一種蒸發(fā)式空冷器難溶垢的清洗工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工業(yè)換熱器外表面難溶解垢的清洗工藝，特別適用于蒸發(fā)式空冷器難溶垢的清洗。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸發(fā)式空冷器是一種將水冷與空冷、傳熱與傳質(zhì)過程融為一體且兼有兩者之長的高效節(jié)能冷卻設(shè)備，廣泛應(yīng)用于煉油、冶金、電力、制冷、化工、輕工等諸多行業(yè)。其高效工作的前提條件就是在換熱管束外表面形成良好的水膜，依靠水膜的迅速蒸發(fā)來強(qiáng)化管外傳熱，然而在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中由于其長期暴露于工業(yè)大氣中運(yùn)行，且蒸發(fā)時(shí)冷卻水高度濃縮，因此造成換熱器外表面通體大量結(jié)垢，嚴(yán)重影響水膜的形成及換熱器的傳熱效率，導(dǎo)致設(shè)備超溫，生產(chǎn)無法正常運(yùn)行。
[0003]清除換熱器上污垢是蒸發(fā)式空冷器運(yùn)行管理中的重要工作，通常采用的方法為傳統(tǒng)的化學(xué)清洗。通過化學(xué)清洗浸泡在理論上能溶解掉大部分污垢，然而在實(shí)踐中，即便使用了大量化學(xué)清洗劑，延長了清洗時(shí)間，其污垢去除率也依舊較低，清洗效果并不理想。其中問題及難度主要表現(xiàn)在以下方面:
(I)長期暴露在工業(yè)大氣中運(yùn)行的工藝特點(diǎn)，致使其垢層相比其他冷卻系統(tǒng)水垢成份更加復(fù)雜。有資料顯示，垢樣中包含碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、鐵氧化物、二氧化硅、粘泥粉塵、各種工業(yè)礦粉等多種復(fù)雜成份，并且不同工廠的污垢成份也各不相同，這直接增加了化學(xué)清洗的難度；
(2 )各成份在垢層中的分布復(fù)雜多變，垢層中多夾雜難溶垢夾層，導(dǎo)致酸性清洗液無法穿透，使得化學(xué)反應(yīng)中途終止，化學(xué)清洗無法進(jìn)行到底，因此造成污垢去除率低；
(3)由于換熱盤管數(shù)量多、安裝密集、縫隙小，使得結(jié)垢異常密實(shí)，甚至各盤管之間的垢層彼此相連，形成一體，造成清洗液根本無法進(jìn)到設(shè)備深處實(shí)施清洗；
(4)此外，由于垢層密實(shí)，換熱器縱深的垢樣無法真正被獲取，進(jìn)而也無法根據(jù)垢樣真實(shí)情況篩選有效的清洗劑并制定清洗方案，這往往也是清洗失敗的一個(gè)重要原因。
[0004]目前，國內(nèi)尚無一種針對蒸發(fā)式空冷器難溶垢清洗行之有效的技術(shù)專利。CN200810138262 “一種用于蒸發(fā)式空冷器的自動(dòng)清洗裝置”和CN200610125139 “表面蒸發(fā)式空冷器水流在線除垢裝置”都曾提出過利用高壓水沖洗對其進(jìn)行物理方法清洗，此法需要在日常運(yùn)行中頻繁清洗，因此可用作設(shè)備的日常輔助維護(hù)使用，但對于結(jié)垢較厚并且深層結(jié)垢的難溶垢系統(tǒng)仍然不適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決蒸發(fā)式空冷器的難溶垢的清洗難題，提高清洗的針對性、靈活性和清洗效率，達(dá)到徹底清洗之目的，發(fā)明人提出一種全新、且高效的清洗工藝，并將其命名為定格式清洗”。
