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Le traitement des surfaces internes, en contact avec l'eau, de gé- nérateurs de vapeur en utilisant des procédés chimiques sert, d'une part, au net- toyage régulier d'installations déjà en service en éliminant les incrustations se déposant dans la partie de vaporisation, par exemple le tartre. D'autre part, l'on traite aussi chimiquement de telles installations déjà avant la mise en service, afin de mettre à nu les surfaces internes du vaporisateur et du sur- chauffeur aussi bien que pour en enlever les déchets de laminage et les corps étrangers s'introduisant dans l'installation au cours de la fabrication, par exemple du gravier, du sable, etc. Dans tous les cas, il est d'une grande impor- tanoe que toutes les sections de tuyaux à traiter chimiquement soient remplies uniformément du fluide de nettoyage et ensuite parcourues par celui-ci.
Il est en conséquence indispensable que les sections de tuyaux ou de tubes nettoyées de cette façon prennent effectivement part au passage ultérieur d'agent de rinçage.
Ceci est surtout d'une importance décisive lorsque des éléments acides étaient contenus dans le fluide de nettoyage, éléments qui pourraient conduire après le traitement à la corrosion et même à l'endommagement des tuyaux ou tubes s'ils étaient laissés dans l'installation.
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A la satisfaction de ces conditions pour un traitement chimique effi- cace s'opposaient jusqu'à présent, lorsque les tubes à eau ou de surchauffeur étaient suspendus, une série de difficultés :
En général, une installation à traiter présente en fait comme condi- tion initiale pour le nettoyage chimique un remplissage d'eau oontenant des bul- les d'air et de plus grands volumes d'air. Le remplissage d'eau provient, dans le cas du traitement avant la mise en service, de l'essai avec de l'eau sous pres- sion, tandis que dans le cas du traitement après un fonctionnement antérieur de la chaudière, celle-ci aussi bien que le surchauffeur sont remplis partielle- ment d'eau d'alimentation ou de condensation.
Si alors, dans les sections de tu- bes individuelles formant des branches suspendues, il existe des inclusions d'air distinctes, il faut donc surmonter, lors du déplacement de la colonne d'air et d'eau à travers les branches alternativement montantes et descendantes du dystème de tubes, outre la résistance dynamique à l'écoulement, une contre- pression statique. Celle-ci correspond à la différence de poids des colonnes d'eau dans les branches successives du système de tubes. L'on peut atteindre en pratique des valeurs de quelques mètres de colonne d'eau, qui sont plusieurs fois supérieures, avec les vitesses d'écoulement à envisager, à la résistance à l'écoulement, rendent le rinçage difficile et exigent une dépense d'installation et d'énergie nettement supérieure pour la mise en service de l'installation de pompe nécessaire dans ce but.
Une plus grande importance doit cependant encore être attachée à un phénomène qui apparaît avec un grand nombre de systèmes de tubes connectés en parallèle et comportant des sections s'étendant en oblique ou verticalement, Suivant la répartition fortuite des inclusions d'air dans les systèmes indivi- duels de tubes connectés en parallèle, la contre-pression statique varie en pra- tique dans de larges limites dans les diverses longueurs de tubes connectées en parallèle. Etant donné que le courant de fluide suivra, parmi les diverses voies disponibles, celle de plus faible résistance, seuls les systèmes de tubes ayant la plus faible contre-pression statique seront d'abord traversés. Dans ces sys- tèmes de tubes, les inclusions d'air sont alors éliminées, après quoi la contre- pression statique y tombe.
La résistance totale du système de tubes avec la plus faible résistance initiale est bien réduite encore plus de cette façon, mais ce- pendant la résistance des autres systèmes de tubes reste inchangée. Ces derniers systèmes sont donc surtout exclus de la circulation de fluide lors du traitement chimique.
L'introduction de tels systèmes de tubes se trouvant au repos dans la circulation de fluide lors du traitement chimique ne peut en pratique être pro- voquée qu'en augmentant la vitesse d'écoulement. La résistance dynamique à l'é- coulement doit alors dépasser la valeur de la contre-pression statique. Ceci ne
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peut pas être atteint avec une dépense en puissance de pompe encore supportable du point de vue économique.
Les conditions dépeintes ont conduit à l'opinion, largement répandue dans les milieux intéressés, que le traitement chimique de pièces suspendues de chaudières aquatubulaires et de surchauffeurs, bien que très désirable, est pra- tiquement irréalisable. -
Suivant l'invention, l'on peut cependant à présent surmonter les dif- ficultés s'opposant au nettoyage chimique de telles installations sans dépense supplémentaire en énergie ou en équipement mécanique :
La zone de tubes à nettoyer ( chaudière ou surchauffeur) est dans ce but d'abord raccordée à une chaudière se trouvant en service et servant de source de vapeur saturée et l'on y chasse une quantité suffisante de vapeur. Cet- te opération peut aussi être effectuée ou accrue en chauffant les longueurs de tubes elles-mêmes.
De cette façon, le remplissage d'eau existant avec ses inclu- sions d'air est complètement éliminé. Lors du traitement du surohauffeur, l'on utilise utilement la chaudière correspondante comme source de vapeur. Dans ce dernier cas, la chaudière est arrêtée, après l'achèvement du soufflage sous pres- sion, après avoir fermé les orifices d'évacuation du surchauffeur. Le surchauf- feur se refroidit avec des chaudières à circulation normale beaucoup plus rapi- dement que la partie de vaporisation, de telle sorte que le contenu de vapeur du surchauffeur se condense sous pression. Le déplacement de vapeur provoqué par la surpression de la chaudière a pour résultat continu un remplissage complet d'eau, exempte totalement d'air, du surchauffeur.
