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多種領(lǐng)域換熱器清洗除垢解決方案
時間:2013-10-10 來源: 北京德高潔清潔設(shè)備有限公司
換熱器是一種熱能轉(zhuǎn)換和余熱利用的設(shè)備,在化工廠、發(fā)電廠及石化企業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。由于冷卻水在熱交換過程中,冷凍水吸收了冷卻水的熱量,使其溫度上升,此時原來溶于水中的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2在溫度的作用下析出CO2生成微溶于水的CaCO3和MgCO3。由于CaCO3和MgCO3的溶解度隨溫度的上升而下降,從水中結(jié)晶析出,當(dāng)這些結(jié)晶物不斷地沉積于換熱器內(nèi)表面,便形成了很硬的水垢,這不但影響了熱交換效率,還增加了能耗,嚴(yán)重時還會因冷卻水的流量不足和壓力降低導(dǎo)致停機(jī)。因此,為了使換熱器發(fā)揮其最大的導(dǎo)熱功能,就需要定時進(jìn)行清洗。
北京德高潔清潔設(shè)備有限公司是一家專業(yè)清潔環(huán)保設(shè)備供應(yīng)商,在高壓水清洗、水霧降塵、集中式除塵系統(tǒng)已積累了十多年的業(yè)內(nèi)寶貴經(jīng)驗。目前已為各種行業(yè)各種領(lǐng)域的換熱器提供過多種成功的清洗方案。以下主要介紹各大領(lǐng)域換熱器清洗除垢解決方案。
一、清洗方式選擇
換熱器的傳統(tǒng)清洗方法主要采用人工清洗和化學(xué)清洗,然而人工清洗換熱器存在效率低、效果差、勞動強(qiáng)度大等缺點。而化學(xué)清洗換熱器雖然效果不錯,但是效率比較低,并且清洗后的化學(xué)廢液不易處理,對設(shè)備也會造成腐蝕,還會污染環(huán)境。
高壓清洗機(jī)是近年來發(fā)展最快的一種新型高壓清洗設(shè)備,它的用途非常廣泛,幾乎橫跨了所有的工業(yè)清洗領(lǐng)域。尤其在我國對環(huán)境保護(hù)要求愈發(fā)嚴(yán)格的大環(huán)境下,高壓清洗機(jī)這種零污染排放的環(huán)保型清洗設(shè)備愈發(fā)得到各大企業(yè)的青睞。該設(shè)備具有清洗質(zhì)量好、清洗成本低、效率高、對環(huán)境無污染、安全性高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點,現(xiàn)在已成為換熱器清洗行業(yè)中的首選清洗設(shè)備。
換熱器清洗主要分為管程和殼程,殼程清洗一般是采用人工手持高壓噴槍沖洗或是將噴嘴布置在由機(jī)械臂進(jìn)給的裝置上,將噴嘴對準(zhǔn)管間的縱橫縫隙,邊移動裝置邊沿縱向清洗管間垢物,直至將管間所有縫隙的污垢清洗干凈,從而完成換熱器殼程的清洗。管程的清洗首先將換熱器的封頭、封尾拆掉,露出所有的列管,然后用剛性噴槍或撓性高壓噴槍插入管孔200-300mm的距離,打開噴槍控制閥,使高壓水加壓,一直到達(dá)額定壓力,隨后,在清洗過程中,逐步使噴槍向管道深部推進(jìn),直到高壓水射流從換熱器另外一端噴出。之后,操作人員將噴槍在工作狀態(tài)下緩慢抽回,垢物則繼續(xù)被破碎,直到將噴槍拉回到送進(jìn)時的管口處,這時垢物也陸續(xù)被排出管道。此后,采用同樣的方法,對逐根列管進(jìn)行清洗,直至將整臺換熱器的管程清洗干凈。具體清洗管內(nèi)壁時一般采用以下幾種方式:
1、管道旋轉(zhuǎn)噴頭
此種噴頭大多為一前三后、一前四后或純粹是向的噴嘴布置,向后的噴嘴噴射高壓水射流清洗污垢的同時帶動高壓軟管引入管道,從而達(dá)到清洗內(nèi)壁的效果。
2、高壓硬管
當(dāng)管內(nèi)壁有堵塞情況發(fā)生時,可采用直徑較為細(xì)小的硬管連接直線噴嘴清洗管道內(nèi)壁。
