RU2686251C1 - Способ восстановления латунных кожухотрубных теплообменников - Google Patents
Способ восстановления латунных кожухотрубных теплообменников Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686251C1 RU2686251C1 RU2018110724A RU2018110724A RU2686251C1 RU 2686251 C1 RU2686251 C1 RU 2686251C1 RU 2018110724 A RU2018110724 A RU 2018110724A RU 2018110724 A RU2018110724 A RU 2018110724A RU 2686251 C1 RU2686251 C1 RU 2686251C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- cleaning
- tube
- heat
- deposits
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- 239000010951 brass Substances 0.000 title claims description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 43
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 8
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 21
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 7
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L calcium carbonate Substances [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 6
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical class [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 abstract 1
- 235000011160 magnesium carbonates Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G9/00—Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки теплоэнергетического оборудования, где в качестве теплоносителя используется вода, в том числе полностью забитых и не пригодных к эксплуатации кожухотрубных теплообменников от отложений, представленных на 80-90% карбонатами кальция и магния разных модификаций (кальцит, арагонит) любой плотности. Предлагается трубные доски теплообменника очистить механически от отложений, высверлить отложения в каждой трубке теплообменника на глубину не более 100 мм, передние доски теплообменника обработать гидрофобной кислотоустойчивой графитной смазкой. Чистящий водный раствор 10-14% соляной кислоты, содержащий 0,8-1% тиомочевины в качестве ингибитора, подавать индивидуально в каждую трубку теплообменника. Изобретение направлено на повышение эффективности очистки теплоэнергетического оборудования и полного восстановления его эксплуатационных характеристик, уменьшения затрат на процесс очистки. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки теплоэнергетического оборудования, где в качестве теплоносителя используется вода, в том числе полностью забитых и не пригодных к эксплуатации кожухотрубных теплообменников от отложений, представленных на 80-90% карбонатами кальция разных модификаций (кальцит, арагонит) любой плотности.
Известен способ очистки труб теплообменника, при котором к одному концу трубы приставляют струйное сопло и через трубу продувают содержащий струйное средство воздушный поток (пат. №2358219 МПК F28G 1/16 (2006.01)). Струйное сопло, имеющее выходное отверстие, не вводят в трубу, а с уплотнением прижимают к торцевой стороне конца трубы, окружающей выходное отверстие упорной поверхностью.
Данный способ относится к механическим способам очистки отложений, имеющих рыхлую структуру и не пригоден для очистки отложений высокой плотности.
Известен способ очистке трубчатых теплообменников от накипных отложений на их внутренних стенках (пат. РФ №2364813, МПК F28G 11/00 (2006.01)). Способ основан на создании в зоне очистки резкого понижения давления. Это достигается путем внесения в зону очистки веществ, которые при поджиге приводят к мгновенному выгоранию кислорода воздуха в зоне очистки. При этом происходит резкое понижение давления и быстрый разогрев настенных отложений, что способствует растрескиванию отложений, а затем пневмоударом быстро поступающего в полость трубы наружного воздуха, разрушают настенные отложения, и он выносит их наружу.
Однако, данный способ не пригоден для очистки полностью забитых трубок теплообменника и малоэффективен для удаления высокоплотных отложений.
Известен способ для очистки трубок теплообменника от накипи электрическими импульсными разрядами в жидкости, создаваемыми электродами, установленными с образованием разрядного промежутка (патент РФ №2049302, МПК F28G 5/00 (2006.01)). Разрушению подвергается накипь трубок тепло-обменниковт расположенная между наконечником высоковольтного электрода и стальной трубки теплообменника. Очистка трубок теплообменника производится последовательно трубка за трубкой.
Недостатком данного метода является возможность вздутия или порыва стенки трубки от гидравлического удара, возникающего при высоковольтном возмущении в месте очистки, и низкая эффективность при удалении высокоплотных отложений.