Le refroidissement du surchauffeur peut également être effectué ou aidé en mettant en service le système d'aspiration ou à l'aide d'autres dis- positifs et moyens de refroidissement appropriés. La présence d'un vide dans le tambour est empêchée en amenant de l'eau d'alimentation. Dans les chaudières à circulation forcée, la formation d'un vide, lorsque le feu est éteint et que les conduites d'évacuation sont fortement étranglées, est réduite en remettant en fonctionnement la pompe d'alimentation. Le procédé peut se réaliser encore plus simplement lors du traitement de chaudières aquatubulaires, du fait que dans ce cas la combustion dans la chaudière fournissant la vapeur ne doit pas être arrêtée ou ralentie, sans tenir compte du refroidissement des tubes à net- toyer, lorsque le système d'aspiration est en fonctionnement.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de préparation de pièces suspendues de chaudières aquatu- bulaires et de surchauffeurs pour le nettoyage chimique, caractérisé en ce que les longueurs de tubes sont remplis de vapeur fraîche et sont ensuite refroidis en leur amenant continuellement de la vapeur saturée sous pression.
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The treatment of the internal surfaces, in contact with water, of steam generators using chemical processes serves, on the one hand, for the regular cleaning of installations already in service by eliminating the encrustation settling in the tank. vaporization part, for example scale. On the other hand, such installations are also chemically treated already before commissioning, in order to expose the internal surfaces of the vaporizer and the superheater as well as to remove rolling waste and foreign bodies. intruding into the plant during manufacturing, e.g. gravel, sand, etc. In any case, it is of great importance that all pipe sections to be chemically treated are uniformly filled with the cleaning fluid and then passed through it.
It is therefore essential that the pipe or tube sections cleaned in this way actually take part in the subsequent passage of rinsing agent.
This is especially of decisive importance when acidic elements were contained in the cleaning fluid, elements which could lead after the treatment to corrosion and even to damage to the pipes or tubes if they were left in the installation.
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To the satisfaction of these conditions for an effective chemical treatment hitherto opposed, when the water or superheater tubes were suspended, a series of difficulties:
In general, an installation to be treated has in fact as an initial condition for chemical cleaning a filling of water containing air bubbles and larger volumes of air. The water filling comes, in the case of treatment before commissioning, from the test with pressurized water, while in the case of treatment after previous operation of the boiler, the latter as well as the superheater are partially filled with feed water or condensate.
If then in the individual tube sections forming hanging branches there are distinct air inclusions, then it is necessary to overcome, when moving the column of air and water through the alternately rising branches and descendants of the tube dystem, besides the dynamic resistance to flow, a static back pressure. This corresponds to the difference in weight of the water columns in the successive branches of the tube system. It is possible to reach in practice values of a few meters of water column, which are several times higher, with the flow speeds to be considered, than the resistance to the flow, making rinsing difficult and requiring an expenditure of installation and significantly higher energy for commissioning the pump installation required for this purpose.
However, greater importance must still be attached to a phenomenon which appears with a large number of tube systems connected in parallel and comprising sections extending obliquely or vertically, depending on the accidental distribution of air inclusions in the individual systems. - duels of tubes connected in parallel, the static back pressure varies in practice within wide limits in the various lengths of tubes connected in parallel. Since the fluid flow will follow the one of the lowest resistance of the various available paths, only the tube systems with the lowest static back pressure will be traversed first. In these tube systems, the air inclusions are then removed, after which the static back pressure falls into them.
The total resistance of the pipe system with the lowest initial resistance is much reduced even further in this way, but the resistance of the other pipe systems remains unchanged. These latter systems are therefore above all excluded from the circulation of fluid during the chemical treatment.
The introduction of such idle tube systems into the fluid flow during the chemical treatment can in practice only be brought about by increasing the flow velocity. The dynamic resistance to flow must then exceed the value of the static back pressure. This does not
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cannot be achieved with an expenditure of pump power which is still economically bearable.
The conditions depicted have led to the opinion, widely held in interested circles, that chemical treatment of suspended parts of water-tube boilers and superheaters, although very desirable, is practically impractical. -
According to the invention, however, it is now possible to overcome the difficulties preventing the chemical cleaning of such installations without additional expenditure in energy or in mechanical equipment:
The zone of tubes to be cleaned (boiler or superheater) is for this purpose first connected to a boiler which is in service and which serves as a source of saturated steam and a sufficient quantity of steam is expelled therein. This can also be done or increased by heating the lengths of the tubes themselves.
In this way, the existing water filling with its air inclusions is completely eliminated. When processing the superheater, the corresponding boiler is usefully used as the source of steam. In the latter case, the boiler is shut down, after the completion of the blowing under pressure, after having closed the superheater exhaust ports. The superheater cools with normal circulation boilers much faster than the vaporizing part, so that the vapor content of the superheater condenses under pressure. The steam displacement caused by the overpressure of the boiler continuously results in a complete filling of water, completely free of air, of the superheater.
The cooling of the superheater can also be carried out or assisted by starting up the suction system or by using other suitable cooling devices and means. The presence of a vacuum in the drum is prevented by supplying feed water. In boilers with forced circulation, the formation of a vacuum, when the fire is extinguished and the exhaust pipes are severely constricted, is reduced by restarting the feed pump. The process can be carried out even more simply when treating water-tube boilers, since in this case the combustion in the boiler supplying the steam does not have to be stopped or slowed down, without taking into account the cooling of the tubes to be cleaned, when the vacuum system is in operation.
CLAIMS.
1. A method of preparing suspended parts of aquatubular boilers and superheaters for chemical cleaning, characterized in that the lengths of tubes are filled with fresh steam and are then cooled by continuously supplying them with saturated steam under pressure.