Opis wymiennika ciepła z pływającą głowicą „TP”
Wymiennik ciepła z głowicą pływającą jest jednym z wymaganych typów wymienników ciepła płaszczowo-rurowych i jest szeroko stosowany w rafineriach i różnych innych przedsiębiorstwach przemysłowych.
Główną cechą tego urządzenia jest obecność kompensatora temperatury w postaci tzw „Pływająca głowa”.
Poniżej znajdują się 2 opcje „Pływająca głowa”:
- Górna figura to konstrukcja z możliwością wyjęcia wiązki rur bez demontażu samej głowicy, charakteryzująca się obniżoną sprawnością cieplną z powodu obecności przepływów obejściowych (oznaczenie TEMA).
- Dolna figura to konstrukcja, która wymaga demontażu głowicy w celu wyjęcia wiązki rur (oznaczenie TEMA S). Najczęściej występuje w rafineriach krajowych.
W obu przypadkach obecność pływającej głowicy umożliwia zastosowanie wymiennika ciepła przy dużej różnicy temperatur pomiędzy medium procesowym w rurze i komorze płaszcza aparatu.
Tym samym tego typu aparatura jest bardziej wszechstronna w porównaniu z wymiennikami ciepła o konstrukcji sztywnej rury i może być stosowana w szerokim zakresie kombinacji różnych mediów o dużej różnicy temperatur. Jednak ze względu na obecność pływających. wzrasta również koszt wymiennika ciepła głowicy. Dlatego użycie tego sprzętu musi być technicznie uzasadnione. Określając kod urządzenia, skrót „TP”- wymienniki ciepła z pływającą głowicą wg TU 3612-023-00220302-01 VNIINeftemasha.
A propos, przeczytaj też ten artykuł: Wymienniki ciepła w kształcie litery U.
Konieczność regularnego płukania wymienników ciepła dla wydajnej pracy urządzeń
Dlaczego wymiennik ciepła wymaga czyszczenia?
Zasada działania płytowego wymiennika ciepła polega na przenoszeniu energii cieplnej z gorącego do zimnego nośnika ciepła poprzez powierzchnię wymiany ciepła wykonaną z blachy falistej.
W uszczelnionym płytowym wymienniku ciepła, płyty są ciasno ściskane w pakiet pomiędzy płytą dociskową a płytą stałą. W tym przypadku płyty są oddzielone uszczelkami wykonanymi ze specjalnej gumy. Dwa media biorące udział w wymianie ciepła poruszają się wzdłuż uszczelnionych kanałów utworzonych przez płyty. Strumienie dwóch nośników ciepła są zawsze po przeciwnych stronach jednej płyty, co eliminuje mieszanie się mediów.
W przypadku lutowanego płytowego wymiennika ciepła, stalowe płyty są ze sobą lutowane lutem miedzianym, co również eliminuje mieszanie się mediów podczas procesu wymiany ciepła.
Kiedy wymiennik ciepła jest właśnie uruchamiany, kanały, przez które przemieszczają się media, są absolutnie czyste. W takim przypadku wymiennik ciepła działa tak wydajnie, jak to tylko możliwe. Jednak stopniowo na płytach zaczynają osadzać się różne zanieczyszczenia, zanieczyszczając kanały. Zanieczyszczenia mineralne mają niską przewodność cieplną, pogarszają się właściwości przewodzenia ciepła aparatu, a opór hydrauliczny rośnie, dlatego podgrzanie zimnego medium wymaga coraz więcej energii.
Stopień zanieczyszczenia wymiennika ciepła w dużej mierze zależy od czystości mediów i temperatur, np. Im twardsza woda jest używana w procesie wymiany ciepła, tym częściej wymiennik ciepła wymaga przepłukiwania.
Jak często płukany jest wymiennik ciepła?
