RU2528776C1 - Method of cleaning heat exchanger from carbonate deposits - Google Patents
Method of cleaning heat exchanger from carbonate deposits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2528776C1 RU2528776C1 RU2013109835/06A RU2013109835A RU2528776C1 RU 2528776 C1 RU2528776 C1 RU 2528776C1 RU 2013109835/06 A RU2013109835/06 A RU 2013109835/06A RU 2013109835 A RU2013109835 A RU 2013109835A RU 2528776 C1 RU2528776 C1 RU 2528776C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- carbon dioxide
- cleaned
- geothermal water
- cleaning
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к геотермальной энергетике и может быть использовано для очистки геотермального оборудования от карбонатных отложений.The invention relates to geothermal energy and can be used to clean geothermal equipment from carbonate deposits.
Известны способы механической (гидромеханической) очистки поверхностей различного оборудования от твердых отложений карбоната кальция [1, 2]. Очистка производится специальным чистящим инструментом - скребками, зубчатыми коронками, роликовыми насадками, центробежными шарошками, а счищенные отложения удаляют потоком жидкости. Применение этих способов облегчается в случае рыхлых отложений плотностью 1500-1900 кг/м3 при открытом доступе к очищаемой поверхности. Удаление плотных твердых отложений в труднодоступных местах требует больших затрат, и в процессе очистки возможны механические повреждения стенок очищаемого оборудования. К недостаткам этих способов также относятся расходы на монтажно-демонтажные работы и простой оборудования во время очистки.Known methods of mechanical (hydromechanical) cleaning of surfaces of various equipment from solid deposits of calcium carbonate [1, 2]. Cleaning is carried out with a special cleaning tool - scrapers, gear crowns, roller nozzles, centrifugal cones, and the cleaned deposits are removed by a fluid stream. The application of these methods is facilitated in the case of loose deposits with a density of 1500-1900 kg / m 3 with open access to the surface being cleaned. Removing dense solid deposits in hard-to-reach places is expensive and mechanical damage to the walls of the equipment being cleaned is possible during the cleaning process. The disadvantages of these methods also include the costs of installation and dismantling and simple equipment during cleaning.
Известен также способ очистки оборудования от карбонатных отложений с применением различных химических реагентов, в основном кислотосодержащих [3, 4]. Наибольший эффект дает, как известно, применение соляной, серной, азотной кислот. Чаще всего кислотную отмывку производят раствором соляной кислоты, образующей при взаимодействии со всеми отложениями растворимые соли. Недостатками этого способа являются: большой расход кислот, коррозия оборудования при очистке, загрязнение окружающей среды, а также дополнительные затраты на монтажно-демонтажные работы и простой оборудования во время очистки.There is also a method of cleaning equipment from carbonate deposits using various chemicals, mainly acid-containing [3, 4]. The greatest effect is obtained, as you know, the use of hydrochloric, sulfuric, nitric acids. Most often, acid washing is carried out with a solution of hydrochloric acid, which forms soluble salts when interacting with all deposits. The disadvantages of this method are: high consumption of acids, corrosion of equipment during cleaning, environmental pollution, as well as additional costs for installation and dismantling and simple equipment during cleaning.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ очистки геотермального оборудования путем растворения карбонатных отложений углекислотой, содержащейся в геотермальной воде [5]. Для этого в очищаемом оборудовании парциальное давление углекислого газа поддерживается выше равновесного значения, создающего в растворе воды агрессивную углекислоту.Closest to the claimed invention is a method of cleaning geothermal equipment by dissolving carbonate deposits with carbon dioxide contained in geothermal water [5]. For this, in the equipment being cleaned, the partial pressure of carbon dioxide is maintained above the equilibrium value, which creates aggressive carbon dioxide in the water solution.
Агрессивная углекислота, увеличивая кислотность раствора, переводит твердый карбонат кальция в раствор воды в виде хорошо растворимой соли бикарбоната кальция.Aggressive carbon dioxide, increasing the acidity of the solution, converts solid calcium carbonate to a solution of water in the form of a highly soluble salt of calcium bicarbonate.
