循环水冷却器胶球清洗自动在线清洗装置技术介绍

      介绍了一种循环水冷却器用新型胶球在线清洗器。该胶球清洗自动在线清洗装置的应用结果表明,胶球在线清洗技术可较好地解决循环水冷却器的管内结垢问题,可减少冷却器的腐蚀,提高冷却器的传热效率,具有较好的应用价值。

      在石化及热电生产过程中,冷却器结垢是一种常见现象,结垢可使设备的传热效率下降,生产能力降低,也可增加介质流动的阻力,使输送设备能耗上升,垢层还可引起设备垢下腐蚀,缩短设备的使用寿命,严重时造成设备堵塞,影响装置的平稳运行,甚至导致停产。目前,对冷却器的结垢主要采用周期性停工清洗(化学清洗或高压清洗)的办法进行处理。这种办法不能解决冷却器运行期间因结垢导致的效率下降与垢下腐蚀等问题。

      针对上述问题,经多年的研究,开发了一种冷却器新型胶球在线清洗技术,并在某炼油厂气分装置上投用,效果良好。

1、胶球在线清洗技术

      胶球清洗技术是20世纪80年代发展起来的冷却器清洗技术,先在热电行业冷却水系统中使用,它需要胶球清洗泵及胶球收、放的旁路设备,系统较复杂。在试验的基础上研制出的一种用于冷却器的新型胶球在线清洗器,其结构见图1。它具有水流定向切换和特殊的胶球收、放机构,可利用循环水的系统动力实现在线清洗。

      其工作原理是,将胶球清洗装置于冷却器系统的旁路中,利用循环水的系统动力推动海绵胶球在管内流动,并借助海绵球的弹力对管壁施加压力,胶球和管内壁之间的挤压及摩擦滑动具有很好的研削效果,可有效清除污垢。通过清洗器换向阀的定位转动改变水流的方向,使胶球在水流的作用下对冷却器进行反复清洗,并经排污管排到系统外。该过程通过循环水自身的压力来实现,避免了新增胶球清洗泵及其附属设备,简化了清洗操作,可节省大量的人力和物力,避免污垢在管内积聚,能确保冷却器高效长周期运行。

      1.操作手柄2.进水管3.收球网4.清洗器外壳5.分水器6.总进水管7.胶球投放口8.换向阀9.铜轴承10.排水管

图1胶球清洗器结构示图

      冷却器胶球在线清洗工艺流程见图2。清洗时,关闭主线2#、5#阀门,打开侧线1#、3#、4#阀门,随后打开6#排污阀。冷却水进入清洗器左仓,胶球在水流作用下通过冷却器,对管程的污垢进行清洗,胶球随水流进入清洗器右仓,污水从排污口排出。清洗一定时间后,将清洗器手柄转动90°,水流反向进入清洗器右仓,胶球在水流作用下经过冷却器管束进行清洗,胶球返回左仓。这样反复清洗多次,直到排污口出清水为止。清洗完毕,关闭排污口,冷却器切换到正常状态。冷却器胶球在线清洗装置技术具有以下优点:

      ①充分利用了循环水系统的压力,无需增加动力和放、收球设备,即可实现冷却器在线自动清洗。胶球清洗器结构简单,操作方便,便于现场实施,每次清洗时间20～30min,清洗费用低,效果好。

      ②操作人员可根据冷却器的结垢情况进行定时除垢,将现有的脱除硬垢方式转变为软垢清洗,使冷却器在运行的过程中始终保持良好的换热状态,提高了设备的传热效率、循环水的利用率以及设备的运行周期。按正常情况,设备全年平均除垢率为20%时,可节省循环冷却水15%以上。冷换设备检修周期可从目前的1～2a提高到5～6a,可节省大量的设备检修费用。

      ③胶球清洗器可做到一器多用,降低单台设备的投资费用,单台清洗器一次性投资仅为冷却器价格的10%～15%。

      ④胶球回收率达95%以上。

2、工业应用

      某炼油厂气分装置中有4台直径为，900mm冷却器,为了检验实施效果,在其中2台上安装使用了胶球清洗器,这2台冷却器为4管程,其余2台均为2管程。由于管程数不同,4台冷却器除循环冷却水用量有一定的差别外,其余工艺介质及结构参数均相同。冷却器运行3个月后进行了1次清洗,结果表明,安装胶球清洗器的2台冷却器清洗后总传热系数提高16.4%,而没有安装的2台采用反冲清洗方法除垢,传热系数无明显变化,说明胶球在线清洗器具有较好的清洗效果。经清洗器清洗后的2台冷却器循环水量略有增加,说明胶球无堵塞现象,两者比较,可减少1/4的用水量,降低了运行成本。

      循环水冷却器胶球清洗自动在线清洗装置是应用新一代在线自动清洗技术的产品,它克服了传统的停产进行化学或机械清洗中循环水系统投放水质稳定剂与阻垢剂的不足,可节省大量的循环冷却水及设备维修费用,适用于炼油、化工、电力、纺织以及造纸等行业中使用的冷却器。