Wymagana częstotliwość czyszczenia wymiennika ciepła różni się w zależności od następujących czynników:
- Zakres stosowania wymiennika ciepła. Przykładowo w szeregu procesów technologicznych w przemyśle spożywczym wymienniki ciepła poddawane są codziennemu czyszczeniu, aw miejskiej energetyce odpowiednio dobrane wymienniki ciepła czyści się średnio raz w roku;
- Poziom uzdatniania wody. Logiczne jest, że im więcej różnych zanieczyszczeń znajduje się w wodzie, tym szybciej kanały aparatu będą się brudzić i tym częściej wymiennik ciepła będzie musiał być przepłukiwany.
Ogólnie rzecz biorąc, sensowne jest przepłukiwanie wymiennika ciepła, gdy rzeczywiste parametry nie odpowiadają obliczonym, co wyraża się spadkiem wydajności aparatu i wzrostem oporu hydraulicznego. Spadek wartości współczynnika przenikania ciepła względem wyliczonego wskaźnika o 33-35%, a także znaczny wzrost spadku ciśnienia w stosunku do obliczonego to pewny znak, że czas wyczyścić wymiennik ciepła .
Metody płukania wymiennika ciepła
Istnieją trzy główne metody płukania wymiennika ciepła:
| 1. Mycie chemiczne CIP. Nadaje się do wszystkich typów wymienników ciepła, w tym lutowanych i spawanych. Do wymiennika ciepła podłączona jest instalacja myjąca, przez którą do obwodów aparatu doprowadzany jest specjalny roztwór myjący, który krąży wewnątrz kanałów wymiennika ciepła aż do usunięcia zanieczyszczeń. Do zalet tej metody należy wydłużona żywotność uszczelek (im rzadziej wymiennik jest demontowany, tym dłużej wytrzymają uszczelki), a także wygoda czyszczenia w wąskich pomieszczeniach kotłowni i punktów grzewczych. Jednak ta metoda płukania wymiennika ciepła jest skuteczna tylko wtedy, gdy jest zanieczyszczony rozpuszczalnymi osadami. Ponadto, stosując metodę CIP, nie można wizualnie ocenić jakości czyszczenia. |
|
| 2. Demontowalne czyszczenie mechaniczne. Po demontażu aparatu zanieczyszczenia z płyt usuwa się ręcznie lub za pomocą specjalnego sprzętu dostarczającego wodę pod wysokim ciśnieniem. Ta metoda jest z oczywistych względów stosowana tylko w przypadku wymienników ciepła o konstrukcji dzielonej. Wymaga więcej umiejętności i kosztów pracy niż CIP, ponieważ do płukania należy najpierw zdemontować, a następnie zmontować wymiennik ciepła we właściwej kolejności. |
|
| 3. Demontowalne czyszczenie chemiczne i mechaniczne. Najpierw płyty są czyszczone mechanicznie zgodnie z drugą metodą. Następnie płytki są przechowywane w pojemniku z roztworem czyszczącym, a następnie spłukiwane czystą wodą. Ta metoda czyszczenia jest najskuteczniejsza, ponieważ pozwala całkowicie usunąć wszelkie zanieczyszczenia i kontrolować jakość czyszczenia. |
|
Ważne jest, aby we wszystkich metodach czyszczenia wymiennika ciepła stosować detergenty, które nie uszkadzają powierzchni płyt i uszczelek. Stosowanie agresywnych detergentów może uszkodzić ochronną warstwę pasywacji utworzoną na stali, z której wykonane są płyty urządzenia. Dlatego podczas czyszczenia płyt i innych elementów ze stali nierdzewnej nie należy używać płynów zawierających chlor, takich jak kwas solny (HCl), jako środków czyszczących. Przy wyborze środków do płukania wymiennika ciepła „Ridan” zaleca kierowanie się listą podaną w instrukcji obsługi.
Wymiennik ciepła jest przepłukiwany przez pracowników certyfikowanych Partnerów Serwisowych Ridan lub przez specjalnie przeszkolony personel organizacji obsługującej zgodnie z instrukcją obsługi dostarczoną z urządzeniem.
Dlaczego nie należy odkładać płukania wymiennika ciepła?