В данном способе парциальное давление углекислого газа увеличивают путем повышения общего давления в очищаемом оборудовании. Однако при очистке этим способом теплообменной аппаратуры имеют место потери тепла геотермальной воды из-за наличия на теплообменной поверхности слоя отложений, вследствие чего потенциал геотермальной воды используется с низким кпд. Так как процесс очистки оборудования занимает значительное время (из-за невысокой кислотности раствора геотермальной воды, используемой для очистки), то потери тепла растут пропорционально времени очистки.In this method, the partial pressure of carbon dioxide is increased by increasing the total pressure in the equipment being cleaned. However, when cleaning the heat-exchange equipment by this method, heat losses of geothermal water occur due to the presence of a layer of deposits on the heat-exchange surface, and therefore the potential of geothermal water is used with low efficiency. Since the equipment cleaning process takes considerable time (due to the low acidity of the solution of geothermal water used for cleaning), heat losses increase in proportion to the cleaning time.
Техническим решением заявляемого способа является повышение эффективности очистки геотермального теплообменника от карбонатных отложений.The technical solution of the proposed method is to increase the efficiency of cleaning the geothermal heat exchanger from carbonate deposits.
Поставленная задача решается благодаря тому, что в способе очистки теплообменника от карбонатных отложений, включающем подвод в него геотермальной воды с концентрацией углекислого газа выше равновесного значения, которое создается путем увеличения общего, соответственно, и парциального давления углекислого газа в очищаемом теплообменнике, очищаемый теплообменник подключают последовательно к чистому теплообменнику, а из геотермальной воды перед подачей в чистый теплообменник удаляют часть углекислого газа до равновесного значения и подают в геотермальную воду, поступающую в очищаемый теплообменник, при этом парциальное давление углекислого газа в очищаемом теплообменнике поддерживается на уровне выше равновесного значения.The problem is solved due to the fact that in the method for cleaning the heat exchanger from carbonate deposits, which includes supplying geothermal water with a carbon dioxide concentration higher than the equilibrium value, which is created by increasing the total, respectively, and partial pressure of carbon dioxide in the cleaned heat exchanger, the cleaned heat exchanger is connected in series to a clean heat exchanger, and part of the carbon dioxide is removed from the geothermal water before being fed to a clean heat exchanger to an equilibrium value and served in geothermal water entering the cleaned heat exchanger, while the partial pressure of carbon dioxide in the cleaned heat exchanger is maintained at a level above the equilibrium value.
Сущность изобретения поясняется чертежами и данными по растворимости твердых отложений карбоната кальция в геотермальной воде скв. 27Т (Махачкала, Республика Дагестан), представленными в таблице. На фиг.1 - равновесные параметры воды скв. 27T, при которых она не выделяет и не растворяет твердую фазу карбоната кальция, а на фиг.2 - схема подключения очищаемого теплообменника к чистому теплообменнику.The invention is illustrated by drawings and data on the solubility of solid deposits of calcium carbonate in geothermal water wells. 27T (Makhachkala, Republic of Dagestan) presented in the table. Figure 1 - equilibrium parameters of water well. 27T, in which it does not emit and does not dissolve the solid phase of calcium carbonate, and in Fig.2 - connection diagram of the cleaned heat exchanger to a clean heat exchanger.
Для каждой геотермальной скважины существуют параметры воды, при которых она не растворяет и не выделяет твердую фазу карбоната кальция [6]. Для примера на фиг.1 представлена линия равновесных значений давления и температуры воды скважины 27 Т. В точках с параметрами давления и температуры воды выше равновесной линии твердая фаза карбоната кальция растворяется в виде бикарбоната кальцияFor each geothermal well, there are water parameters at which it does not dissolve and release the solid phase of calcium carbonate [6]. For example, figure 1 shows a line of equilibrium values of pressure and water temperature of a well 27 T. At points with parameters of pressure and water temperature above the equilibrium line, the solid phase of calcium carbonate dissolves in the form of calcium bicarbonate
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2 CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca (HCO 3 ) 2
При этом чем выше расположена точка от равновесной линии, тем выше скорость растворения (см. табл.). Наоборот, в точках расположенных ниже равновесной линии из воды выделяется твердая фаза карбоната кальция. Используя график равновесных параметров воды эксплуатируемой скважины и чистый теплообменник, можно произвести очистку теплообменника с твердыми отложениями карбоната кальция без потерь теплового потенциала геотермальной воды данной скважины.Moreover, the higher the point is located from the equilibrium line, the higher the dissolution rate (see table). Conversely, at points located below the equilibrium line, a solid phase of calcium carbonate is released from the water. Using a graph of the equilibrium water parameters of the operated well and a clean heat exchanger, it is possible to clean the heat exchanger with solid deposits of calcium carbonate without losing the thermal potential of the geothermal water of this well.
