循環(huán)水冷卻器膠球清洗自動在線清洗裝置技術(shù)介紹

      介紹了一種循環(huán)水冷卻器用新型膠球在線清洗器。該膠球清洗自動在線清洗裝置的應(yīng)用結(jié)果表明,膠球在線清洗技術(shù)可較好地解決循環(huán)水冷卻器的管內(nèi)結(jié)垢問題,可減少冷卻器的腐蝕,提高冷卻器的傳熱效率,具有較好的應(yīng)用價值。

      在石化及熱電生產(chǎn)過程中,冷卻器結(jié)垢是一種常見現(xiàn)象,結(jié)垢可使設(shè)備的傳熱效率下降,生產(chǎn)能力降低,也可增加介質(zhì)流動的阻力,使輸送設(shè)備能耗上升,垢層還可引起設(shè)備垢下腐蝕,縮短設(shè)備的使用壽命,嚴(yán)重時造成設(shè)備堵塞,影響裝置的平穩(wěn)運(yùn)行,甚至導(dǎo)致停產(chǎn)。目前,對冷卻器的結(jié)垢主要采用周期性停工清洗(化學(xué)清洗或高壓清洗)的辦法進(jìn)行處理。這種辦法不能解決冷卻器運(yùn)行期間因結(jié)垢導(dǎo)致的效率下降與垢下腐蝕等問題。

      針對上述問題,經(jīng)多年的研究,開發(fā)了一種冷卻器新型膠球在線清洗技術(shù),并在某煉油廠氣分裝置上投用,效果良好。

1、膠球在線清洗技術(shù)

      膠球清洗技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的冷卻器清洗技術(shù),先在熱電行業(yè)冷卻水系統(tǒng)中使用,它需要膠球清洗泵及膠球收、放的旁路設(shè)備,系統(tǒng)較復(fù)雜。在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上研制出的一種用于冷卻器的新型膠球在線清洗器,其結(jié)構(gòu)見圖1。它具有水流定向切換和特殊的膠球收、放機(jī)構(gòu),可利用循環(huán)水的系統(tǒng)動力實(shí)現(xiàn)在線清洗。

      其工作原理是,將膠球清洗裝置于冷卻器系統(tǒng)的旁路中,利用循環(huán)水的系統(tǒng)動力推動海綿膠球在管內(nèi)流動,并借助海綿球的彈力對管壁施加壓力,膠球和管內(nèi)壁之間的擠壓及摩擦滑動具有很好的研削效果,可有效清除污垢。通過清洗器換向閥的定位轉(zhuǎn)動改變水流的方向,使膠球在水流的作用下對冷卻器進(jìn)行反復(fù)清洗,并經(jīng)排污管排到系統(tǒng)外。該過程通過循環(huán)水自身的壓力來實(shí)現(xiàn),避免了新增膠球清洗泵及其附屬設(shè)備,簡化了清洗操作,可節(jié)省大量的人力和物力,避免污垢在管內(nèi)積聚,能確保冷卻器高效長周期運(yùn)行。

      1.操作手柄2.進(jìn)水管3.收球網(wǎng)4.清洗器外殼5.分水器6.總進(jìn)水管7.膠球投放口8.換向閥9.銅軸承10.排水管

圖1膠球清洗器結(jié)構(gòu)示圖

      冷卻器膠球在線清洗工藝流程見圖2。清洗時,關(guān)閉主線2#、5#閥門,打開側(cè)線1#、3#、4#閥門,隨后打開6#排污閥。冷卻水進(jìn)入清洗器左倉,膠球在水流作用下通過冷卻器,對管程的污垢進(jìn)行清洗,膠球隨水流進(jìn)入清洗器右倉,污水從排污口排出。清洗一定時間后,將清洗器手柄轉(zhuǎn)動90°,水流反向進(jìn)入清洗器右倉,膠球在水流作用下經(jīng)過冷卻器管束進(jìn)行清洗,膠球返回左倉。這樣反復(fù)清洗多次,直到排污口出清水為止。清洗完畢,關(guān)閉排污口,冷卻器切換到正常狀態(tài)。冷卻器膠球在線清洗裝置技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):

      ①充分利用了循環(huán)水系統(tǒng)的壓力,無需增加動力和放、收球設(shè)備,即可實(shí)現(xiàn)冷卻器在線自動清洗。膠球清洗器結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,便于現(xiàn)場實(shí)施,每次清洗時間20～30min,清洗費(fèi)用低,效果好。

      ②操作人員可根據(jù)冷卻器的結(jié)垢情況進(jìn)行定時除垢,將現(xiàn)有的脫除硬垢方式轉(zhuǎn)變?yōu)檐浌盖逑?使冷卻器在運(yùn)行的過程中始終保持良好的換熱狀態(tài),提高了設(shè)備的傳熱效率、循環(huán)水的利用率以及設(shè)備的運(yùn)行周期。按正常情況,設(shè)備全年平均除垢率為20%時,可節(jié)省循環(huán)冷卻水15%以上。冷換設(shè)備檢修周期可從目前的1～2a提高到5～6a,可節(jié)省大量的設(shè)備檢修費(fèi)用。

      ③膠球清洗器可做到一器多用,降低單臺設(shè)備的投資費(fèi)用,單臺清洗器一次性投資僅為冷卻器價格的10%～15%。

      ④膠球回收率達(dá)95%以上。

2、工業(yè)應(yīng)用

      某煉油廠氣分裝置中有4臺直徑為，900mm冷卻器,為了檢驗(yàn)實(shí)施效果,在其中2臺上安裝使用了膠球清洗器,這2臺冷卻器為4管程,其余2臺均為2管程。由于管程數(shù)不同,4臺冷卻器除循環(huán)冷卻水用量有一定的差別外,其余工藝介質(zhì)及結(jié)構(gòu)參數(shù)均相同。冷卻器運(yùn)行3個月后進(jìn)行了1次清洗,結(jié)果表明,安裝膠球清洗器的2臺冷卻器清洗后總傳熱系數(shù)提高16.4%,而沒有安裝的2臺采用反沖清洗方法除垢,傳熱系數(shù)無明顯變化,說明膠球在線清洗器具有較好的清洗效果。經(jīng)清洗器清洗后的2臺冷卻器循環(huán)水量略有增加,說明膠球無堵塞現(xiàn)象,兩者比較,可減少1/4的用水量,降低了運(yùn)行成本。

      循環(huán)水冷卻器膠球清洗自動在線清洗裝置是應(yīng)用新一代在線自動清洗技術(shù)的產(chǎn)品,它克服了傳統(tǒng)的停產(chǎn)進(jìn)行化學(xué)或機(jī)械清洗中循環(huán)水系統(tǒng)投放水質(zhì)穩(wěn)定劑與阻垢劑的不足,可節(jié)省大量的循環(huán)冷卻水及設(shè)備維修費(fèi)用,適用于煉油、化工、電力、紡織以及造紙等行業(yè)中使用的冷卻器。