Jeśli zignorujesz fakt, że wymiennik ciepła nie zapewnia parametrów projektowych zbyt długo, prowadzi to do następujących konsekwencji:
- Zwiększone zużycie paliwa (do podgrzania medium potrzeba więcej energii cieplnej);
- Zwiększenie oporu hydraulicznego (zanieczyszczenie kanałów wymiennika ciepła spowalnia ruch chłodziwa, co powoduje dodatkowe obciążenie pompy i może prowadzić do jej awarii);
- Brak podania wymaganych parametrów temperatury chłodziwa, „Niedogrzanie”, które prowadzi do obniżenia jakości dostaw ciepła do odbiorców lub spadku wydajności chłodzenia chłodziwa obiegu pierwotnego;
- Przeszacowanie temperatury chłodziwa obiegu pierwotnego, opuszczenie wymiennika ciepła.
Dzięki regularnemu czyszczeniu i konserwacji wymiennika ciepła, Twój sprzęt będzie działał długo i będzie działał z maksymalną wydajnością przez cały cykl życia.
Projekt
1 - komora przednia; 2 - kamera tylna; 3 - kołnierz zewnętrzny głowy; 4 - nakrycie głowy; 5 - króciec wlotowy / wylotowy głowicy; 6 - stacjonarna blacha sitowa; 7 - rury; 8 - obudowa; 9 - pokrywa obudowy; 10 - kołnierz korpusu od strony nieruchomej głowicy; 11 - kołnierz obudowy od strony składanej - głowica pływająca lub płyta sitowa; 12 - rura wlotowa / wylotowa obudowy; 13 - kołnierz pokrywy obudowy; 14 - kompensator naprężeń; 15 - pływająca płyta sitowa; 16 - pływająca osłona głowicy; 17 - kołnierz osłony pływającej głowicy; 18 - oddzielny pierścieniowy kołnierz tylnej pływającej głowicy; 19 - oddzielny pierścieniowy kołnierz tylnej głowicy; 20 - kołnierz nośny prowadnicy; 21 - osłona głowicy tylnej; 22 - rurowa głowica tylna (komora mieszania); 23 - uszczelki olejowe; 24 - pieczęć; 25 - kołnierz pokrywy tylnej; 26 - śruby; 27 - korbowody i rozpórki; 28 - wspierające przegrody; 29 - płyty rozsiewające; 30 - przegroda podłużna; 31 - żebro działowe lub płyta rozdzielająca w głowicy; 32 - armatura inspekcyjna; 33 - armatura drenażowa; 34 - oprawa do przyrządów pomiarowych; 35 - słupki montażowe; 36 - śruba oczkowa do prac instalacyjnych;
3 Procedura naprawy wymienników ciepła
Naprawa wymienników ciepła ma ściśle określoną kolejność i powinna odbywać się według jasno ustalonej kolejności. Przeanalizujmy procedurę naprawy etapami:
- Demontowane są zawory i orurowanie, demontowane są połączenia gwintowane, pokrywy, włazy i arkusze rurowe.
- Sprawdzić szczelność i wytrzymałość rur oraz ich mocowanie w blachach rurowych za pomocą prób pneumatycznych lub hydraulicznych.
- Zabijanie i kielichowanie (spawanie) rur w blachach rurowych odbywa się, przy wymianie rur usuwa się je z korpusu, czyści się otwory w kratkach wymiennika, montuje się nowe rury i czyści ich końce.
- Następnie naprawiane są części korpusu, wykonywane jest cięcie i nacinanie uszczelek oraz przygotowywanie łączników, po czym następuje montaż aparatu.
- Ostatnim etapem są testy gęstości i wytrzymałości oraz uruchomienie.