Способ осуществляется следующим образом. По линии 1 (фиг.2) геотермальная вода с давлением P1 не ниже равновесного значения поступает в первый контур чистого теплообменника 2. Далее вода с давлением P2, превышающим равновесное значение при данной температуре, подводится по линии 3 в очищаемый теплообменник 4 и выводится из него с давлением P3, соответствующем не ниже равновесного значения при температуре выхода воды из очищаемой системы. Одновременно в противотоке во второй контур очищаемого теплообменника 4 по линии 6 подается холодная пресная вода. Далее холодная вода по линии 7 подводится ко второму контуру теплообменника 2 и выводится из него к потребителю по линии 8.The method is as follows. On line 1 (figure 2), geothermal water with a pressure P 1 not lower than the equilibrium value enters the first circuit of a
На линии 1 часть углекислого газа выводится из геотермальной воды перед теплообменником 2 и по линии 9 насосом 10 подается в геотермальную воду на линии 3 перед очищаемым теплообменником 4. Этот процесс уменьшает кислотность раствора воды, подаваемой в чистый теплообменник 2, тем самым снижая коррозию его внутренней стенки. В то же время подача углекислого газа в геотермальную воду, предварительно охлажденную в чистом теплообменнике 2, на линии 3 увеличивает ее кислотность перед подачей в очищаемый теплообменник 4, тем самым увеличивая скорость растворения отложений.On
Чистый теплообменник 2 позволяет утилизировать тепло геотермальной воды и способствует большей растворимости углекислого газа в геотермальной воде, подаваемой в очищаемый теплообменник 4.
В случае необходимости увеличения потока геотермальной воды через чистый теплообменник 2 (например, в зимнее время) параллельно теплообменнику 4 предусмотрена линия 11 с запорной арматурой 12.If it is necessary to increase the flow of geothermal water through a clean heat exchanger 2 (for example, in winter), a
Таким образом, последовательное подключение очищаемого теплообменника к чистому теплообменнику, снижение парциального давления углекислого газа в чистом теплообменнике и увеличение его в очищаемом теплообменнике позволяет повысить эффективность очистки теплообменника от карбонатных отложений и исключить потери тепла геотермальной воды.Thus, the serial connection of the cleaned heat exchanger to a clean heat exchanger, the decrease in the partial pressure of carbon dioxide in a clean heat exchanger and its increase in the cleaned heat exchanger can improve the efficiency of cleaning the heat exchanger from carbonate deposits and eliminate heat loss from geothermal water.
Источники информацииInformation sources
1. РФ пат. 20003390, кл. B08B 9/04, опубл. 30.11.93.1. RF pat. 20003390, class B08B 9/04, publ. 11/30/93.
2. РФ пат. 2177377, кл. B08B 9/045, опубл.27.12.2001.2. RF pat. 2177377, cl. B08B 9/045, publ. 27.12.2001.
3. РФ пат. 2078058, кл. C02F 5/14, опубл. 27.04.1997.3. RF pat. 2078058,
4. РФ пат. 2177458, кл. C02F 5/14, C23F 14/02, опуб. 27.12.2001.4. RF Pat. 2177458, cl.
5. Ахмедов Г.Я. К вопросу образования и растворения карбонатных отложений в геотермальных системах // Альтернативная энергетика и экология. 2010. №7. С.128-133.5. Akhmedov G.Ya. On the formation and dissolution of carbonate deposits in geothermal systems // Alternative Energy and Ecology. 2010. No. 7. S.128-133.
