Необходимость регулярной промывки теплообменников для эффективной работы оборудования

Процесс передачи тепла называют теплообменом. Аппараты, в которых происходит процесс – теплообменники. Если в процессе участвуют два агента, разделенные перегородкой – это поверхностные рекуперационные аппараты. Происходит процесс смешения теплого и холодного потока контактом – теплообменник смесительный.

Назначение теплообменников – передача тепла от нагретой среды к холодной. А применение не ограничивается какой-то одной сферой индустрии – оборудование используется повсеместно (в энергетике, металлургии, пищевой и химической промышленности, на тепловых пунктах, в системах отопления, вентилирования и кондиционирования и так далее).

ПОЧЕМУ ТЕПЛООБМЕННИК НЕОБХОДИМО ЧИСТИТЬ?

Принцип работы пластинчатого теплообменника состоит в передаче тепловой энергии от горячего к холодному теплоносителю через теплообменную поверхность, выполненную из гофрированных металлических пластин.

В разборном пластинчатом теплообменнике пластины плотно сжаты в пакет между прижимной и неподвижной плитами. При этом пластины разделены между собой уплотнительными прокладками, изготовленными из специальной резины. Две среды, принимающие участие в теплообмене, движутся по герметичным каналам, образуемым пластинами. Потоки двух теплоносителей всегда находятся по разные стороны от одной пластины, это позволяет исключить смешение сред.

В случае с паяным пластинчатым теплообменником стальные пластины спаяны между собой с помощью медного припоя, что также исключает смешение сред в процессе теплообмена.

Когда теплообменник только запущен в работу, каналы, по которым движутся среды, абсолютно чистые. В этом случае теплообменник работает максимально эффективно. Однако постепенно на пластинах начинают оседать различные примеси, загрязняя каналы. Минеральные загрязнения имеют низкую теплопроводность, теплопередающие характеристики аппарата снижаются, а гидравлическое сопротивление растет, поэтому нагрев холодной среды требует все больше энергии.

Скорость загрязнения теплообменника во многом зависит от чистоты сред и температур, например, чем более жесткая вода используется в процессе теплообмена, тем чаще необходима промывка теплообменника.

МЕТОДЫ ПРОМЫВКИ ТЕПЛООБМЕННИКА

Необходимая частота очистки теплообменника различается в зависимости от следующих факторов:

• Сфера применения теплообменного аппарата. Например, в ряде технологических процессов пищевой промышленности теплообменники подлежат ежедневной очистке, а в коммунальной энергетике правильно подобранные теплообменные аппараты чистят в среднем раз в год;
• Уровень водоподготовки. Логично, что чем больше в воде различных примесей, тем быстрее будут загрязняться каналы аппарата, и тем чаще придется осуществлять промывку теплообменника.

В целом, промывку теплообменника имеет смысл производить при несоответствии фактических параметров расчетным, что выражается в снижении производительности аппарата и увеличении гидравлического сопротивления. Снижение значения коэффициента теплопередачи относительно расчетного показателя на 33-35%, а также существенное повышение перепада давления по сравнению с расчетным – верный признак того, что теплообменник пора чистить.

КАК ЧАСТО ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПРОМЫВКА ТЕПЛООБМЕННИКА?

Существуют три основных метода промывки теплообменника:

1. Безразборная химическая промывка.

Подходит для теплообменников любого типа, в том числе паяных и сварных. К теплообменнику присоединяется промывочная установка и через нее в контуры аппарата подается специальный моющий раствор, который циркулирует внутри по каналам теплообменника до тех пор, пока загрязнения не будут удалены.

К преимуществам этого метода относится продление срока службы прокладок (чем реже разбирать
теплообменник, тем дольше прослужат уплотнения), а также удобство очистки в узких помещениях котельных и
тепловых пунктов.

Однако такой метод промывки теплообменника эффективен только при загрязнении растворимыми отложениями. Кроме того, используя метод безразборной промывки, невозможно визуально оценить качество очистки.

2. Разборная механическая очистка.

После разборки аппарата загрязнения с пластин удаляются либо вручную, либо с помощью специального оборудования, подающего воду под высоким давлением.

Этот метод по понятным причинам используется только для теплообменников разборной конструкции.

Он требует больших навыков и трудозатрат, чем безразборная очистка, так как для промывки необходимо сначала разобрать, а потом собрать теплообменный аппарат в правильном порядке.

3. Разборная химико-механическая очистка.

Сначала проводится механическая очистка пластин, в соответствии со вторым методом. Затем пластины выдерживаются в емкости с моющим раствором и впоследствии промываются чистой водой.

Данный метод очистки наиболее эффективен, так как позволяет полностью удалить все загрязнения и проконтролировать качество очистки.

При всех методах очистки теплообменника важно использовать моющие средства, не повреждающие поверхность пластин и прокладок. Используя агрессивные моющие средства можно повредить защитную пассивирующую пленку, образующуюся на стали, из которой изготовлены пластины аппарата. Поэтому при очистке пластин и других комплектующих из нержавеющей стали запрещается использовать в качестве моющих веществ жидкости, содержащие хлор, например, такие как соляная кислота (HCl). При выборе средств для промывки теплообменника «Ридан» рекомендует руководствоваться перечнем, указанным в руководстве по эксплуатации.

Промывка теплообменника выполняется сотрудниками сертифицированных Сервисных партнеров «Ридан», либо специально обученным персоналом эксплуатирующей организации в соответствии с руководством по эксплуатации, поставляемом в комплекте с аппаратом.

ПОЧЕМУ НЕ СТОИТ ОТКЛАДЫВАТЬ ПРОМЫВКУ ТЕПЛООБМЕННИКА?

Если слишком долго игнорировать тот факт, что теплообменник не выдает расчетные параметры, это приводит к следующим последствиям:

• Увеличение расхода топлива (для нагрева среды требуется большее количество тепловой энергии);
• Рост гидравлического сопротивления (загрязнения в каналах теплообменника замедляют движение теплоносителя, что создает дополнительную нагрузку на насос и может привести к его поломке);
• Невыдача требуемых параметров по температуре теплоносителя, «недогрев», что приводит к уменьшению качества теплоснабжения потребителей или снижению эффективности охлаждения теплоносителя первичного
  контура;
• Завышение температуры теплоносителя первичного контура, уходящего из теплообменного аппарата.

При регулярном проведении очистки и технического обслуживания теплообменного аппарата, Ваше оборудование прослужит долго и будет работать с максимальной эффективностью на протяжении всего срока эксплуатации.