отверстий – двойные для предотвращения утечки одной среды в другую. В случае повреждения уплотнения среда вытекает из теплообменника.
Пластины GFP могут быть собраны в конфигурации “широкий/узкий”, когда широкий зазор требуется только для одной жидкости с крупными частицами, или в положение “средний/средний”, когда для обеих жидкостей необходима дополнительная площадь сечения потока. Обе конфигурации осуществляются пластинами одной и той же геометрии. Проточный канал между двумя соседними пластинами образован с помощью уплотнений. Размещение уплотнений создает во всем пакете пластин систему каналов, по которым проходят две среды, обменивающиеся теплом. Жидкости текут параллельно по пластинам теплообменника GFP.

2.2 GWP
Полусварные теплообменники состоят из нескольких пар пластин (которые называют элементами) и рамного узла. Пластины в паре сварены вместе лазером, образуя заваренный канал, или элемент. Для того чтобы закрыть или загерметизировать два из четырех проходных отверстий в элементе, лазерный сварной шов накладывается по диагонали спереди двух вертикально состыкованных портов. Хладагент или агрессивные жидкости, которые направляются в заваренный канал через входной порт, текут внутри элемента. Каждая пластина теплообменника спрессована в единое целое. В стандартном одноходовом блоке каждая пластина (за исключением конечной пластины) имеет четыре пробитых отверстия, по одному в каждом углу.
Фирма Tranter прессует три разных типа одиночных пластин, называемых пластинами GW-80. Пластины разных типов обозначаются своей буквой (C, D или F). Две пластины GW-80 свариваются лазером вместе, образуя единый элемент. Элемент из двух пластин GW-80C называется GW-81. Элемент из двух пластин GW-80F называется GW83. Пакет пластин обычно состоит из начальной пластины (одиночная пластина) + элементы + концевая пластина (GW-80D).

2.3 GCP, GCD, GXP, GXD, GLP и GLD
Эти теплообменные пластины изготавливаются с двумя различными заостренными углами – тупой образует сильнонагреваемую пластину, а острый слобонагреваемую. Проточный канал между двумя соседними пластинами образован с помощью уплотнений. Размещение уплотнений создает во всем пакете пластин систему каналов, по которым проходят две среды, обменивающиеся теплом. Жидкость течет параллельно по теплообменным пластинам GFP, GCP GLP и GLP и по диагонали по теплообменным пластинам GCD, GXD и GLD.

Монтаж теплообменников Tranter

Пластинчатые теплообменники Tranter испытываются на давление на заводе-изготовителе перед отгрузкой. При монтаже теплообменника необходимо предусмотреть достаточный зазор вокруг ПТО, см. рисунок. Это обеспечивает доступ к ПТО для выполнения любых необходимых сервисных работ. ПТО должен иметь зазор по обеим сторонам. При особых ограничениях места эти размеры могут быть уменьшены, но это затруднит обслуживание теплообменника.

Все соединения с теплообменником должны быть снабжены запорными клапанами. Нижние соединения (S2 и S3; M2 и M3) должны быть снабжены дренажными клапанами. Верхние соединения (S1 и S4; M1 и M4) в их самых высоких точках должны быть снабжены устройствами для сброса воздуха. Регулирующий клапан на горячей стороне должен быть установлен на линии подачи между насосом и отсечным клапаном.

Обозначение соединений Во время монтажа и эксплуатации должны быть минимизированы нагрузки на все штуцеры. Необходимо убедиться в том, что система труб, соединенных с ПТО, защищена от внезапных изменений давления и колебаний температуры. Все соединения с подвижной крышкой должны быть сделаны с использованием съемных 90-градусных колен, чтобы иметь возможность сдвинуть подвижную крышку назад для обслуживания. На рис. 4 показан правильный и неправильный монтаж трубопроводов. Монтаж с левой стороны позволяет двигать подвижную плиту, когда трубы отсоединены.