Figa. 1. Hydrodynamiczne (a) i hydromechaniczne (b) czyszczenie wymienników ciepła, montaż przetworników do czyszczenia ultradźwiękowego (c) oraz schemat działania „samoczyszczącego” skraplacza - skraplacza z pseudowrzącym przepływem piasku (d ):
1- silnik; 2 - pompa; 3 - regulator ciśnienia; 4 - zwijacz węża; 5 - zaopatrzenie w wodę; 6 - elastyczny wąż wysokociśnieniowy; 7 - tarcza; 8 - panel sterowania („pistolet”); 9 - pusty pręt; 10 - opryskiwacz z dyszami; 11 - wiertło; 12 - łożysko; 13 - mankiet; 14 - wiertło; 15 - konwerter; 16 - generator; 17 - przegrody; 18 - taca ociekowa; 19 - okienka podglądu
Zasada działania
Zasada działania wymiennika ciepła z pływającą głowicą - gorąca i zimna ciecz wchodzi do odpowiednich wnęk aparatu. Z reguły do przestrzeni pierścieniowej dostarczana jest gorąca ciecz, a zimna do rur, ale mogą wystąpić sytuacje odwrotne, w zależności od szeregu czynników: ciśnienia roboczego, zanieczyszczenia medium i konieczności czyszczenia, klasy zagrożenia przepływów i jacyś inni.
Nawiasem mówiąc, przeczytaj też ten artykuł: Lodówka płaszczowo-rurowa
Podczas ogrzewania ścian rur następuje rozszerzalność liniowa i wydłuża się wiązka rur. Urządzenie z pływającą głowicą umożliwia skompensowanie tego wydłużenia w wyniku swobodnego ruchu głowicy w tylnej komorze wymiennika ciepła, gdy rury są odpowiednio wydłużane lub skracane, gdy są ogrzewane lub chłodzone. Taka konstrukcja głowicy pływającej jest szeroko stosowana w rafineriach ze względu na jej niezawodność i prostatę.
Z reguły w fabrykach te urządzenia tej samej wielkości są często montowane w grupy tworzące pary ułożone poziomo - podwójne wymienniki ciepła. Taki układ pozwala zmniejszyć niezbędne:
- Miejsce wymagane do instalacji;
- Wymagana ilość taśmy;
- Poprawia dostęp do usług.
Jak wyczyścić wymiennik ciepła kotła
Jak opisano powyżej, aby wyczyścić zewnętrzną część wymiennika ciepła, wystarczy do czystej wody dodać trochę domowego środka chemicznego do mycia i czyszczenia różnych powierzchni. Do czyszczenia wnętrza ścian wymiennika ciepła mogą być potrzebne silniejsze środki.
Obejrzyj wideo, aby zobaczyć przykład czyszczenia wymiennika ciepła kotła dwuprzewodowego:
Najpierw możesz użyć środka do czyszczenia kanalizacji, aby usunąć płytkę nazębną. Następnie należy kilkakrotnie przepłukać rurkę odkamieniaczem przeznaczonym do ekspresów do kawy, żelazek i innych podobnych urządzeń. Możesz to zrobić z kwasem cytrynowym rozcieńczonym w wodzie. Następnie silnym strumieniem wody doprowadzonym do obu otworów wymiennik należy przepłukać, usuwając z niego pozostałe środki czyszczące.
Swobodny przepływ wody będzie wskazówką, że wnętrze rurki jest czyste. Po zakończeniu „kąpieli” zebrać wszystko w odwrotnej kolejności pamiętając o usunięciu wszelkich zabrudzeń z wnętrza kotła. Po włączeniu z pełną mocą należy upewnić się, że nie ma wycieków i że kocioł działa poprawnie.
Na wykonanie wszystkich prac potrzeba tylko około dwóch godzin.
Naprawa wymiennika ciepła z pływającą głowicą
Wymiennik ciepła z pływającą głowicą ma możliwość wyjmowania wiązki rur z korpusu. W tym celu konieczne jest zmniejszenie ciśnienia i odłączenie urządzenia od rurociągu poprzez zaślepienie rur wlotowych i wylotowych medium procesowego.
Naprawa wymiennika ciepła z głowicą pływającą składa się z następujących etapów:
- Oczyszczanie powierzchni rur z zanieczyszczeń zewnętrznych i wewnętrznych oraz korozji;
- Sprawdzenie integralności rurek, rozszerzenie, wymiana lub zatykanie rurek, jeśli to konieczne;
- Sprawdzenie szczelności połączeń kołnierzowych i wymiana uszczelek;
- Testy hydrauliczne aparatury;
- Sprawdzanie połączeń gwintowanych.