6. Ахмедов Г.Я. Проблемы солеотложения при использовании геотермальных вод для горячего тепловодоснабжения // Промышленная энергетика, 2009. №9 С.50-54.6. Akhmedov G.Ya. Problems of scaling when using geothermal water for hot heat supply // Industrial Energy, 2009. No. 9 P.50-54.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013109835/06A RU2528776C1 (en) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | Method of cleaning heat exchanger from carbonate deposits |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013109835/06A RU2528776C1 (en) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | Method of cleaning heat exchanger from carbonate deposits |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013109835A RU2013109835A (en) | 2014-09-10 |
RU2528776C1 true RU2528776C1 (en) | 2014-09-20 |
Family
ID=51539902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013109835/06A RU2528776C1 (en) | 2013-03-05 | 2013-03-05 | Method of cleaning heat exchanger from carbonate deposits |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2528776C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751468C2 (en) * | 2018-04-09 | 2021-07-14 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Heat exchanger operation method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4026111A (en) * | 1976-02-03 | 1977-05-31 | The Dow Chemical Company | Method of removing dissolved non-condensibles from geothermal brines |
SU1747850A2 (en) * | 1990-01-17 | 1992-07-15 | В.А.Абрамов, В.Ф.Коваленко и В.Н.Скрипник | Method of descaling of heat exchanger |
RU6436U1 (en) * | 1997-04-17 | 1998-04-16 | Гелий Сергеевич Чеканов | TECHNOLOGICAL LINE FOR CLEANING STEAM DOUBLE DRUM BOILERS OF SMALL PRODUCTIVITY FROM NAKIPI |
RU2190812C1 (en) * | 2001-04-10 | 2002-10-10 | Институт проблем геотермии ДНЦ РАН | Geothermal water energy utilization method |
RU2372564C1 (en) * | 2008-07-07 | 2009-11-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Method for prevention of scale formation in process of geothermal waters energy utilisation |
-
2013
- 2013-03-05 RU RU2013109835/06A patent/RU2528776C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4026111A (en) * | 1976-02-03 | 1977-05-31 | The Dow Chemical Company | Method of removing dissolved non-condensibles from geothermal brines |
SU1747850A2 (en) * | 1990-01-17 | 1992-07-15 | В.А.Абрамов, В.Ф.Коваленко и В.Н.Скрипник | Method of descaling of heat exchanger |
RU6436U1 (en) * | 1997-04-17 | 1998-04-16 | Гелий Сергеевич Чеканов | TECHNOLOGICAL LINE FOR CLEANING STEAM DOUBLE DRUM BOILERS OF SMALL PRODUCTIVITY FROM NAKIPI |
RU2190812C1 (en) * | 2001-04-10 | 2002-10-10 | Институт проблем геотермии ДНЦ РАН | Geothermal water energy utilization method |
RU2372564C1 (en) * | 2008-07-07 | 2009-11-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Method for prevention of scale formation in process of geothermal waters energy utilisation |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751468C2 (en) * | 2018-04-09 | 2021-07-14 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Heat exchanger operation method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013109835A (en) | 2014-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101614502B (en) | Cleaning method of low-temperature multiple-effect seawater desalination evaporator | |
CN104233329B (en) | Chemical cleaning method of heat exchanger | |
CN102094211B (en) | Acid washing system of low-temperature multi-effect seawater desalting equipment | |
CN102703233A (en) | Cleaning agent for calcium sulfate scale | |
RU2528776C1 (en) | Method of cleaning heat exchanger from carbonate deposits | |
CN103438423A (en) | Steam plant and method of operating the same | |
CN106871707B (en) | 7.63m coke oven transverse pipe initial cooler cleaning method | |
JP2013088094A (en) | Operating method of heat exchanger | |
TW200833411A (en) | Removing method and apparatus for high-melting point compound, solvent recovering method and solvent recovering apparatus | |
CN103194761B (en) | The clean-out system of iron-smelting blast furnace water cooling wall on-line on-load local cleaning and application thereof | |
CN102296008A (en) | Neutral cleaning agent for cleaning scaling substances on GGH (gas-gas heater) of flue gas desulphurization system | |
CN102553857B (en) | Method for removing deposited sludge | |
JP2010223525A (en) | Method and device of removing scale attached to piping of heat exchanger | |
CN108645275A (en) | Low-temperature multiple-effect seawater desalination cleaning and descaling system and cleaning and descaling method | |
CN102732901B (en) | Washing optimizing method and device of low-temperature multi-effect evaporation seawater desalting device | |
JP2016142451A (en) | Heat exchanger for power generation system, binary power generation system with heat exchanger and control method for heat exchanger for power generation system | |
WO2007099143A3 (en) | Method for producing ice | |
CN103641246A (en) | Environment-friendly type boiler scale remover and preparation method thereof | |
JP2014108402A (en) | Method for removing corrosion product and salt content in narrow part, and device for cleaning narrow part | |
CN205066161U (en) | There is not water -soluble mining water supply system of dirt | |
KR101418407B1 (en) | Apparatus for removing carbonate from zinc plating refrigeratory | |
JP5430676B2 (en) | Bubble supply method and water heater | |
CN104450293A (en) | Descaling agent for brine transportation pipeline, as well as usage method thereof | |
RU2008105871A (en) | METHOD FOR INCREASING THE INTER-REPAIR PERIOD OF OPERATION OF A DEEP-PUMPING EQUIPMENT FOR AN EXTRACTING WELL COMPLICATED BY SALTATION | |
CN204495165U (en) | Ultrasonic for scale prevention and removal device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150306 |