CN104864770A - 一种循环冷却水换热器在线清洗系统及方法 - Google Patents

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高海
喻九阳
郑小涛
林纬
徐建民
王成刚
吴艳阳
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WUHAN XINCHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Wuhan Institute of Technology
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WUHAN XINCHENG TECHNOLOGY Co Ltd
Wuhan Institute of Technology
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Abstract

本发明公开了一种循环冷却水换热器在线清洗系统及方法,该系统包括换热器、离心泵和储水槽,所述换热器的一侧安装有进料管和出水管,所述换热器的另一侧安装有出料管和进水管,所述储水槽的出水口通过出水闸阀与进水管连接,所述储水槽的进水口通过进水闸阀与离心泵连接,所述离心泵与出水管连接,该系统还包括空气压缩机和排污槽;所述空气压缩机的出口通过气体出口闸阀与进水管连接;所述排污槽的出口通过排污出口闸阀与进水管连接,所述排污槽的进口通过排污进口闸阀与离心泵连接,所述排污槽内设置有过滤机构。本发明结合了物理、化学清洗的优点,实现换热器的在线清洗,清洗效果好、时间短,提高了清洗效率。

Description

一种循环冷却水换热器在线清洗系统及方法
技术领域
本发明属于换热器清洗技术领域,尤其涉及一种循环冷却水换热器在线清洗系统及方法。
背景技术
换热器是化工、动力领域应用广泛的设备之一,其功能是使热量从热流体传递到冷流体。循环冷却水换热器是现代工业生产线的冷却系统中不可缺少的设备。
换热器结垢是一种普遍现象,同时也是急需解决的问题。在设计阶段,由于设计时选取比实际污垢低的污垢阻值,换热器实际运行一段时间后,出现换热不足,如果增加新的换热器来并联运行,则会增加投资。
换热器结垢会增加传热热阻,降低换热器的传热效率,造成不必要的能源消耗;污垢层的形成会使换热器中流体阻力增加,总传热系数会下降,当其下降到一定程度后,换热器将不能满足工业生产的需求;污垢聚集还会引起局部过热导致机械性能下降,局部腐蚀甚至穿孔,严重威胁设备的安全运行。
因此,换热器由于结垢需要经常清洗。现在很多物理、化学在线清洗方法存在装置复杂和清洗效果不佳的问题,例如,物理清洗效果显著但一般无法实现在线清洗,同时会对金属表面产生一定损失,而化学清洗容易实现在线清洗但清洗时间过长且清洗效果一般。因此,目前一般采用拆开换热器离线清洗的方式,但这就导致定期的停工停产,增加了不必要的劳动强度,致使维修成本及停产损失明显提高,而且,目前的清洗只是针对管束内壁或换热器管程,而换热器连通部分不做处理,这样会影响换热器换热效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种循环冷却水换热器在线清洗系统及方法,它结合了物理、化学清洗的优点,实现换热器的在线清洗,清洗效果好、时间短,提高了清洗效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
提供一种循环冷却水换热器在线清洗系统,该系统包括换热器、离心泵和储水槽,所述换热器的一侧安装有进料管和出水管,所述换热器的另一侧安装有出料管和进水管,所述储水槽的出水口通过出水闸阀与进水管连接,所述储水槽的进水口通过进水闸阀与离心泵连接,所述离心泵与出水管连接,该系统还包括空气压缩机和排污槽;
所述空气压缩机的出口通过气体出口闸阀与进水管连接;
所述排污槽的出口通过排污出口闸阀与进水管连接,所述排污槽的进口通过排污进口闸阀与离心泵连接,所述排污槽内设置有过滤机构。
按上述技术方案,所述进水管上安装有换热器进口闸阀,所述出水管上安装有换热器出口闸阀。
相应的,本发明提供一种循环冷却水换热器在线清洗方法,包括以下步骤:
S1、进行清洗时,关闭储水槽两端的进水闸阀和出水闸阀,进水管和出水管内充满循环冷却水;
S2、开启空气压缩机,打开气体出口闸阀,压缩空气经进水管流入换热器;
S3、打开排污槽两端的排污出口闸阀和排污进口闸阀,向排污槽内加入由除垢剂水溶液制成的碎冰,由除垢剂水溶液制成的碎冰经进水管流入换热器内,与循环冷却水和压缩空气一起对换热器进行固、液、气三相清洗,除垢剂经换热器的出水管流出进入排污槽进行循环使用;
S4、在清洗过程中,持续向排污槽内补充加入由纯水溶液制成的碎冰;
S5、清洗完成后,先关闭气体出口闸阀,再关闭排污出口闸阀和排污进口闸阀;
S6、打开进水闸阀和出水闸阀,换热器正常工作。