Wyciąganie wiązki rur jest jedną z najtrudniejszych operacji i wymaga ciężkiego sprzętu do podnoszenia, zwykle wciągarki w połączeniu z dźwigiem.
Przy okazji, przeczytaj też ten artykuł: Konstrukcje płaszczowo-rurowych wymienników ciepła
Czyszczenie płytowych wymienników ciepła
Wymiennik ciepła odłączony od układu należy oczyścić od zewnątrz i od wewnątrz z powstałego brudu, rdzy i kamienia kotłowego. Najwygodniej będzie rozpocząć czyszczenie jego zewnętrznej części.
Najpierw napełnij wymiennik ciepła ciepłą wodą, dodając produkt gospodarstwa domowego w celu usunięcia rdzy, kamienia i innych zanieczyszczeń. Po chwili spłucz wszystko z metalu czystą wodą. Łatwiej będzie przeprowadzić tę procedurę na ulicy za pomocą myjni wysokociśnieniowej. Jeśli nie masz go w domu, możesz poprosić jakąkolwiek myjnię samochodową o wyczyszczenie części, ale upewnij się, że cienkie płytki nie zostaną zmiażdżone przez silny strumień wody (ok.
Demontaż wymiennika ciepła z kotła
Kotły gazowe są wyposażone w wymienniki ciepła, czasami nazywane są grzejnikami kotłowymi, w których niektóre źródła przekazują energię cieplną innym. Większość kotłów ma pierwotny i wtórny wymiennik ciepła, podczas gdy inne mają kombinowane lub bitermiczne wymienniki ciepła.
Niekorzystne czynniki wpływają na wszystkie typy wymienników. Pogarsza się jakość metalu, zmniejsza się przepuszczalność kanałów, ciśnienie wody uderza w ściany. Na palnik pierwotny i bitermiczny ma wpływ płomień głównego palnika.
W bitermicznych wymiennikach ciepła kanał doprowadzający wodę znajduje się wewnątrz linii grzewczej - gdyby było odwrotnie, wymienniki częściej by się zawodziły
Zużyte wymienniki mogą mieć dziury. Biorąc pod uwagę koszt tej części, warto je naprawiać, a nie natychmiast wymieniać. Co więcej, nie zawsze można znaleźć analog.
Jeśli wymiennik ciepła przecieka w kotle gazowym, zauważysz wycieki obok urządzeń gospodarstwa domowego lub błąd na wyświetlaczu. W razie potrzeby usuń problematyczną część.
Najpierw zrób to:
- Odłącz kocioł od prądu i gazu.
- Odciąć dopływ czynnika grzewczego do iz systemu grzewczego. Odkręć kran, aby doprowadzić wodę wodociągową do kotła.
- Spuść pozostałą wodę z urządzenia.
- Zdjąć pokrywę kotła.
- Wypuść powietrze przez otwór wentylacyjny.
- Sprawdź wnętrze urządzenia. Sprawdź, czy gdzieś jest wilgoć i wytrzyj ją.
Aby uzyskać dostęp do pierwotnego lub bitermicznego wymiennika ciepła, należy uwolnić komorę spalania od elementów, które do niej pasują. Zdejmij rurkę doprowadzającą gaz do palnika. Odłącz przewody elektryczne od komory spalania. Jeśli zapomnisz o tym niuansie, z powodu nieostrożności możesz je uszkodzić.
Odłącz czujniki, rury obwodu grzewczego, wyjmij rury obu obwodów z wymiennika bitermicznego. Usunąć elementy, które uniemożliwiają wyciągnięcie urządzenia z kotła.
Odłącz i wyciągnij komorę spalania. Zdejmij górną i przednią osłonę. Zdejmij osprzęt znajdujący się pod wymiennikiem ciepła i wyciągnij go.
