В процессе эксплуатации теплообменного аппарата в нём неизбежно образуется некоторое количество загрязнений: относительно незначительное, если он работает в замкнутой системе циркуляции теплоносителей, или заметное – если в процессе теплового обмена участвует сетевая вода или вода из открытых источников. Поскольку загрязнения способны существенно, до нескольких раз, снизить общую тепловую эффективность системы, регулярные процедуры по их устранению являются технологической необходимостью. Если механические способы всегда требуют частичной или полной разборки аппарата, то химическая очистка теплообменника может проводиться и без его разборки.

Плюсы и минусы

Использование химии для очистки теплообменников имеет как несомненно положительные, так и условно отрицательные стороны. С одной стороны,

  • не требуется уже упомянутая разборка агрегатов, что существенно снижает трудозатраты – случае необходимости, у кожухотрубных теплообменников можно ограничиться демонтажем распределительной камеры (камер) для облегчения доступа к каждой трубе трубного пучка в отдельности; извлечение пучка из кожуха не требуется;
  • трудозатраты на проведение самой химической очистки теплообменника несоизмеримы с трудозатратами на механическую очистку: для химической очистки достаточно ввести действующее вещество в систему теплообменника и выждать рекомендуемое время; при механической очистке требуется тщательная обработка каждого участка конструкции;
  • механическим способом попросту невозможно очистить некоторые поверхности – к примеру, поверхность «внутренних» труб трубного пучка кожухотрубного теплообменника или тонкие и хрупкие детали пластинчатого; в то же время, химический раствор достигнет этих «проблемных» мест без труда.

С другой стороны,

  • химические вещества для промывки имеют некоторую стоимость, и их повторное использование, как правило, не эффективно (впрочем, механическая очистка также потребляет свои «расходники»);
  • качество проведенной очистки «проблемных» мест может быть сложно оценить визуально (впрочем, частично может помочь использование технического эндоскопа; результаты тепловых и гидравлических испытаний после промывки также дают представление об её эффективности);
  • в случае неправильного выбора химии для промывки теплообменников, температурного режима или превышения рекомендуемого времени возможны негативные коррозионные процессы (впрочем, при соблюдении всех норм вероятность их достаточно мала).

В некоторых случаях для достижения оптимальных результатов можно использовать химическую и механическую очистку совместно; главным здесь выступает вопрос оправданности затрат.

Периодичность очистки

Каких-либо строгих требований правил по периодичности промывки теплообменников не существует – есть лишь рекомендации, указываемые в Руководстве по эксплуатации, прилагаемому к каждому аппарату. Рекомендации должны корректироваться в соответствии с конкретикой использования – химическими свойствами теплонесущих сред, их физической загрязнённостью и т.д. В частности, показано проводить очистку при выявлении в процессе планового осмотра на теплообменных поверхностях загрязняющих отложений любого характера толщиной более 0,3 мм.

На практике о наличии таких отложений может свидетельствовать зафиксированное внешними измерительными приборами чрезмерное снижение тепловых характеристик аппарата. Некоторыми производителями выпускаются современные теплообменные аппараты с определённым «запасом», т.е, с расчётом на термическое сопротивление загрязнений. Для них допускается наличие отложений, превышающих 0,3 мм – в случае, если параметры теплообмена находятся в пределах нормы.

Реагенты

Для химической промывки теплообменников применяют два вида активных реагентов – кислотные и щелочные.

  1. Вопреки расхожему мнению, с отложениями органического характера значительно лучше справляется щёлочь: серьёзные загрязнения кислота может лишь обуглить снаружи, после чего её действие становится малоэффективным. Щёлочь разъедает органику полностью.Щелочной реагент можно приобрести в виде готовой к применению смеси либо составить самостоятельно. Для умеренно загрязнённых поверхностей рекомендуется следующий состав.В расчёте на 100 литров горячей (80 – 90 °С) воды последовательно растворяется:
    • едкий натр (NaOH) – 0,2 кг;
    • тринатрийфосфат  (Na3PO4 x 12H2O) – 0,4 кг;
    • нитрит натрия (NaNO2) – 0,25 кг.