[0006]此法與傳統(tǒng)的化學(xué)清洗有很大不同:傳統(tǒng)化學(xué)清洗必須在連續(xù)狀態(tài)下操作，一旦開始清洗，化學(xué)反應(yīng)將無法終止，直至遇到難溶垢層終止反應(yīng)，這樣就限制了操作的針對性和靈活性；相比之下“定格式清洗”可以通過簡單操作，隨時(shí)終止化學(xué)反應(yīng)，使清洗液與換熱器快速自然分開，真正將清洗過程“定格”在指定階段，然后通過物理方法或化學(xué)方法對難溶垢進(jìn)行針對性地剝離處理，同時(shí)也可以對清洗前無法取到的深層垢樣進(jìn)行二次取樣分析。這樣可極大提高清洗的針對性、靈活性和清洗效率，達(dá)到徹底清洗之目的。
[0007]本發(fā)明所采用的工藝步驟共分為以下6步。
[0008](I)利用蒸發(fā)式空冷器原有的噴淋循環(huán)系統(tǒng)做如下改造(見圖1)，其特征是:清洗系統(tǒng)分為兩個(gè)，主清洗系統(tǒng)和輔助清洗系統(tǒng)，各自形成獨(dú)立清洗循環(huán)，都包括有清洗槽、循環(huán)泵、噴淋系統(tǒng)。主清洗系統(tǒng)主要利用了蒸發(fā)式空冷器原有的噴淋循環(huán)系統(tǒng)，即主清洗槽
(I)為原冷卻水槽，清洗循環(huán)泵(3)為原冷卻水泵，噴淋系統(tǒng)(4)為原噴淋管束；輔助清洗系統(tǒng)中，其噴淋系統(tǒng)和循環(huán)泵與主清洗系統(tǒng)共用，輔助清洗槽(2)緊鄰主清洗槽(1)，長度與其相當(dāng)。所述輔助清洗槽(2) —般制作成可移動(dòng)的，也可以直接利用相鄰循環(huán)冷卻池做輔助清洗槽。
[0009]此設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于，輔清洗槽(2)與主清洗槽(I)之間安裝有可輕易拆裝的導(dǎo)流裝置(5)，當(dāng)插入導(dǎo)流裝置，噴淋液可導(dǎo)流入輔助清洗槽(2)，當(dāng)拆移導(dǎo)流裝置，噴淋液直接落入主清洗槽(I)。
[0010]所述導(dǎo)流裝置可采用防水、耐酸、輕便的材料，板材或柔性材料均可，如高分子板材、高分子卷材，復(fù)合材料。所述導(dǎo)流裝置外形為渠形(如圖2)，以防液體流動(dòng)時(shí)外溢。所述導(dǎo)流裝置可實(shí)現(xiàn)多個(gè)導(dǎo)流裝置組合鏈接(如圖3)以適應(yīng)多框架大型冷卻塔的安裝需要，連接接口可采用房瓦式連接，方便且不漏水。所述導(dǎo)流裝置上具有安裝卡槽或安裝接口，能輕易連接到冷卻塔的框架上，導(dǎo)流裝置與水平的安裝傾斜夾角需大于30度。
[0011]此設(shè)計(jì)中另一重要環(huán)節(jié)在于，在清洗循環(huán)泵出口總管上預(yù)留多組分管，其接口(8)可連接多組強(qiáng)化噴淋排管(圖4)，并由各自閥門控制。強(qiáng)化噴淋排管可根據(jù)清洗情況，任意插裝到換熱器各層，對厚層垢或深層垢開展精細(xì)的強(qiáng)化清洗。通過閥門操作，強(qiáng)化噴淋清洗和主循環(huán)清洗流量可分別控制，最終實(shí)現(xiàn)清洗液流量的精確分配。強(qiáng)化噴淋清洗也可在主循環(huán)完全停止時(shí)，繼續(xù)單獨(dú)運(yùn)行。
[0012]所述強(qiáng)化噴淋排管與接口(8)之間采用軟管連接，強(qiáng)化噴淋排管上設(shè)有卡環(huán)可使其隨意插裝到換熱器的任意一層。所述強(qiáng)化噴淋排管的噴淋頭可自由拆換，變換成不同規(guī)格噴頭。各噴淋管前安裝有可控制各自噴淋流速的閥門。
[0013](2)預(yù)處理。打開導(dǎo)流裝置，用高壓水射流沖洗換熱盤管，將表面及深層松散垢打掉，污垢及水通過導(dǎo)流裝置流入輔清洗槽(2)，此環(huán)節(jié)可最大限度去除松散垢，為循環(huán)化學(xué)噴淋創(chuàng)造條件。