6 Запасные части для теплообменников Tranter

При заказе запасных частей следует ссылаться на тип теплообменника и заводской номер. Они указаны на паспортной табличке теплообменника.

Перейти на основную страницу>>>>>

Полезные ссылки:

2010-03-04

http://forum.abok.ru

http://www.abok.ru/

Выбор типа уплотнений (прокладок) для теплообменника.

2008-11-21

Материалы используемых уплотнений

продажа - прокладки, пластины, цены>>>>

В качестве уплотнений используются стандартные материалы:

NBR (нитрил-каучук) — универсальное уплотнение для водных и жирных сред (вода/масло), не применяется для пара. Диапазон рабочих температур от -20С до +140С.
EPDM (этилен-пропилен-каучук) — широкая область применения, для химических соединений, не содержащих жир и минеральные масла. Диапазон рабочих температур от -30С до +160С.
VITON (фтор-каучук) — высокая устойчивость к химикалиям, органическим растворяющим веществам, а также серной кислоте и растительным маслам при высоких температурах. Диапазон рабочих температур от -10С до +180С.
Маркировка
Маркировка уплотнений

Материал уплотнения	Диапазон рабочих температур	Цветовой код уплотнения
NBR-Standard	-20C/+125C	Нет цветового кода
NBR-HT	-20C/+140C	1 x желтый
H-NBR	-15C/+150C	1 x желтый + 1 x красный
NBR-FDA	-30C/+125C	1 x голубой
EPDM-Standard	-30C/+150C	1 x серый
EPDM-HT	-30C/+160C	1 x голубой + 1 x белый
Hypalon	+80C	2 x белый
Neoprene	+85C	2 x серый
Butyl	+150C	1 x фиолетовый
Viton I	-10C/+170C	1 x зеленый
Viton I не используется для пара!!!
Viton S	-5C/+200C	1 x серый + 1 x красный

Выбор типа уплотнений

СРЕДА	ТИП УПЛОТНЕНИЯ
СРЕДА	NBR	EPDM
Бензин	+	+
Бензол	+	+
Бутиленгликоль	+	+
Вазелин	+	-
Вода	+	+
Газойл	+	-
Геотермальная вода	+	+
Гликоль	+	+
Глицерин	+	+
Известковое молоко	-	-
Йодистая тинктура	+	-
Кокосовое масло	+	-
Льняное масло	+	-
Мазут	+	-
Маргарин	+	-
Метан	+	-
Минеральное масло	+	-
Молоко	+	+
Морская вода	+	+
Моторное масло	+	-
Натровый щелок (50%)	+	+
Нефть	+	-
Оливковое масло	+	-
Опресненная вода	+	+
Пар (водяной)	-	+
Парафиновое масло	+	-
Пентан	+	-
Пиво	+	+
Природный газ	-	-
Речная вода	+	+
Серная кислота (50%)	-	+
Соляная кислота	-	+
Смазочное масло	+	-
Сок сахарной свеклы	+	+
Спирт жирного ряда	+	+
Терпентин	+	-
Трансмиссионное масло	+	-
Трансформаторное масло	+	-
Угольная кислота	+	+
Хлорид кальция	+	+
Чернила	+	+
Этиленгликоль	+	+
Этиловый спирт	-	+

+ уплотнение устойчиво к воздействию среды - уплотнение устойчиво условно или неустойчиво

Срок службы уплотнений

На приведенных ниже графиках показана зависимость срока службы уплотнений (в годах) от рабочей температуры.

Более подробно о пластинах и прокладках можно посмотреть в этомразделе>>>>>>>

Как видно из этой зависимости, чем меньше значение рабочей температуры по сравнению с максимально допустимым для данного вида уплотнений, тем больше срок службы уплотнения.

Несомненно, кроме температуры есть еще ряд факторов, влияющих на состояние уплотнений. Огромное влияние оказывают перепады температур и давлений, т.е. количество остановов и пусков. Конечно же, бесперебойная работа теплообменника всегда предпочтительнее.