Наиболее близким аналогом к заявляемому способу является способ очистки теплоэнергетического оборудования от отложений и накипи (патент РФ №2218533, МПК F28G 9/00 (2000.01), включающий обработку внутренних поверхностей нагрева или теплообмена химическими реагентами при циклической или многократной циркуляции их в системе, при этом в качестве химических реагентов последовательно применяют сначала отработанные слабокислотные растворы с периодической подпиткой системы острой соляной кислотой при концентрации 20-28% (HCl) с ингибиторами, затем применяют водные 5-8%-ные растворы щелочи с температурой 50-80°С, а отмывку проводят горячей средой с температурой 50-70°С до и после пассивации, осуществляемой 1%-ным раствором соды или 2%-ным раствором аммиака.
Данный способ ограничен в применении, так как при его осуществлении необходима свободная циркуляции моющего раствора через очищаемое оборудование,
Задачей предлагаемого изобретения является очистка полностью забитых кожухотрубных теплообменников от карбонатных отложений любой плотности, разных модификаций (кальцит, арагонит).
Техническим результатом способа является повышение эффективности очистки теплоэнергетического оборудования и полное восстановления его эксплуатационных характеристик, уменьшение затрат на процесс очистки вследствие
Технический результат достигается тем, что трубные доски теплообменники очищают механически от отложений, высверливают отложения в каждой трубке теплообменника на глубину не более 100 мм, передние доски теплообменника обрабатывают гидрофобной кислотоустойчивой графитной смазкой. Чистящий водный раствор 10-14% соляной кислоты, содержащий тиомочевину в качестве ингибитора, подают индивидуально в каждую трубку теплообменника.
При этом чистящий раствор контактирует с отложениями, находящимися в трубке, растворяя их, тем самым освобождает от отложений трубку до образования сквозного прохода в ней. Мелкие частицы не растворившихся отложений уносятся с отработанным чистящим раствором.
На фигуре 1 представлена зависимость степени защиты от концентрации ингибитора; на фигуре 2 изображена схема устройства, с помощью которого возможно осуществление способа.
Экспериментально было установлено, что отложения внутри трубок разрушаются при использовании чистящего водного раствора от 2-х процентной концентрации, но процесс очистки становится длительным, а использование чистящего раствора концентрации более 14% приводит к большей коррозии трубок.
Оптимальная степень защиты ингибитора от коррозии в водном растворе 10% соляной кислоты наблюдаем при концентрации тиомочевины 0,8-1 мас. % (фиг. 1).
В таблице представлены результаты коррозионной стойкости латуни Л 68 и стали Ст3 после воздействия чистящих растворов в течение 4-х часов. Воздействие чистящего раствора на сталь учитывалось, т.к. трубные доски и корпус теплообменника изготовлены из стали. Из таблицы 1 видно, что минимальной коррозионной активностью к материалам оборудования обладает 10 -14% водный раствор соляной кислоты, содержащий 0,8-1 мас. % тиомочевины.
Для практической реализации способа не требуется специального дорогостоящего оборудования.
Рассмотрим осуществление способа с использованием распространенного традиционного оборудования. Трубные доски 1 и 2 теплообменника 3 со входными отверстиями латунных труб 4-7. Емкость 8 содержит чистящий раствор, который через насос 9 и вентили 10-13 коллектора 14, через трубки с наконечниками 15-18, подают внутрь труб 4-7 теплообменника 3. Под трубными досками 1, 2 расположены соответственно емкости 19, 20, предназначенные для сбора отработанного чистящего раствора и соединенные с емкостью 8.
Предварительно механически очищаем от отложений трубные доски 1 и 2 теплообменника 3, открывая доступ к латунным трубкам 4-7. Затем в трубах 4-7 теплообменника 3, высверливаем отложения на глубину 100 мм. Обрабатываем трубные доски 1, 2 гидрофобной кислотоустойчивой графитной смазкой.
В емкости 8 готовим чистящий водный раствор 10% соляной кислоты, содержащий 1 мас. % тиомочевины в качестве ингибитора.