3、半自動、全自動多管槍
其特點為噴嘴數(shù)量多、安全性高、清洗速度可調(diào)節(jié)。
二、清洗案例
1、火力發(fā)電站
國外在80年代初就進(jìn)行研究和實驗使用高壓清洗機(jī)清洗換熱器,并在實際應(yīng)用中取得了非常好的效果。高壓清洗機(jī)的在電廠的應(yīng)用不只局限于清洗換熱器,還可以用于清洗冷油器、發(fā)電機(jī)空冷器、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子及隔板等。
我們在某發(fā)電廠汽輪機(jī)組換熱器銅管使用DI 350/23EM高壓清洗機(jī)清洗后,機(jī)組的真空度明顯上升,傳熱端差明顯下降,機(jī)組各段抽氣壓力比清洗前有較大的下降,例如在2.5萬千瓦負(fù)荷時,速度級壓力由1.9MPa下降到1.8MPa左右,3段抽汽壓力由0.53MPa下降到0.41MPa左右。并且使換熱器真空度由清洗前的89-90%提高到93%以上,排氣溫度由45°C下降到39°C。
推薦型號:
型號 | 名稱 | 流量(l/min) | 壓力(bar) | 功率(kw) | 尺寸(L*W*H) | 重量(kg) |
DI 350/23EM | 高壓清洗機(jī) | 23 | 350 | 15 | 1150x770x980mm | 230 |
DU 500/27EM | 高壓清洗機(jī) | 27 | 500 | 30 | 1500x1060x1140mm | 520 |
2、核電站
目前,我國的核電站都屬于壓水堆。與常規(guī)火電站相比較,核電站的核燃料產(chǎn)生的熱量是通過換熱器從一回路(含放射性冷卻劑的回路)傳導(dǎo)至二回路(驅(qū)動汽輪機(jī)的蒸汽回路)。說白了就是把換熱器想象成常規(guī)火電站的鍋爐。由于核電站換熱器的材質(zhì)普遍采用鈦合金,本身并不易結(jié)垢,但時間長了會造成泥渣沉積,而泥渣沉積會造成管材腐蝕,蒸汽壓力不穩(wěn)及運(yùn)行不穩(wěn)定等不良影響。
經(jīng)過試驗證明,我們在某核電站采用DP 280/74EM高壓清洗機(jī)清洗泥渣的應(yīng)用是可行的,通過泥渣的定期清除,可延緩傳熱管在管板區(qū)域的破損速率,從而有力地促進(jìn)了核電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
推薦型號:
型號 | 名稱 | 流量(l/min) | 壓力(bar) | 功率(kw) | 尺寸(L*W*H) | 重量(kg) |
DP 280/74EM | 高壓清洗機(jī) | 74 | 280 | 37 | 1700×1060×1140mm | 790 |
3、煉油廠
換熱器在煉油工業(yè)中的應(yīng)用是十分廣泛的,其重要性也是顯而宜見的,換熱設(shè)備利用率的高低直接影響到煉油工藝的效率以及成本的費用問題。據(jù)統(tǒng)計,換熱器在化工建設(shè)中約占投資的1/5,因此換熱器的利用率及壽命是目前研究的一大課題。而現(xiàn)今工業(yè)上使用最多的冷卻介質(zhì)就是各種天然水,淡水中的CaCO3預(yù)熱結(jié)垢是換熱器換熱效率降低的一大難題。為了使換熱器發(fā)揮其最大的導(dǎo)熱功能,就需要定時進(jìn)行清洗。
經(jīng)試驗表明,在一般情況下,采用DP 500/38EM高壓清洗機(jī)即可滿足要求,但也有一些情況,需要1400bar甚至是2000bar的壓力。
推薦型號:
型號 | 名稱 | 流量(l/min) | 壓力(bar) | 功率(kw) | 尺寸(L*W*H) | 重量(kg) |
DP 500/38EM | 高壓清洗機(jī) | 38 | 500 | 37 | 1700×1060×1140mm | 790 |
4、糠醛廠