Отрицательно влияет на эластичность уплотнений сборка-разборка и последующая опрессовка теплообменного аппарата, обычно производимые для очистки поверхностей пластин. С каждым разом эластичность уплотнений уменьшается. Для устранения этого фактора рекомендуется в теплообменники запускать предварительно очищенную воду.

И, естественно, уплотнения ПТО в процессе эксплуатации подлежат нормальному процессу старения.

Выбор теплообменника.

2008-11-04

Теплообменниками называются аппараты, в которых происходить теплообмен, между рабочими средами не зависимо от их технологического или энергетического назначения (подогреватели, выпарные аппараты, концентраторы, пастеризаторы, испарители, деаэраторы, экономайзеры и д.р.)

Технологическое назначение теплообменников многообразно. Обычно различаются собственно теплообменники, в которых передача тепла является основным процессом, и реакторы, в которых тепловой процесс играет вспомогательную роль.

Классификация теплообменников возможна по различным признакам.

По способу передачи тепла различаются теплообменники смешения, в которых рабочие среды непосредственно соприкасаются или перемешиваются, и поверхностные теплообменники - рекуператоры, в которых тепло передается через поверхность нагрева - твердую (металлическую) стенку, разделяющую эти среды.

По основному назначению различаются подогреватели, испарители, холодильники, конденсаторы.

В зависимости от вида рабочих сред различаются теплообменники:

а) жидкостно-жидкостные - при теплообмене между двумя жидкими средами;

б) парожидкостные - при теплообмене между паром и жидкостью (паровые подогреватели, конденсаторы);

в) газожидкостные - при теплообмене между газом и жидкостью (холодильники для воздуха) и др.

По тепловому режиму различаются теплообменники периодического действия, в которых наблюдается нестационарный тепловой процесс, и непрерывного действия с установившимся во времени процессом.

В теплообменниках периодического действия тепловой обработке подвергается определенная порция (загрузка) продукта;

вследствие изменения свойств продукта и его количества параметры процесса непрерывно варьируют в рабочем объеме аппарата во времени.

При непрерывном процессе параметры его также изменяются, но вдоль проточной части аппарата, оставаясь постоянными во времени в данном сечении потока. Непрерывный процесс характеризуется постоянством теплового режима и расхода рабочих сред, протекающих через теплообменник.

В качестве теплоносителя наиболее широко применяются насыщенный или слегка перегретый водяной пар. В смесительных аппаратах пар обычно барботируют в жидкость (впускают под уровень жидкости); при этом конденсат пара смешивается с продуктом, что не всегда допустимо. В поверхностных аппаратах пар конденсируется на поверхности нагрева и конденсат удаляется отдельно от продукта с помощью водоотводчиков. Водяной пар как теплоноситель обладает множеством преимуществ: легкостью транспортирования по трубам и регулирования температуры, высокой интенсивностью теплоотдачи и др. Применение пара особенно выгодно при использовании принципа многократного испарения, когда выпариваемая из продукт вода направляется в виде греющего пара в другие выпарные аппараты и подогреватели.

Обогрев горячей водой и жидкостями также имеет широкое применение и выгоден при вторичном использовании тепла конденсатов и жидкостей (продуктов), которые но ходу технологического процесса нагреваются до высокой температуры. В сравнении с паром жидкостный подогрев менее интенсивен и отличается переменной, снижающейся температурой теплоносителя. Однако регулирование процесса и транспорт жидкостей так же удобны, как и при паровом обогреве.

Общим недостатком парового и водяного обогрева является быстрый рост давления с повышением температуры. В условиях технологической аппаратуры пищевых производств при паровом и водяном обогреве наивысшие температуры ограничены 150-160 С, что соответствует давлению (5-7) 10⁵ Па.