Готовый раствор насосом 9 через открытые вентили 10-13 коллектора 14, через трубки с наконечниками 15-18 подают внутрь труб 4-7 теплообменника 3. Раствор реагирует с находящимися там отложениями и выходя наружу, стекает по трубным доскам 1, 2 в емкости 19, 20 и далее в емкость 8, в которой находится рабочий раствор. Регулировкой вентилей 10-13 осуществляют равномерную подачу рабочего раствора из емкости 8, поступающего через трубы с наконечниками 15-18, в трубы 4-7 теплообменника 3.
Пример конкретного выполнения
Объект очистки - внутренняя поверхность труб теплообменника. Диаметр кожуха 168 мм, трубный пучок, состоящий из 37 латунных труб марки Л68 диаметром 16×1 мм, длина 4000 мм, ГОСТ 27590.
Предварительно механически очищают от отложений трубные доски 1 и 2 теплообменника 3, открывая доступ ко входным отверстиям латунных труб 4-7. Затем в трубах 4-7 теплообменника 3 перфоратором высверливают отложения на глубину 100 мм. Обрабатывают трубные доски 1, 2 гидрофобной кислотоустойчивой графитной смазкой «Смазка Графитная Ж», ТУ 38.301-48-34-95.
В емкости 8 готовят чистящий раствор 10% соляной кислоты, содержащий 1 мас. % тиомочевины в качестве ингибитора раствора.
Готовый раствор из емкости 8 насосом 9 через открытые вентили 10-13 коллектора 14, через трубки с наконечниками 15-18, подают внутрь труб 4-7 теплообменника 3. Раствор реагирует с находящимися там отложениями и выходя наружу, стекает по трубным доскам 1, 2 в емкости 19, 20 и далее в рабочую емкость 8, в которой находится рабочий раствор. Регулировкой вентилей 10-13 осуществляют равномерную подачу раствора из емкости 8, поступающего через трубы с наконечниками 15-18, в трубы 4-7 теплообменника 3. После очистки первых четырех труб теплообменника 3 переставляем трубки с наконечниками в следующие трубы теплообменника и повторяем процесс очистки. В процессе очистки происходит нейтрализации используемых реагентов вследствие растворения карбонатов. Отработанный раствор разбавляют и сливают в канализацию. В емкости 8 готовят новый раствор и процесс продолжают до полной очистки теплообменника 3.
Очистка проводилась без демонтажа теплообменника непосредственно в котельной предприятия. Время очистки теплообменника составило 4 часа, при этом время очистки одной трубки составляет 15-20 мин.
Таким образом с традиционным оборудованием без демонтажа теплообменника осуществляли подачу химических реагентов без сложных монтажных работ. Эффективно осуществляют процесс взаимной нейтрализации реагентов перед сливом в канализацию в емкости. Предлагаемый способ позволяет проводить очистку теплообменного оборудования как с малым, так и с большим внутренним объемом, подбирая объем емкости, в которой готовят чистящий раствор.
На основании изложенного делаем вывод - эффективность очистки теплоэнергетического оборудования повысилась, происходит полное восстановления его эксплуатационных характеристик, уменьшились затраты на процесс очистки, т.е. технический результат достигнут. Совокупность признаков является новой и промышленно применимой. Предлагаемое техническое решение является изобретением.