[0014](3)向主清洗清洗槽(I)內(nèi)投加清洗劑，清洗劑包括:金屬緩蝕劑、酸洗劑、絡(luò)合劑、滲透劑。將多個(gè)強(qiáng)化噴淋排管插裝到垢層較厚較深的換熱器層。移開導(dǎo)流裝置，打開循環(huán)泵(3)及閥門(6)，開始主循環(huán)噴淋清洗。進(jìn)行化學(xué)清洗的同時(shí)，清理輔清洗槽(2)中物理清洗所除掉的污垢。
[0015](4)根據(jù)清洗情況可隨時(shí)關(guān)閉循環(huán)泵(3)，終止化學(xué)反應(yīng)，將清洗過程定格在當(dāng)前狀態(tài)。提取深層垢樣分析，并結(jié)合酸洗液消耗速度，確定是否遇到難溶垢。
[0016](5)如遇到難溶垢層阻礙化學(xué)反應(yīng)，便打開導(dǎo)流裝置，利用物理方法或化學(xué)方法，對難溶垢進(jìn)行針對性地輔助剝離處理。物理方法可采用高壓水射流沖洗換熱盤管，將難溶垢層打掉，以露出易溶垢或金屬表面，污垢及水通過導(dǎo)流裝置流入輔助清洗槽(2);化學(xué)方法可在輔助清洗槽(2 )內(nèi)加入對應(yīng)此種難溶垢的剝離劑和轉(zhuǎn)型藥劑，通過對閥門(6 )和(7 )的切換，切換至輔助清洗循環(huán)，以實(shí)現(xiàn)針對性剝離。
[0017](6)通過“清洗定格”的方式，重復(fù)第(3)、(4)、(5)步，反復(fù)切換主清洗循環(huán)和輔助清洗，以實(shí)現(xiàn)易溶垢和難溶垢的針對性處理，直至污垢被徹底清除。
[0018]所述過程可根據(jù)垢層厚度、牢固度和成份等情況，自由選擇物理清洗和化學(xué)清洗哪個(gè)為主清洗工藝，哪個(gè)為輔助清洗工藝。
[0019]所述強(qiáng)化噴淋排管可根據(jù)“清洗定格”時(shí)的垢層厚度、牢固度和成份等情況，插裝到換熱器任意一層，對厚層垢或深層垢開展精細(xì)的強(qiáng)化清洗。
[0020]所述物理清洗中高壓水射流為首選，射流壓力保持50~80MPa。清洗中可盡量保持生產(chǎn)不停車，換熱器內(nèi)始終有熱介質(zhì)流過，換熱器表面溫度與沖洗水水溫之間的溫差需大于20°C，且溫差越大越好。當(dāng)清洗水接觸到換熱器上的污垢時(shí)，由于固體熱脹冷縮作用，高壓水可更容易從基底掀掉污垢。
[0021]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供了一種針對蒸發(fā)式空冷器復(fù)雜成份難溶垢的新的清洗方案，此方法能在清洗過程中隨時(shí)終止化學(xué)反應(yīng)，并對難溶成份進(jìn)行針對性操作和取樣，極大提高清洗的針對性、操作靈活性和清洗效率，使清洗更加徹底。與此同時(shí)，由于采用了物理與化學(xué)方法相結(jié)合的操作，使得化學(xué)藥劑使用量大大減少，環(huán)境效益明顯。“定格式清洗法”也可推廣應(yīng)用于其他工業(yè)設(shè)備的難溶垢清洗，特別適用于復(fù)雜多層結(jié)垢的工藝現(xiàn)場，可對其進(jìn)行逐層的、徹底的清除。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0023]圖1是本發(fā)明所述的蒸發(fā)式空冷器清洗系統(tǒng)圖。
[0024]圖1中的主要組件標(biāo)記說明:1.主清洗槽，2.輔助清洗槽，3.循環(huán)泵，4.噴淋管，5.導(dǎo)流裝置，6.主清洗閥，7.輔清洗閥，8.與強(qiáng)化噴淋排管聯(lián)接的接口。