Рост перепада давления, снижение теплопередачи и нестабильные режимы - типичная картина при зарастании внутренних каналов теплообменника. Восстановление проходимости трубок теплообменника начинается с правильной диагностики вида отложений, а затем - с выбора методики: безразборная очистка, механическая обработка или их комбинация. Грамотно проведённая процедура возвращает расчётные параметры, уменьшает энергопотребление и снижает простои при условии подбора химии и режимов под конкретные материалы (стали, медные сплавы, полимеры, эластомеры) и тип соединений, включая тонкостенные и паяные узлы.
Диагностика и признаки засорения
Перед тем как очистить теплообменник, подтвердите тип загрязнения. Минеральная накипь обычно проявляется ростом гидравлического сопротивления и потерей теплопередачи при прежних расходах; органика и эмульсии вызывают нестабильность режимов и локальные перегревы; коррозионные отложения часто окрашивают смывы. Визуальный контроль возможен на разборных аппаратах; для паяных применяют косвенные признаки, анализ смывов и оценку остаточного загрязнения. Зарастание сужает проходное сечение и увеличивает шероховатость, что косвенно проявляется ростом Δp при прежних расходах; прямое определение режима течения внутри аппарата на практике недоступно.
Ориентируйтесь на эксплуатационные сигналы - они подсказывают, когда проводить очистку и каким способом:
- увеличение времени выхода на режим и рост перепада давления;
- снижение эффективности теплообмена при прежних режимах;
- частые отключения по аварийной температуре;
- следы коррозии и загрязнение смывов при анализе;
- увеличение расхода теплоносителя без прироста тепловой мощности.
Методы и последовательность промывки
Методы очистки теплообменников подбирают под материал и вид отложений. Химическая очистка растворяет накипь и солевые отложения; механическая (щётки, ёрши, шомполы) эффективна в прямых трубках; гидродинамическая (струя высокого давления) вымывает рыхлые слои при соблюдении паспортных ограничений; ультразвуковая/виброакустическая и импульсные методы применяются для сложных участков по согласованию с производителем. Для разборных пластинчатых узлов механика уместна (с бережной обработкой рельефа), для паяных - предпочтительна циркуляционная химия без разборки с контролем совместимости; высоконапорные струи и абразивы для паяных аппаратов недопустимы.
Комплексная очистка часто строится по двухступенчатой схеме: сначала щёлочной этап для органики (ПАВ, комплексообразователи), затем удаление накипи кислотным раствором. Между этапами требуется полное ополаскивание, недопустимо смешивать щёлочи и кислоты; контролируйте pH и температуру раствора. При наличии ржавчины используют мягкие комплексообразователи и ингибиторы, чтобы не провоцировать коррозию и обеспечить последующую пассивацию. Для кислотоустойчивых материалов и задач дескейлинга применяют средства на основе неорганических кислот: в таких случаях уместен, например, Проклин антинакипин - по назначению производителя применяется для удаления солевых отложений и совместим с нержавеющей сталью и рядом полимеров при ручной обработке, погружении или циркуляции рабочего раствора. Пример из практики: на участке подготовки воды очистка пластинчатого теплообменника прошла в два шага; после щёлочного обезжиривания кислотный цикл вернул расчётный расход и стабилизировал ΔT без разборки.
Циркуляция, безопасность и контроль результата
Безразборная очистка требует правильной организации циркуляции промывочного раствора. Важно обеспечить турбулентность потока, периодически менять направление циркуляции и прокачивать все зоны, где возможен застой. Оборудование для очистки систем - насосные станции, шланги, обратные клапаны, соответствующая запорная арматура - должно обеспечивать устойчивый режим без гидроударов. В тонкостенных трубках избегайте абразивов и чрезмерного давления; для паяных пластинчатых аппаратов не применяют высоконапорные струи. При работе с кислотами добавляйте кислоту в воду, контролируйте нагрев раствора и отвод газов (например, CO₂ при растворении карбонатной накипи); не используйте хлорсодержащие окислители на аустенитных нержавеющих сталях. Обязательны СИЗ и вентиляция согласно инструкциям на реагенты.
При работе с химическими реагентами для очистки учитывают совместимость: алюминий и оцинкованные элементы чувствительны к кислотам и требуют ингибированных или нейтральных составов; после кислотной стадии проводят тщательное ополаскивание, нейтрализацию и при необходимости пассивацию. Важно проверить совместимость с уплотнениями и клеями (EPDM, NBR, FKM и др.) и выполнить пробу на образце. На этапе предварительной мойки органических загрязнений можно применить щёлочной состав с пенным нанесением или циркуляцией, например Проклин Термо - по данным производителя эффективно размывает жиры и дымовые смолы на нержавеющей стали, стекле и керамике; для внутренних каналов предпочтительна циркуляция. Эффективность очистки подтверждают: визуально на доступных поверхностях, по стабильности смывов, по восстановлению расчётного перепада и теплопроизводительности в рабочем режиме. Утилизация растворов выполняется по регламентам предприятия и действующим санитарным и экологическим требованиям.
Механическая разборная очистка остаётся резервом, если циркуляция не дала результата или есть плотные минерально-коррозионные слои. Гидромеханическая обработка ёршами и шнеками подходит для прямых трубных пучков; для пластин рекомендуют разбор, замачивание и бережную ручную обработку без повреждения рельефа канавок и ЛКП на наружных элементах. Чистка паяного теплообменника выполняется только химически, с контролем времени контакта, последующей нейтрализацией и тщательным ополаскиванием. Периодичность работ задают по фактическому наработанному ресурсу между циклами, качеству подпиточной воды и допустимым потерям эффективности; на стоимость работ влияют трудоёмкость разборки, выбор реактива и длительность остановки.
Подбор режимов и расчёт объёма раствора зависят от геометрии каналов и степени загрязнения; при необходимости мы проводим пилотную моечную карту на объекте с последующей оптимизацией расхода и времени цикла, с проверкой совместимости материалов и уплотнений. Подробнее о решениях можно посмотреть в каталоге средств Pro.Clean. Если требуется подобрать химию под ваши условия, напишите нам - поможем выбрать режим и средство.