W wyniku wycieku wody z wymiennika ciepła powstają osady i pogarsza się stan elementów kotła, czujniki mogą ulec awarii, po czym palenisko nie wystartuje
Aby uzyskać dostęp do wtórnego wymiennika ciepła, należy wyjąć płytkę i inne elementy elektroniczne, odkręcić i wyjąć wszystko, co uniemożliwiłoby wyciągnięcie urządzenia z kotła. Oddziel zawartość urządzenia od wnikania wody z wymiennika oraz od pasujących do niego kanałów.
Ale awaria wymiennika ciepła nie jest jedynym powodem, dla którego kocioł może przeciekać. W tym artykule szczegółowo opisaliśmy inne możliwe przyczyny wycieku i sposoby ich eliminacji.
Jak wyczyścić wymiennik ciepła?
Wymiennik ciepła jest czyszczony na koniec sezonu grzewczego. Do wykonania pracy wystarczy dysponować standardowym zestawem narzędzi. Przed przystąpieniem do pracy należy odłączyć kocioł od sieci gazowej (głównej lub lokalnej) oraz prądu.
Rozważać jak czyścić podłogowy kocioł gazowy
:
- pierwszym krokiem jest demontaż palnika;
- wszystkie przewody muszą być odłączone od zaworu gazowego;
- termopara jest usuwana z komory spalania, która jest połączona z zaworem gazowym rurką kapilarną;
- rura doprowadzająca paliwo jest odłączona;
- śruby lub nakrętki (4 szt.) mocujące płytkę z palnikiem odkręca się, zespół wyjmuje się na zewnątrz.
Wygodne jest czyszczenie palnika kotła gazowego starą szczoteczką do zębów. Sadzę należy również usunąć z czujnika kontroli płomienia, zapalnika, piezoelektrycznego urządzenia do automatycznego zapłonu.
Aby dostać się do wymiennika ciepła kotła należy zdjąć górną pokrywę centrali, odłączyć czujnik ciągu i komin, zdjąć izolację, zdemontować mocowania obudowy i samą obudowę. Po uzyskaniu dostępu do wymiennika ciepła należy wyjąć z niego turbulatory.
Do czyszczenia turbulatorów nadaje się miękka metalowa szczotka, a sam wymiennik ciepła jest wolny od osadów sadzy za pomocą miniaturowego skrobaka wykonanego z cienkiego metalu. Stosowany jest również pędzel o długiej rękojeści. W pierwszej kolejności czyści się i zamiatając płomieniówki, następnie należy usunąć rozsypaną na dnie sadzę.
Kocioł naścienny czyści się szczoteczką do zębów
Czyszczenie naściennego generatora ciepła. Po odcięciu dopływu gazu należy zdemontować przedni panel kotła. Następnie odkręcana jest przednia pokrywa, która zamyka komorę spalania. Zaleca się przykryć dysze kawałkiem grubego papieru, aby palnik nie zapychał się opadającą sadzą. Samodzielne czyszczenie wymiennika ciepła kotła dwuprzewodowego odbywa się za pomocą starej szczoteczki do zębów lub szczoteczki z metalowym włosiem. Po zakończeniu czyszczenia wyczyść szczotką wokół wymiennika ciepła i ostrożnie usuń papier z zebraną sadzą. Jak przebiega procedura, zobacz film poniżej.
Płukanie jedno- i dwuprzewodowego kotła gazowego
Płukanie wymiennika ciepła kotła gazowego jest konieczne w celu usunięcia osadów wewnętrznych, które mogą zakłócać normalną cyrkulację chłodziwa w systemie grzewczym i powodować problemy z dostarczaniem ciepłej wody do lokalnego systemu CWU. Ponadto osady mogą zawierać substancje niszczące metal.
Częstotliwość wykonywania tej czynności zależy od rodzaju chłodziwa. Jeśli w systemie krąży oczyszczona woda, wystarczy profilaktykę co cztery lata, usuwając złogi. Układ z płynem niezamarzającym należy przepłukiwać co dwa lata i regularnie wymieniać płyn chłodzący - pod wpływem wysokich temperatur zmienia on swoje właściwości w czasie i może stać się niebezpieczny dla metalowych elementów układu.