導(dǎo)熱油在現(xiàn)代工業(yè)運(yùn)行過程中,通常在換熱器中液相強(qiáng)制循環(huán)加熱使用。在這種運(yùn)行狀態(tài)中,導(dǎo)熱油容易發(fā)展縮聚反應(yīng)形成粘度高的高分子化合物,又容易發(fā)生熱裂解形成容易揮發(fā)的小分子化合物和碳的單體。這些高分子化合物、積碳、殘?zhí)、設(shè)備表面的鐵銹及其他雜質(zhì)混合形成了導(dǎo)熱油的碳化結(jié)焦垢。這種碳在換熱器的管內(nèi)很容易沉積、粘附在管內(nèi)壁中,長期運(yùn)行會降低換熱效果,嚴(yán)重時更會造成設(shè)備的損壞,甚至造成人員傷亡。所以,必須定期對其進(jìn)行清洗。由于導(dǎo)熱油垢是一種由聚合物、炭及雜質(zhì)組成的混合物,所以采用DP 1200/34EM超高壓清洗機(jī)清洗導(dǎo)熱油碳化結(jié)焦垢,只要將其加熱到一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行清洗是一種非常好的方法。
我們用DP 1200/34EM超高壓清洗機(jī)對兩臺換熱器進(jìn)行了清洗試驗,清洗過程同時通過殼程采用中壓蒸汽加熱。例如清洗一根長6m、直徑20mm的列管,只花費了約1-2min,而且清洗后管內(nèi)壁十分干凈,并無材質(zhì)損傷,勞動強(qiáng)度得以大幅度降低。設(shè)備運(yùn)行后,換熱效率恢復(fù)到原有水平,達(dá)到了設(shè)計要求。
換熱器清洗前殼程進(jìn)口溫度為45℃、出口溫度為95℃;管程進(jìn)口溫度為340℃、出口溫度為286℃。清洗后為殼程進(jìn)口溫度為45℃、出口溫度為118℃;管程進(jìn)口溫度為340℃、出口溫度為253℃。由此可見DP 1200/34EM超高壓清洗機(jī)清洗導(dǎo)熱油碳化結(jié)焦垢具有清洗效果好、清洗費用低、環(huán)境污染小、清洗效率高、勞動強(qiáng)度低等一系列優(yōu)點。
推薦型號:
型號 | 名稱 | 流量(l/min) | 壓力(bar) | 功率(kw) | 尺寸(L*W*H) | 重量(kg) |
DP 1200/34EM | 高壓清洗機(jī) | 34 | 1200 | 75 | 2400×1440×1610mm | 1155 |
5、冷庫
冷庫是冷凍食品公司的必備設(shè)備,其制冷主要是使用氨系統(tǒng),氨在系統(tǒng)中完成一個制冷循環(huán)需要經(jīng)過蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個基本過程。制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器四個部件組成,他們之間用管道和其他輔助設(shè)備連接,以便形成一個封閉的系統(tǒng)。立式殼管式冷凝器是氨制冷系統(tǒng)中的重要組成部分,其主要的作用是把壓縮機(jī)排出的高溫高壓氨氣冷卻成為液體,氨氣放出的熱量由冷卻介質(zhì)(水)帶走。由于冷凝器使用的是水冷卻方式,所以在氨氣放熱冷凝過程中一定會存在冷卻水的蒸發(fā)及溫度變化的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致傳熱管受熱面易結(jié)生水垢,隨著時間的積累,水垢會越積越多,將會阻礙熱量的傳遞,以至于降低系統(tǒng)的換熱效率和制冷效果,導(dǎo)致設(shè)備能耗增加,運(yùn)行及生產(chǎn)成本增加,嚴(yán)重時還會影響設(shè)備的正常運(yùn)行,造成生產(chǎn)事故和人身安全。所以,定期清除傳熱管的水垢是非常必要的。高壓清洗機(jī)清洗冷凝器傳熱管具有可在冷卻系統(tǒng)不停機(jī)的狀態(tài)下對冷凝器進(jìn)行清洗,大大降低了運(yùn)行成本,并且對被清洗物(傳熱管)表面不會造成損傷、并且無腐蝕、無漏氨現(xiàn)象發(fā)生,傳熱管內(nèi)壁除垢率可達(dá)95%以上。
推薦型號:
型號 | 名稱 | 流量(l/min) | 壓力(bar) | 功率(kw) | 尺寸(L*W*H) | 重量(kg) |
DI 350/23EM | 高壓清洗機(jī) | 23 | 350 | 15 | 1150x770x980mm | 230 |
6、造紙廠
造紙廠堿回收車間蒸發(fā)器及其他管道長時間使用會產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象,厚度從幾毫米到十幾毫米,嚴(yán)重時還會把管路堵死,從而影響整個車間的生產(chǎn)計劃。為了避免這種問題的發(fā)生,就需要對這些設(shè)備定期進(jìn)行清洗。我們使用DP 400/45EM高壓清洗機(jī)對某造紙廠堿回收車間的兩列五效長管升膜蒸發(fā)器管道做了二次清洗實驗,結(jié)果非常令人滿意。DP 400/45EM高壓清洗機(jī)操作簡單方便,使用靈活?筛鶕(jù)各設(shè)備的結(jié)垢情況隨時進(jìn)行清洗,對于內(nèi)孔Φ50長7米的管道,每根只需三分鐘就可以完成清洗。
推薦型號:
型號 | 名稱 | 流量(l/min) | 壓力(bar) | 功率(kw) | 尺寸(L*W*H) | 重量(kg) |
DP 400/45EM | 高壓清洗機(jī) | 45 | 400 | 37 | 1700x1060x1140mm | 790 |
三、高壓清洗機(jī)安裝與調(diào)試說明
1、高壓清洗機(jī)的位置擺放要合理,進(jìn)入施工現(xiàn)場后,要選擇合適的位置,方便操作和實施。
2、要了解被清洗設(shè)備的位置、狀況和現(xiàn)場水源和電源情況,制定詳細(xì)的清洗方案,以便有順序的進(jìn)行清洗。
3、檢查高壓管的外觀,是否有開裂和輾壓痕跡,噴嘴是否有損壞和堵塞的情況。隨后連接高壓管及噴嘴。
4、高壓清洗機(jī)啟動前要認(rèn)真檢查各螺紋的連接部位是否有松動,曲軸箱內(nèi)和滴油池內(nèi)的潤滑油是否加足,單向溢流調(diào)壓閥應(yīng)在歸零狀態(tài),絕不能帶壓啟動高壓清洗機(jī)。
5、打開電源閥門,并低壓放氣。
6、兩名操作人員握住膠管和硬管,噴嘴要射向沒有人的空曠地帶,嚴(yán)禁把噴嘴對準(zhǔn)人群。
7、單向溢流調(diào)壓閥調(diào)壓螺桿處于歸零狀態(tài)時,點動一下啟動按鈕開關(guān),電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向要與機(jī)器上所示箭頭方向一致,否則需要重新連接電源。
8、完成安裝、檢查、電機(jī)調(diào)試工作后,開啟電源,使機(jī)器空載運(yùn)行。
9、空載運(yùn)行中,各部件檢查正常后,將調(diào)壓螺桿順時方向旋轉(zhuǎn),將壓力調(diào)到200bar,運(yùn)行15到20分鐘,確認(rèn)沒有異常后,調(diào)至額定壓力,正常運(yùn)行一定時間后,沒有異常,調(diào)試完畢。
10、清洗工作中,需要有專人看管清洗設(shè)備,隨時觀察機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時柱塞溫度和漏液情況,保障水管管路暢通無堵塞,防止外力碰撞或者輾壓高壓膠管,如發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即停機(jī)或者關(guān)閉電源。
11、清洗完成后,要按照順序關(guān)機(jī),先卸壓,再關(guān)電源,最后關(guān)閉水源。
四、清洗注意事項
1、高壓清洗機(jī)的工作介質(zhì)是水,水的取用也是很方便的,但是要特別做好水的過濾環(huán)節(jié),防止堵塞高壓膠管,尤其不能將有垢渣和雜質(zhì)的自來水進(jìn)入高壓清洗機(jī)的輸水管中。
2、使用高壓清洗機(jī)清洗管殼式冷凝器時,要做好操作人員的安全保護(hù)措施,帶好安全帽。還要加強(qiáng)施工人員的安全教育,做到安全施工。