В отдельных случаях (в консервной промышленности) применяется масляный обогрев, который позволяет при атмосферном давлении достигнуть температур до 200°С.

Широко применяется обогрев горячими газами и воздухом (до 300—1000°С) в печах, сушильных установках. Газовый обогрев отличается рядом недостатков: трудностью регулирования и транспортирования теплоносителя, малой интенсивностью теплообмена, загрязнением поверхности аппаратуры (при использовании топочных газов) и др. Однако в ряде случаев он является единственно возможным (например, в воздушных сушилках).

В холодильной технике используется ряд хладагентов: воздух, вода, рассолы, аммиак, углекислота, фреон и др.

При любом использовании теплоносителей и хладагентов тепловые и массообменные процессы подчинены основному— технологическому процессу производства, ради которого создаются теплообменные аппараты и установки. Поэтому решение задач оптимизации теплообмена подчинено условиям рационального технологического процесса.

Для нагревания и охлаждения жидких сред разработаны теплообменники разнообразных конструкций. Ниже рассматриваются некоторые конструкции теплообменных аппаратов, применяющихся в пищевой промышленности.

Выбор конструкции теплообменных аппаратов

Конкретная задача нагревания или охлаждения данного продукта может быть решена с помощью различных теплообменников. Конструкцию теплообменника следует выбирать, исходя из следующих основных требований, предъявляемых к теплообменным аппаратам.

Важнейшим требованием является соответствие аппарата технологическому процессу обработки данного продукта; это достигается при таких условиях: поддержание необходимой температуры процесса, обеспечение возможности регулирования температурного режима; соответствие рабочих скоростей продукта минимально необходимой продолжительности пребывания продукта в аппарате; выбор материала аппарата в соответствии с химическими свойствами продукта; соответствие аппарата давлениям рабочих сред.

Вторым требованием является высокая эффективность (производительность) и экономичность работы аппарата, связанные с повышением интенсивности теплообмена и одновременно с соблюдением оптимальных гидравлических сопротивлений аппарата. Эти требования обычно выполняются при соблюдении следующих условий: достаточные скорости однофазных рабочих сред для осуществления турбулентного режима; благоприятное относительное движение рабочих сред (обычно лучше противоток); обеспечение оптимальных условий для отвода конденсата и неконденсирующихся газов (при паровом обогреве); достижение соизмеримых термических сопротивлений по обеим сторонам стенки поверхности нагрева; предотвращение возможности загрязнения и легкая чистка поверхности нагрева, микробиологическая чистота и др.

Существенными требованиями являются также компактность, малая масса, простота конструкции, удобство монтажа и ремонта аппарата. С этой точки зрения оказывают влияние следующие факторы; конфигурация поверхности нагрева; способ размещения и крепления трубок в трубных решетках; наличие и тип перегородок, уплотнений; устройство камер, коробок, днищ; габаритные размеры аппарата и др.

Ряд факторов определяет надежность работы аппарата и удобство его эксплуатации: компенсация температурных деформаций, прочность и плотность разъемных соединений, доступ для осмотра и чистки, удобство контроля за работой аппарата, удобство соединения аппарата с трубопроводами и т. д.

Эти основные требования должны быть положены в основу конструирования и выбора теплообменных аппаратов. При этом самое большое значение имеет обеспечение заданного технологического процесса в аппарате.

Для ориентировки при выборе теплообменников приведем следующие соображения. Из парожидкостных подогревателей наиболее рациональным является многоходовой по трубному пространству - трубчатый теплообменник жесткой конструкции (к подвижным трубным решеткам прибегают в крайнем случае). Этот же теплообменник с успехом применим в качестве газового или жидкостного при больших расходах рабочих тел и небольшом числе ходов в межтрубном пространстве. При малых расходах жидкостей или газов лучше применять элементные аппараты без подвижных трубных решеток.

