当前位置:首页>>新闻中心>>换热器密闭循环在线清洗技术研究与应用快捷回复

 新闻中心

  • 换热器密闭循环在线清洗技术研究与应用快捷回复
      换热器是石油、化工、热电等行业广泛应用的主要工艺设备之一。换热器的运行质量直接影响产品的质量,而大部分换热器在运行过程中都会结垢,结垢的沉积会降低换热器的传热效率并增大流体通过换热器的压降,进而影响生产装置安全、平稳、高效、长周期运行。因此,在许多情况下都必须彻底清除这些沉积的污垢。
1 换热器管内结垢分析及结垢类型
    换热管在操作中因污垢的不断沉积使部分管子表面被污垢覆盖,在介质为水的一侧易结水垢,在非水介质一侧易发生沉积物的堆积。这些污垢对传热和流动阻力会产生很大影响。使换热管表面结垢热阻增大的原因一般有:①介质的流动速度低。②介质的温度增高或管壁温度高于主要介质的温度。③管壁粗糙或结构上有死角。④油品中焦炭、石蜡和机械杂质的增加。⑤水的硬度增大。
    换热器管程的污垢成因主要有[4]:介质中悬浮颗粒沉积引起的沉降结垢;介质与传热表面间的结晶推动力引起的沉降结垢;在高温表面上发生诱导反应产物的反应结垢;在适宜温度下微生物或水生物的生长引起的生物结垢;结构材料在化学腐蚀、电化学腐蚀作用下发生腐蚀物堆积的腐蚀结垢。
     以炼油厂为例,80%以上的水用于冷却,为节约用水,大都采用冷却水循环系统,冷却水周而复始的循环使结垢物质逐渐积累并加剧结垢过程,随着结垢的增长,介质通道变窄、表面粗糙度增大,导致冷却器效率降低、介质流动压降增大,最终将使生产难以维持,必须进行清洗。浮头式、固定管板式换热器几种常见除垢、清洗方法对比见表1[4,5]。
2 胶球在线清洗技术的原理及现状
      胶球在线清洗技术首先在国外发展以来,起初是在热电行业凝汽系统中使用。目前,在热电行业凝汽器系统采用的海绵胶球在线清洗技术日趋成熟,其机理是选用合适的清洗胶球(球的湿态直径比换热管内径略大1~2mm),胶球随流动的介质在换热管内流动时,受管子内壁微压缩,在管子内壁对胶球压缩的同时,胶球海绵体自身的弹力也对管壁施加压力,二者的共同作用使管子内壁上的污垢剥离,随着胶球的不断流动,其与管内壁的挤压摩擦滑动得以持续,这种连续不断的挤压摩擦作用对污垢具有很好的研削效果,若持续一定的时间,可使管内壁的污垢得到清除。此外,胶球与污垢同在管内流动,对管壁具有很好的清洗作用。
      胶球在线清洗技术虽然有良好的在线清洗效果,但该项技术需要较为复杂的胶球旁路收放系统,若将该项技术直接应用于炼油化工装置中大量使用的管壳式换热器将受到极大的限制。石油化工装置胶球在线清洗技术要求在整个切换、清洗及恢复的清洗操作全过程中不能影响装置正常操作,清洗系统实现冷却器的胶球在线清洗,确保在线除垢效果好,设备运行稳定可靠,循环系统阀门切换自如,给排水稳定可靠,胶球回收率高,收放有序。
为了满足炼油装置中冷换设备胶球在线清洗的要求,我们对此进行了专门的应用研究,成功地实现了对炼油装置中冷换设备进行大流量、大面积、高扬程、高效率的密闭循环清洗。该项应用技术的工作原理是将清洗装置置于冷换设备(单台)或冷却系统(多台)的旁路中,利用动力泵提供动力实现清洗系统冷却器的闭路循环,通过换向调节器的定位转向来改变水流方向,胶球在胶球泵压力的作用下对冷却器反复清洗,清除管内污垢并经排污系统排出,从而实现冷却器的在线清洗。
3 密闭循环线清洗装置
在线清洗装置由清洗器、动力泵、配套管路、阀门及控制柜组成。其主要结构和零部件的设计、选用以及装置的操作如下。
(1)清洗装置的清洗器结构设计 在参考热电行业凝汽器系统中胶球在线清洗的收、放旁路系统的基础上,根据炼油装置中冷换设备胶球在线清洗的
9 7 3 1 2 3 4 8 :