3、在清洗過程中,要配備專人操作腳踏控制閥,保證隨時可以和清洗操作人員配合,做到及時減壓排水。
4、在清洗操作工作面時,用隔板遮擋從冷卻塔管道中噴流出的冷卻水,使傳熱管口充分暴露,方便施工操作。
5、準(zhǔn)備工作完成后,開始對傳熱管進(jìn)行清洗,需要兩名操作人員緊握硬管和噴嘴,將其放到傳熱管中,再開啟電源操作。
6、電源開啟后,高壓清洗機(jī)操作人員順時針方向旋轉(zhuǎn)調(diào)壓閥調(diào)壓螺桿,使清洗壓力逐漸升高,施工人員要隨時觀察高壓水射流的除垢能力,一旦達(dá)到合適的壓力,要及時通知高壓清洗機(jī)操作人員停止旋轉(zhuǎn)調(diào)壓閥。隨后,施工人員緊握高壓清洗機(jī)的高壓管,緩慢向下移送噴嘴,高壓水射流對傳熱管的水垢產(chǎn)生強(qiáng)力沖擊,使得水垢脫落,根據(jù)傳熱管水垢的狀況,可以上下多次的移動噴嘴對傳熱管內(nèi)壁進(jìn)行清洗,直到全部水垢脫落。用腳踏控制閥減壓排水后,操作人員將硬管和噴嘴移出,然后再逐根對傳熱器管道進(jìn)行清洗。
五、易出現(xiàn)事故和預(yù)防措施
1、剛性高壓噴槍易出現(xiàn)的安全事故
剛性高壓噴槍的一個噴嘴或多個噴嘴多向前方或者前斜方布置,單孔錐狀高壓水射流清洗完全堵死的列管,多孔斜射高壓水射流則對列管管壁垢物進(jìn)行打擊、楔劈、鏟削等綜合作用,最終使其破碎。噴槍的推進(jìn)由人工進(jìn)行,當(dāng)剛性噴槍推出到列管出口時,高壓水射流極易傷害出口附近的人員,輕者將人打傷,重者將人擊穿,從而造成重大安全事故。
事故的預(yù)防措施:
剛性噴槍前直射或者前斜射的噴嘴伸出列管前,高壓水射流一直沖擊壁管,當(dāng)高壓水射流剛離開出口端面時,應(yīng)該立刻抬起腳踏控制閥,以免高壓水射流直射傷人。
2、雙槍作業(yè)時誤射傷人
為了提高清洗速度,有時會使用一臺高壓清洗機(jī)兩把噴槍同時作業(yè),操作人員也是分為兩組。這時如果兩臺換熱器距離很近,這兩組操作人員就很容易互相干擾,配合一旦出現(xiàn)失誤,高壓水射流掃向?qū)Ψ,就會造成人員傷害。
事故預(yù)防措施:
兩把噴槍在距離較近的兩臺換熱器進(jìn)行清洗時,一定要避免兩把噴槍對射或者橫斜射,這樣極易傷害到操作人員,通常要將兩把噴槍平行作業(yè)就可以保證作業(yè)安全。
3、噴槍操作人員在高臺上作業(yè)失平衡滑跌傷人
高臺大多為腳手架形式,噴槍操作人員在腳手架上作業(yè)比在地面上作業(yè)更困難,由于噴槍的后座力沖擊,使得持槍人極易滑到傷害自已,并且持槍人同時手中拿著噴槍,失去穩(wěn)定后又容易傷害到別人,所以在平臺上作業(yè)時要特別小心,注意安全,一定要有穩(wěn)妥的作業(yè)平臺才能開槍作業(yè)。
事故預(yù)防措施:
換熱器清洗平面通常有兩三層樓高,所以在平臺上作業(yè)必須架設(shè)牢固,平臺上的鋪板必須綁捆結(jié)實,周邊要設(shè)置欄桿。高臺作業(yè)必須系好安全帶,確保安全,這樣操作人員才不會跌倒摔倒。
4、高壓噴槍操作人員與腳踏控制閥控制人員配合失誤傷人
換熱器在進(jìn)行清洗時,大多為一人控制高壓噴槍,一人控制腳踏控制閥,兩人互相配合的同時又互相制約才不致發(fā)生事故。如果當(dāng)持槍人未準(zhǔn)備好的情況下腳踏控制閥控制人員就踩下腳踏控制閥時,則持槍人不是傷害到自己就是傷害到他人,這是十分危險的。
事故預(yù)防措施:
當(dāng)持槍人手持高壓噴槍并沒有對準(zhǔn)管孔時,腳踏控制閥控制人員可以拒絕持槍人的發(fā)號施令,這樣就避免了持槍人誤操作以至于安全事故的發(fā)生。另外需要注意的是,換熱器清洗作業(yè)區(qū)周圍的地平面上,必須設(shè)置圍欄,同時要有明顯的警告標(biāo)記,如“射流作業(yè)”、“高壓危險”、“禁止靠近”等。
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