Ребристые аппараты следует применять, если условия теплоотдачи между рабочими средами и стенкой с обеих сторон поверхности нагрева существенно отличаются (в газожидкостных теплообменниках); оребрение целесообразно со стороны наименьшего коэффициента теплоотдачи.

Основные способы увеличения интенсивности теплообмена в подогревателях:

а) уменьшение толщины гидродинамического пограничного слоя в результате повышения скорости движения рабочих тел или другого вида воздействия; это достигается, например, раз-

бивкой пучка трубок на ходы и установкой межтрубных перегородок;

б) улучшение условий отвода неконденсирующихся газов и конденсата при паровом обогреве;

в) создание благоприятных условий для обтекания рабочими телами поверхности нагрева, при которых вся поверхность активно участвует в теплообмене;

г) обеспечение оптимальных значений прочих определяющих факторов: температур, дополнительных термических сопротивлении и т. д.

Путем анализа частных термических сопротивлений можно выбрать наилучший способ повышения интенсивности теплообмена в зависимости от типа теплообменника и характера рабочих тел. Так, например, в жидкостных теплообменниках поперечные перегородки имеет смысл устанавливать только при нескольких ходах в трубном пространстве. Перегородки не всегда необходимы; при вертикальном расположении трубок и нагреве паром последний подается в межтрубное пространство; поперечные перегородки будут мешать стеканию конденсата. При теплообмене газа с газом или жидкости с жидкостью количество протекающей через межтрубное пространство жидкости может оказаться настолько большим, что скорость ее достигнет тех же значений, что и внутри трубок; следовательно, установка перегородок теряет смысл. Перегородки бесцельны также в случае сильно загрязненных жидкостей, при которых вследствие нарастания слоя загрязнений на трубках решающее влияние на коэффициент теплопередачи оказывает величина Rn.

Интенсификация теплообмена является одним из основных направлений развития и усовершенствования тепловой аппаратуры пищевых производств. При этом широко используются положительные эффекты в интенсификации теплообмена, обнаруженные и исследованные в других областях химической техники и энергетики. За последние годы выполнен ряд работ по промышленному испытанию активных «режимных» методов интенсификации теплообмена в аппаратах химических и пищевых производств (И. М. Федоткин, КТИПП). К ним относятся изменение режимных характеристик течения, дополнительная турбу-лизация потока за счет пульсации, вдувания воздуха и др. Намечены пути комплексной интенсификации теплообмена, достигаемой при совместном воздействии различных эффектов. Ведется ускоренная разработка новых типов поверхностей нагрева компактных теплообменников, эффективность которых оценивается промышленными данными о связи теплоотдачи с гидродинамическим сопротивлением. Найдены способы передачи значительных тепловых потоков между рабочими средами с помощью тепловых труб, аналогичных по способу действия греющим трубкам хлебопекарных печей (трубкам Перкинса). Данные о конкретном применении новых типов теплообменников содержатся в рекомендуемой литературе.

Основы расчета поверхностных теплообменников

Расчет поверхностных теплообменников содержит тепловой, конструктивный, гидравлический, прочностный и технико-экономический расчеты, которые обычно выполняются в нескольких вариантах. Оценка выбранного варианта производится по одному из признаков оптимальности: коэффициенту полезного действия, технико-экономическому критерию оптимальности и др.

Тепловой расчет поверхностного теплообменника состоит в решении общего уравнения теплопередачи Q = qF совместно с уравнением теплового баланса Q = M1Di1=M2Di2, для конкретных условий работы теплообменника: данных рабочих сред, конструктивных размеров элементов теплопередающей поверхности, заданных пределов изменения температур и схеме относительного движения теплоносителей (см. гл. XII). Решением является совокупность правил (алгоритм), однозначно приводящих от исходных данных к результату—значению площади поверхности теплообмена в проектном (прямом) расчете либо к значению температур потоков на выходе из аппарата при проверочном расчете.

Вследствие влияния многочисленных факторов и разли