本发明产生的有益效果是:本发明通过除垢剂对换热器进行化学清洗,再通过碎冰、压缩空气和冷却水对换热器进行物理清洗,由于碎冰、冷却水、压缩气体的共同作用,可以实现对换热器内污垢附着层的有效冲击,污垢颗粒离开金属表面后随即被气流和水流带走,同时,由于此时清洗过程中会产生热量,所以从换热器出水管流出的碎冰已经融化,这样不会出现胶球在线清洗方法中经常出现胶球堵塞管路导致故障的情况,而且,由于碎冰融化,除垢剂融入冷却水中,待其下一次来到换热器进水管内即可在物理清洗的基础上实现化学清洗。本发明可以实现换热器的在线清洗,清洗效果好、时间短,提高了清洗效率。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中:1-换热器;2-进料管;3-离心泵;4-排污槽;5-储水槽;6-空气压缩机;7-出料管;8-进水闸阀;9-出水闸阀;10-气体出口闸阀;11-排污进口闸阀;12-排污出口闸阀;13-换热器进口闸阀;14-换热器出口闸阀;15-进水管;16-出水管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,一种循环冷却水换热器在线清洗系统,该系统包括换热器1、离心泵3和储水槽5,换热器1的一侧安装有进料管2和出水管16,换热器1的另一侧安装有出料管7和进水管15,储水槽5的出水口通过出水闸阀9与进水管15连接,储水槽5的进水口通过进水闸阀8与离心泵3连接,离心泵3与出水管16连接,该系统还包括空气压缩机6和排污槽4;
空气压缩机6的出口通过气体出口闸阀10与进水管15连接;
排污槽4的出口通过排污出口闸阀12与进水管15连接,排污槽4的进口通过排污进口闸阀11与离心泵3连接,排污槽4内设置有过滤机构。
在本发明的优选实施例中,如图1所示,进水管15上安装有换热器进口闸阀13,出水管16上安装有换热器出口闸阀14,当换热器出现故障时(比如管程流体进入壳程),通过关闭换热器进口闸阀13和换热器出口闸阀14,可以及时阻断冷却水的流动,避免险情扩大以及污染物的扩散。
相应的,本发明提供一种循环冷却水换热器在线清洗方法,包括以下步骤:
S1、进行清洗时,关闭储水槽5两端的进水闸阀8和出水闸阀9,进水管15和出水管16内充满循环冷却水;
S2、开启空气压缩机6,打开气体出口闸阀10,压缩空气经进水管15流入换热器1;
S3、打开排污槽4两端的排污出口闸阀12和排污进口闸阀11,向排污槽4内加入由除垢剂水溶液制成的碎冰,由除垢剂水溶液制成的碎冰经进水管15流入换热器1内,与循环冷却水和压缩空气一起对换热器1进行固、液、气三相清洗,除垢剂经换热器1的出水管16流出进入排污槽4进行循环使用;
S4、在清洗过程中,持续向排污槽4内补充加入由纯水溶液制成的碎冰;
S5、清洗完成后,先关闭气体出口闸阀10,再关闭排污出口闸阀12和排污进口闸阀11;
S6、打开进水闸阀8和出水闸阀9,换热器1正常工作。
非清洗状态下,排污槽4所在支路两端的阀门、空气压缩机6所在支路的阀门处于关闭状态,换热器1进出口处的阀门、储水槽5两端的阀门处于开启状态,离心泵处于启动状态,换热器正常生产;
当换热器需要清洗时,关闭储水槽5两端的阀门,依次开启排污槽4出口、进口处的阀门,此时换热器与排污槽形成回路,并且此时回路中流动的液体依然是冷却水,接下来打开空气压缩机6以及开启空气压缩机6所在支路的阀门,然后向排污槽4内加入由除垢剂水溶液制成的碎冰,此时含除垢剂的碎冰随冷却水一起流到换热器进口处,与压缩空气一起对换热器进行固液气三相清洗,一段时间后再向排污槽内加入不含除垢剂的碎冰,这样可以实现整个清洗过程中始终保持三相清洗,即必须始终在冷却水中加入碎冰、压缩空气;同时还能控制冷却水中除垢剂的含量,即前一段时间加入含除垢剂的碎冰是为了使除垢剂在冷却水达到一定浓度,而后一段时间加入不含除垢剂的碎冰是因为除垢剂浓度已经达到一定程度,处于节约成本的考虑此时只需加入不含除垢剂的碎冰即可。
本发明将物理清洗和化学清洗相结合,对换热器进行在线清洗,不仅有效整合了两种清洗方式的优点,而且有效去除了各自的缺点,进一步优化了清洗效果,缩短了清洗所用的时间,提高清洗效率。
应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种循环冷却水换热器在线清洗系统,该系统包括换热器(1)、离心泵(3)和储水槽(5),所述换热器(1)的一侧安装有进料管(2)和出水管(16),所述换热器(1)的另一侧安装有出料管(7)和进水管(15),所述储水槽(5)的出水口通过出水闸阀(9)与进水管(15)连接,所述储水槽(5)的进水口通过进水闸阀(8)与离心泵(3)连接,所述离心泵(3)与出水管(16)连接,其特征在于,该系统还包括空气压缩机(6)和排污槽(4);
所述空气压缩机(6)的出口通过气体出口闸阀(10)与进水管(15)连接;
所述排污槽(4)的出口通过排污出口闸阀(12)与进水管(15)连接,所述排污槽(4)的进口通过排污进口闸阀(11)与离心泵(3)连接,所述排污槽(4)内设置有过滤机构。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述进水管(15)上安装有换热器进口闸阀(13),所述出水管(16)上安装有换热器出口闸阀(14)。
3.一种循环冷却水换热器在线清洗方法,包括以下步骤:
S1、进行清洗时,关闭储水槽(5)两端的进水闸阀(8)和出水闸阀(9),进水管(15)和出水管(16)内充满循环冷却水;
S2、开启空气压缩机(6),打开气体出口闸阀(10),压缩空气经进水管(15)流入换热器(1);
S3、打开排污槽(4)两端的排污出口闸阀(12)和排污进口闸阀(11),向排污槽(4)内加入由除垢剂水溶液制成的碎冰,由除垢剂水溶液制成的碎冰经进水管(15)流入换热器(1)内,与循环冷却水和压缩空气一起对换热器(1)进行固、液、气三相清洗,除垢剂经换热器(1)的出水管(16)流出进入排污槽(4)进行循环使用;
S4、在清洗过程中,持续向排污槽(4)内补充加入由纯水溶液制成的碎冰;
S5、清洗完成后,先关闭气体出口闸阀(10),再关闭排污出口闸阀(12)和排污进口闸阀(11);
S6、打开进水闸阀(8)和出水闸阀(9),换热器(1)正常工作。
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