    Для сильных загрязнений на те же 100 л.:

    • едкий натр – 0,4 кг;
    • кальцинированная сода (Na2CO3) – 0,2 кг;
    • нитрит натрия – 0,25 кг.
  2. Чтобы почистить теплообменник от накипи (отложений минерального характера), следует использовать
    • 1,5% водный раствор азотной кислоты – для умеренных отложений;
    • 5 – 10% раствор азотной кислоты – для труднорастворимых устойчивых отложений.

    Использование соляной или серной кислоты, как правило, не допускается. Использование вышеуказанных щелочных растворов не допускается при наличии в теплообменнике любых алюминиевых элементов.

    Действие кислоты нейтрализуется слабым (1 – 1,5%) раствором едкого натра или каустического поташа (он же гидроксид калия, КОН). Действие щёлочи, соответственно, нейтрализуется слабым кислотным раствором. Образующиеся при реакции нейтрализации нерастворимые соли выпадают в осадок – их желательно вымыть сильным потоком чистой воды.

    Ёмкости для приготовления реагентов должны быть химически устойчивы к их воздействию. Соблюдение строжайших мер безопасности обязательно, так как указанные вещества могут быть опасны для человека и в сухом виде, и даже в виде слабых растворов.

Процедура

Есть два варианта химической очистки:

  • без использования дополнительного оборудования;
  • с использованием специального насоса для промывки теплообменников.
  1. Первый вариант. Для проведения химической очистки теплообменника следует:
    • отсоединить теплообменный аппарат от системы подачи и отвода теплоносителей и при необходимости слить оставшуюся в нём жидкость;
    • загерметизировать выходные патрубки заглушками;
    • через входные патрубки заполнить весь теплообменник (в случае с кожухотрубным теплообменником – и пространство в трубах трубного пучка, и межтрубное пространство) химическим реагентом, подогретым до температуры 80 – 90 градусов Цельсия.
    • выждать 30 – 40 минут;
    • снять заглушки и аккуратно слить активный раствор;
    • промыть полости теплообменника нейтрализующим раствором или, в крайнем случае – большим количеством чистой воды;
    • по возможности, продуть теплообменник горячим воздухом до полного высыхания.

    При выявлении неполного удаления отложений до этапов промывки и сушки процедуру очистки можно повторить со свежим активным раствором.

  2. Второй вариант подразумевает использование насоса для промывки теплообменников, совмещающего собственно сам насос, выполненный из химически устойчивых полимеров, ёмкость для реагента и термоэлектрический нагреватель для поддержания нужной температуры реагента. В современных моделях насос комплектуется двумя шлангами, подключаемыми к входу и выходу теплообменника. Через первый шланг реагент под давлением подаётся насосом в теплообменник, выводится через второй шланг обратно в ёмкость и подаётся вновь. Между «сливным» шлангом и ёмкостью может устанавливаться фильтр для отсеивания нерастворённых частиц загрязнений.

Естественно, промывка и сушка теплообменника проводятся и после использования насоса.

Дополнительные сведения

Так как загрязнения (в особенности – накипь) могут играть в теплообменном аппарате роль своеобразных «заплаток», герметизирующих возможные трещины или нарушения целостности стыков, после процедуры химической и/или механической очистки обязательным является проведение гидравлических испытаний теплообменника. В случае обнаружения повреждений, разумным представляется решение вопроса об экономической целесообразности ремонта или дальнейшей эксплуатации аппарата – в некоторых случаях (в особенности – при приближении срока выработки ресурса) более выгодным может являться замена повреждённого блокового элемента или всего теплообменника в сборе на более современный и эффективный.

АО «ЦЭЭВТ» выпускает теплообменные аппараты стандартных и улучшенных характеристик, различной конструкции и назначения, с широким кругом применения. Возможно использование аппаратов производства АО «ЦЭЭВТ» как в составе новых систем, так и в качестве замены выработавших ресурс теплообменников. В каждом отдельном случае расчёт теплообменника производится индивидуально, под конкретные задачи и технические характеристики, заданные заказчиком.

Для уточнения любых технических или практических моментов достаточно связаться с представительством компании любым удобным способом из указанных в разделе «Контакты» данного сайта или оформить заявку путём заполнения электронной формы.