Устройство для очистки трубок теплообменников от отложений

Номер документа 2320170019

РУБРИКА:
6. Патентное дело, изобретательство, рационализаторство

РУБРИКА ГРНТИ:
44.01.25. Патентное дело. Изобретательство и рационализаторство

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Теплоэнергетика
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Патент
Номер: 169323
Автор (принявший орган): ФГБОУ ВО КубГУ 350040 г. Краснодар, ул. Ставропольская,149 Тел. (861) 219 95 01
Дата: 15.03.2017
Регион: Краснодарский край
Источник информации: www.fips.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Для достижения технического результата предлагается устройство, содержащее теплообменник с трубками, подлежащими очистке от накипи, вентили, насос, отстойник, рабочую емкость, в которой находится рабочий раствор и соединенную последовательно с насосом, фильтром, соединенным с коллекторным узлом с монтированными на нем вентилями, к которым подсоединены трубки с наконечниками, соединяющие коллектор с трубками теплообменника, закрепленными в его трубных досках, под каждой из которых расположены соответственно емкости для сбора отработанного раствора, каждая из которых соединена с рабочей емкостью. Фильтр снабжен вентилем для сброса воздуха и краном для отвода шлама в отстойник, который соединен с рабочей емкостью и предназначен для утилизации не только шлама из фильтра, но и раствора из рабочей емкости, которая соединена с емкостью, в которой хранится концентрат, подаваемый через другой насос. Все связи между емкостями выполнены последовательно с помощью, например, армированных резиновых шлангов или трубок, изготовленных из полихлорвинила (ПХВ), на них установлены вентили, позволяющие регулировать работу устройства.

На фигуре 1 представлена схема заявляемого устройства. Устройство состоит из рабочей емкости 1, соединенной последовательно с насосом 2, фильтром 3 с помощью, например, шлангов, изготовленных из армированной резины, на которых установлены вентили: между емкостью и насосом вентиль 4, насосом и фильтром вентили 5, 6, 7. Фильтр 3 соединен с коллекторным узлом 8 с монтированными на нем вентили 9, 10, 11, 12, к которым подсоединены трубки с наконечниками 13-16, соединяющие коллектор 8 с теплообменником 17, имеющим трубы 18-21, закрепленные в трубных досках 22, 23, под каждой из которых расположены соответственно емкости 24, 25 для сбора отработанного раствора. Емкости 24, 25 соединены с рабочей емкостью 1. Фильтр 3 снабжен вентилем 26 для сброса воздуха и вентиль 27 для отвода шлама в отстойник 28, который соединен с рабочей емкостью 1. Отстойник 28 предназначен для утилизации не только шлама из фильтра 3, но и раствора из рабочей емкости 1. Поступление отработанных веществ осуществляют с помощью вентилей 4-7. Для обеспечения непрерывности работы устройство снабжено емкостью 29, в которой хранится концентрат, подаваемый насосом 30. Между насосом 30 и рабочей емкостью 1, в которой находится рабочий раствор, установлен вентиль 31, с помощью которого осуществляют подачу концентрата в рабочую емкость 1.

Устройство работает следующим образом.

Открываем вентили 4-6, 9-12 на коллекторе 8 и включаем насос 2. Взаимной регулировкой вентили 5, 6 добиваемся равномерного выхода рабочего раствора из рабочей емкости 1, поступающего через трубы с наконечниками 13-16, в трубы 18-21 теплообменника 17. Раствор, попадая внутрь труб 18-21 теплообменника 17 реагирует с находящимися там отложениями и выходя наружу, стекает по трубным доскам 22, 23 в емкости 24, 25 и далее в рабочую емкость 1, в которой находится рабочий раствор. Таким образом осуществляется циркуляция раствора при очистке. В ходе работы постоянно контролируется концентрация рабочего раствора. При ее уменьшении, открывая вентиль 31 и включая насос 30 добавляем необходимое количество концентрата из емкости 29 в рабочую емкость 1. Периодически открывая вентиль 26, удаляем образовавшиеся газы из устройства. Твердые нерастворившиеся частицы отложений, циркулирующие в устройстве задерживаются фильтром 3 и периодически удаляются в отстойник 28 путем открытия вентиля 27. После окончания очистки, открыв вентили 4-7 и вентиль 27 сливаем отработанный раствор в отстойник 28, для дальнейшей нейтрализации и утилизации.

Пример использования.

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. В качестве наконечников труб 13-16 использовали медные трубки диаметром 8 мм, длиной 4000 мм. В качестве труб 13-16 использовали трубы ПВХ, вентилей 4-7, 9 - 12, 26, 27, 31 - шаровые краны KB ПВХ (NIBCO INC, USA).

Наконечники труб 13-16 совмещаем с латунными трубками 18-21 теплообменника 17. После открытия вентилей 4-6, 9-12 на коллекторе 8, включаем насос 2, и балансировкой вентилей 4 и 5 устанавливаем равномерный поток рабочего раствора из рабочей емкости 1 на выходах труб 18-21. Вначале практически весь раствор стекает в емкость 24 по трубной доске 22 и далее в рабочую емкость 1 вследствие сильной загрязненности (не проточности) труб 18-21. В ходе растворения отложений внутри труб 18-21 вдвигаем наконечники труб 13-16 в освободившееся от отложений пространство труб 18-21 теплообменника 17. Ход химической реакции контролируем визуально по наличию активного пенообразования на выходах труб 18-21 из трубных досок 22, 23. По мере растворение накипи наконечники труб 13-16 продвигаем вовнутрь труб 18-21 теплообменника 17. Когда наконечники 13-16 будут полностью вдвинуты в трубы 18-21 теплообменника 17 и раствор будет полностью сливаться в емкость 25 по трубной доске 23 останавливаем насос 2 и определяем степень очистки труб 18-21 теплообменника 17 либо визуально, либо механически, вдвигая калиброванный стержень вовнутрь трубок 18-21. Далее наконечники труб 13-16 вынимаем из очищенных труб 18-21 теплообменника 17 и вставляем в следующие трубы теплообменника 17. Процесс очистки повторяется до полной очистки всех труб теплообменника 17 . В ходе работ непрерывно контролируем рН раствора и в случае необходимости дозируем необходимое количество концентрата из емкости 29 вторым насосом 30 при открытом вентиле 31. Периодически, открывая вентиль 26, удаляем образовавшиеся газы из устройства. Твердые нерастворившиеся частицы отложений, циркулирующие в устройстве, задерживаются фильтром 3 и периодически удаляются в отстойник 28 открытием вентиля 27. После окончания очистки, открыв вентили 4-7 и вентиль 27, сливаем отработанный раствор в отстойник 28, для дальнейшей его нейтрализации и утилизации.

Очистка проводилась без демонтажа теплообменника непосредственно в котельной предприятия. Время очистки теплообменника составило 4 часа. Скорость очистки можно существенно увеличить, используя коллектор с большим количеством вентилей.

Данное устройство было также успешно использовано для очистки полностью забитого конвективного пучка парового котла ДКВР-6.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволяет полностью удалить отложения, в том числе и высокоплотные, из сильно загрязненных труб теплообменников, вплоть до полностью забитых, а также существенно, более чем на порядок, уменьшить времени очистки. Оно является новым, промышленно применимым, а, следовательно, удовлетворяет критериям патентоспособности, предъявляемым к полезным моделям.