Claims (2)
1. Способ восстановления латунных кожухотрубных теплообменников от отложений и накипи, включающий обработку внутренних поверхностей химическими реагентами, отличающийся тем, что в качестве химических реагентов используют чистящий водный раствор 10-14%-ной соляной кислоты, содержащий тиомочевину в качестве ингибитора, который подают индивидуально в каждую трубку теплообменника, предварительно высверлив отложения в ней на глубину не более 100 мм и смазав передние доски теплообменника гидрофобной кислотоустойчивой графитной смазкой.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стекающий отработанный раствор собирают в емкости, расположенные под передними досками теплообменника и соединенные с емкостью, из которой подают чистящий водный раствор в трубки теплообменника.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018110724A RU2686251C1 (ru) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | Способ восстановления латунных кожухотрубных теплообменников |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018110724A RU2686251C1 (ru) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | Способ восстановления латунных кожухотрубных теплообменников |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2686251C1 true RU2686251C1 (ru) | 2019-04-24 |
Family
ID=66314446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018110724A RU2686251C1 (ru) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | Способ восстановления латунных кожухотрубных теплообменников |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2686251C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3003899A (en) * | 1957-05-17 | 1961-10-10 | Dow Chemical Co | Removal of scale deposits |
| SU931811A1 (ru) * | 1980-04-24 | 1982-05-30 | Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности | Раствор дл удалени нагара с металлической поверхности |
| RU2218533C2 (ru) * | 2001-03-07 | 2003-12-10 | Чащин Владимир Петрович | Способ очистки теплоэнергетического оборудования от отложений и накипи и устройство для его осуществления |
| RU2515829C1 (ru) * | 2013-02-20 | 2014-05-20 | Закрачаева Татьяна Анатольевна | Состав для удаления накипи |
-
2018
- 2018-03-26 RU RU2018110724A patent/RU2686251C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3003899A (en) * | 1957-05-17 | 1961-10-10 | Dow Chemical Co | Removal of scale deposits |
| SU931811A1 (ru) * | 1980-04-24 | 1982-05-30 | Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности | Раствор дл удалени нагара с металлической поверхности |
| RU2218533C2 (ru) * | 2001-03-07 | 2003-12-10 | Чащин Владимир Петрович | Способ очистки теплоэнергетического оборудования от отложений и накипи и устройство для его осуществления |
| RU2515829C1 (ru) * | 2013-02-20 | 2014-05-20 | Закрачаева Татьяна Анатольевна | Состав для удаления накипи |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103510097A (zh) | 凝汽器低腐蚀高净度化学清洗方法 | |
| CN104233329B (zh) | 换热器化学清洗方法 | |
| US3003899A (en) | Removal of scale deposits | |
| RU2686251C1 (ru) | Способ восстановления латунных кожухотрубных теплообменников | |
| CN104293531A (zh) | 用于清洗热风炉和锅炉及其附件的除垢剂及其清洗方法 | |
| CN105973061B (zh) | 一种发电厂凝汽器的除垢方法 | |
| RU2001106433A (ru) | Способ очистки теплоэнергетического оборудования от отложений и накипи и устройство для его осуществления | |
| Nussupbekov et al. | Some technological aspects of cleaning pipes of heat exchangers from solid scale deposits | |
| CN210754179U (zh) | 一种凝汽器管道疏通装置 | |
| CN101550584A (zh) | 一种电解电容器用阳极铝箔有支孔的腐蚀工艺 | |
| CN106979718A (zh) | 清洗加热炉炉管的方法 | |
| CN109681897B (zh) | 锅炉排烟余热深度回收装置 | |
| CN218583882U (zh) | 一种波片式导流栅型螺旋换热器 | |
| US2524757A (en) | Cleaning scaled vessels | |
| WO2016139837A1 (ja) | 貫流ボイラの火炉壁管の洗浄方法 | |
| CN210138759U (zh) | 一种管道清洗喷头 | |
| CN110496830B (zh) | 一种凝汽器管道疏通装置及其疏通方法 | |
| CN105352184A (zh) | 冷凝式燃气壁挂炉冷凝液收集装置 | |
| CN109442455A (zh) | 一种锅炉烟气处理设备及锅炉烟气处理方法 | |
| RU2767672C1 (ru) | Состав для очистки внутренней поверхности трубок конденсаторов паровых турбин | |
| RU2428624C1 (ru) | Энергетическая кавитационная установка и кавитационный парогенератор (варианты) | |
| RU2724063C1 (ru) | Способ очистки внутренних поверхностей котельного оборудования от отложений | |
| CN104630793A (zh) | 用于清洗换热器和采暖管道的除垢剂及清洗方法和喷头 | |
| RU2767674C1 (ru) | Способ очистки и пассивации внутренних поверхностей трубок конденсаторов паровых турбин от отложений | |
| RU63262U1 (ru) | Устройство для чистки труб от внутренних отложений |