一种蒸发式空冷器难溶垢的清洗工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种工业设备的清洗工艺，主要针对于蒸发式空冷器复杂成份的难溶垢的清洗。发明专利技术人定义此方法为“定格式清洗”。清洗系统包括：主清洗回路和辅助清洗回路，并可自由切换。此法可在化学清洗过程中随时终止化学反应，并对难溶成份进行针对性剥离操作和取样，极大提高清洗的针对性、灵活操作性和清洗效率，使清洗更加彻底。采用了物理与化学方法相结合的操作，减少了化学药剂用量，环境效益明显。“定格式清洗法”也可推广应用于其他工业设备的难溶垢清洗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种工业换热器外表面难溶解垢的清洗工艺，特别适用于蒸发式空冷器难溶垢的清洗。
技术介绍
蒸发式空冷器是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的高效节能冷却设备，广泛应用于炼油、冶金、电力、制冷、化工、轻工等诸多行业。其高效工作的前提条件就是在换热管束外表面形成良好的水膜，依靠水膜的迅速蒸发来强化管外传热，然而在现实应用中由于其长期暴露于工业大气中运行，且蒸发时冷却水高度浓缩，因此造成换热器外表面通体大量结垢，严重影响水膜的形成及换热器的传热效率，导致设备超温，生产无法正常运行。清除换热器上污垢是蒸发式空冷器运行管理中的重要工作，通常采用的方法为传统的化学清洗。通过化学清洗浸泡在理论上能溶解掉大部分污垢，然而在实践中，即便使用了大量化学清洗剂，延长了清洗时间，其污垢去除率也依旧较低，清洗效果并不理想。其中问题及难度主要表现在以下方面: (I)长期暴露在工业大气中运行的工艺特点，致使其垢层相比其他冷却系统水垢成份更加复杂。有资料显示，垢样中包含碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、铁氧化物、二氧化硅、粘泥粉尘、各种工业矿粉等多种复杂成份，并且不同工厂的污垢成份也各不相同，这直接增加了化学清洗的难度； (2 )各成份在垢层中的分布复杂多变，垢层中多夹杂难溶垢夹层，导致酸性清洗液无法穿透，使得化学反应中途终止，化学清洗无法进行到底，因此造成污垢去除率低； (3)由于换热盘管数量多、安装密集、缝隙小，使得结垢异常密实，甚至各盘管之间的垢层彼此相连，形成一体，造成清洗液根本无法进到设备深处实施清洗； (4)此外，由于垢层密实，换热器纵深的垢样无法真正被获取，进而也无法根据垢样真实情况筛选有效的清洗剂并制定清洗方案，这往往也是清洗失败的一个重要原因。目前，国内尚无一种针对蒸发式空冷器难溶垢清洗行之有效的技术专利。CN200810138262 “一种用于蒸发式空冷器的自动清洗装置”和CN200610125139 “表面蒸发式空冷器水流在线除垢装置”都曾提出过利用高压水冲洗对其进行物理方法清洗，此法需要在日常运行中频繁清洗，因此可用作设备的日常辅助维护使用，但对于结垢较厚并且深层结垢的难溶垢系统仍然不适用。
技术实现思路
为解决蒸发式空冷器的难溶垢的清洗难题，提高清洗的针对性、灵活性和清洗效率，达到彻底清洗之目的，专利技术人提出一种全新、且高效的清洗工艺，并将其命名为定格式清洗”。此法与传统的化学清洗有很大不同:传统化学清洗必须在连续状态下操作，一旦开始清洗，化学反应将无法终止，直至遇到难溶垢层终止反应，这样就限制了操作的针对性和灵活性；相比之下“定格式清洗”可以通过简单操作，随时终止化学反应，使清洗液与换热器快速自然分开，真正将清洗过程“定格”在指定阶段，然后通过物理方法或化学方法对难溶垢进行针对性地剥离处理，同时也可以对清洗前无法取到的深层垢样进行二次取样分析。这样可极大提高清洗的针对性、灵活性和清洗效率，达到彻底清洗之目的。本专利技术所采用的工艺步骤共分为以下6步。(I)利用蒸发式空冷器原有的喷淋循环系统做如下改造(见图1)，其特征是:清洗系统分为两个，主清洗系统和辅助清洗系统，各自形成独立清洗循环，都包括有清洗槽、循环泵、喷淋系统。主清洗系统主要利用了蒸发式空冷器原有的喷淋循环系统，即主清洗槽(I)为原冷却水槽，清洗循环泵(3)为原冷却水泵，喷淋系统(4)为原喷淋管束；辅助清洗系统中，其喷淋系统和循环泵与主清洗系统共用，辅助清洗槽(2)紧邻主清洗槽(1)，长度与其相当。所述辅助清洗槽(2) —般制作成可移动的，也可以直接利用相邻循环冷却池做辅助清洗槽。此设计中的一个关键环节在于，辅清洗槽(2)与主清洗槽(I)之间安装有可轻易拆装的导流装置(5)，当插入导流装置，喷淋液可导流入辅助清洗槽(2)，当拆移导流装置，喷淋液直接落入主清洗槽(I)。所述导流装置可采用防水、耐酸、轻便的材料，板材或柔性材料均可，如高分子板材、高分子卷材，复合材料。所述导流装置外形为渠形(如图2)，以防液体流动时外溢。所述导流装置可实现多个导流装置组合链接(如图3)以适应多框架大型冷却塔的安装需要，连接接口可采用房瓦式连接，方便且不漏水。所述导流装置上具有安装卡槽或安装接口，能轻易连接到冷却塔的框架上，导流装置与水平的安装倾斜夹角需大于30度。此设计中另一重要环节在于，在清洗循环泵出口总管上预留多组分管，其接口(8)可连接多组强化喷淋排管(图4)，并由各自阀门控制。强化喷淋排管可根据清洗情况，任意插装到换热器各层，对厚层垢或深层垢开展精细的强化清洗。通过阀门操作，强化喷淋清洗和主循环清洗流量可分别控制，最终实现清洗液流量的精确分配。强化喷淋清洗也可在主循环完全停止时，继续单独运行。所述强化喷淋排管与接口(8)之间采用软管连接，强化喷淋排管上设有卡环可使其随意插装到换热器的任意一层。所述强化喷淋排管的喷淋头可自由拆换，变换成不同规格喷头。各喷淋管前安装有可控制各自喷淋流速的阀门。(2)预处理。打开导流装置，用高压水射流冲洗换热盘管，将表面及深层松散垢打掉，污垢及水通过导流装置流入辅清洗槽(2)，此环节可最大限度去除松散垢，为循环化学喷淋创造条件。(3)向主清洗清洗槽(I)内投加清洗剂，清洗剂包括:金属缓蚀剂、酸洗剂、络合剂、渗透剂。将多个强化喷淋排管插装到垢层较厚较深的换热器层。移开导流装置，打开循环泵(3)及阀门(6)，开始主循环喷淋清洗。进行化学清洗的同时，清理辅清洗槽(2)中物理清洗所除掉的污垢。(4)根据清洗情况可随时关闭循环泵(3)，终止化学反应，将清洗过程定格在当前状态。提取深层垢样分析，并结合酸洗液消耗速度，确定是否遇到难溶垢。(5)如遇到难溶垢层阻碍化学反应，便打开导流装置，利用物理方法或化学方法，对难溶垢进行针对性地辅助剥离处理。物理方法可采用高压水射流冲洗换热盘管，将难溶垢层打掉，以露出易溶垢或金属表面，污垢及水通过导流装置流入辅助清洗槽(2);化学方法可在辅助清洗槽(2 )内加入对应此种难溶垢的剥离剂和转型药剂，通过对阀门(6 )和(7 )的切换，切换至辅助清洗循环，以实现针对性剥离。(6)通过“清洗定格”的方式，重复第(3)、(4)、(5)步，反复切换主清洗循环和辅助清洗，以实现易溶垢和难溶垢的针对性处理，直至污垢被彻底清除。所述过程可根据垢层厚度、牢固度和成份等情况，自由选择物理清洗和化学清洗哪个为主清洗工艺，哪个为辅助清洗工艺。所述强化喷淋排管可根据“清洗定格”时的垢层厚度、牢固度和成份等情况，插装到换热器任意一层，对厚层垢或深层垢开展精细的强化清洗。所述物理清洗中高压水射流为首选，射流压力保持50~80MPa。清洗中可尽量保持生产不停车，换热器内始终有热介质流过，换热器表面温度与冲洗水水温之间的温差需大于20°C，且温差越大越好。当清洗水接触到换热器上的污垢时，由于固体热胀冷缩作用，高压水可更容易从基底掀掉污垢。本专利技术的有益效果:本专利技术提供了一种针对蒸发式空冷器复杂成份难溶垢的新的清洗方案，此方法能在清洗过程中随时终止化学反应，并对难溶成份进行针对性操作和取样，极大提高清洗的针对性、操作灵活性和清洗效率，使清洗更加彻底。与此同时，由于采用了物理与化学方法相结合的操作，使得化学药剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸发式空冷器难溶垢的清洗工艺，其特征在于，包括如下步骤:（1）、利用蒸发式空冷器原有的喷淋循环系统做改造（见图1）：清洗系统分为主清洗系统和辅助清洗系统，各自形成独立清洗循环，都包括有清洗槽、循环泵、喷淋系统；主清洗系统为原始蒸发式空冷器循环系统；辅助清洗系统的喷淋系统（4）和循环泵（3）与主清洗系统共用，辅助清洗槽（2）紧邻主清洗槽（1）；辅助清洗槽（2）与主清洗槽（1）之间安装有可轻易拆装的导流装置（5）；清洗循环泵出口总管上预留多组分管，其接口（8）可连接多组强化喷淋排管（图4）；（2）、打开导流装置，用高压水射流冲洗换热盘管，将表面及深层松散垢打掉，污垢及水通过导流装置流入辅助清洗槽（2）；（3）、向主清洗槽（1）内投加金属缓蚀剂、酸洗剂、络合剂、渗透剂；收回导流装置，并将多个强化喷淋排管插装到垢层较厚较深的换热器层，打开循环泵（3）及阀门（6），开始主循环喷淋清洗，同时清理辅助清洗槽（2）中污垢；（4）、根据清洗情况可随时关闭循环泵（3），终止化学反应，将清洗过程定格在当时状态，提取深层垢样分析，并结合酸洗液消耗速度，确定是否遇到难溶垢；（5）、当遇到难溶垢层阻碍化学反应，应打开导流装置，利用物理方法或化学方法对难溶垢进行针对性地剥离处理；物理方法采用高压水射流冲洗换热盘管，将难溶垢层打掉，以露出易溶垢或金属表面，污垢及水通过导流装置流入辅助清洗槽（2）；化学方法可在辅助清洗槽（2）中加入对应此种难溶垢的剥离剂和转型药剂，通过阀门（6）、（7）切换，切换至辅助清洗循环，进行针对性剥离；（6）、通过“清洗定格”的方式，重复第（3）、（4）、（5）步，反复切换主清洗循环和辅助清洗循环，直至污垢被彻底清除。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周楠，董华，张印辉，王枫，徐小倩，
申请(专利权)人：中化化工科学技术研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11