Бывает, что после штатной Clean-In-Place (промывка установок без разборки, далее CIP) пластинчатый теплообменник всё равно даёт низкую эффективность теплообмена. Причина не всегда в химии: иногда мешает ламинарный режим потока, иногда - смешанные отложения, которые не снимаются за один проход. Решение - связать диагностику гидравлики с корректной схемой моющих стадий и совместимостью с материалами аппарата. Такой подход позволяет вернуть коэффициент теплопередачи без лишних разборок и простоев.
Почему падает теплопередача теплообменника
На пластинах формируются органические плёнки жиров и белков, карбонатные кальциево-магниевые отложения, силикатные и фосфатные загрязнения, а также биообрастание. Даже тонкий слой снижает турбулентность в микроканалах и увеличивает тепловое сопротивление, поэтому эффективность теплообмена может оставаться сниженной даже после промывки, если часть загрязнений и локальных пробок сохраняется. Дополняют картину коррозионные продукты из трубопроводов и осадки, занесённые из обратной ветки. На распределительных зонах пластин возникают локальные пробки, из-за чего часть площади фактически выключается из работы.
Не стоит забывать про уплотнения: набухший или подсевший уплотнитель вызывает перетоки и байпас, а это маскируется под «грязный» аппарат. Типичные признаки засорения аппарата - рост перепада давления, появление неравномерного нагрева по площади пакета, шум на старте циркуляции, быстрая потеря температуры при нагрузке. Кейс из пищевого цеха: после CIP показатели теплогидравлики по приборам не улучшились, пока не сняли смешанный органо-минеральный слой в распределительных коллекторах; лишь после этого восстановление КПД аппарата стало очевидным. Для внешней мойки рам и крышек вне контура удобно использовать щёлочную пену: Проклин Термо - сильнощёлочной пенный концентрат для технологического оборудования с устойчивыми белково-жировыми загрязнениями, применим для металлов и полимеров, кроме алюминия и оцинкованной стали, при соблюдении СИЗ и инструкций производителя.
Быстрая диагностика после CIP
Начинают с простых проверок, которые не требуют разборки. Важно соотнести снижение эффективности теплообмена с гидравлическими симптомами и качеством смывов. Полезна «обратная» циркуляция с импульсной подачей, чтобы сорвать приграничный слой, не превышая предельные скорости и давления, указанные изготовителем аппарата. Контроль по смывам и визуальная оценка первых пластин после слива выявляют остаточные плёнки или помутнение. Если отмывка шла только щёлочью, а есть солевые признаки, потребуется кислотная стадия; при подозрении на биообрастание - дезинфекция согласно санитарным нормам.
- Сопоставьте перепад давления до и после CIP и исключите байпас через уплотнитель.
- Проверьте направление потоков и равномерность распределения в коллекторных зонах.
- Оцените прозрачность и запах сливов, остатки ПАВ на смывках, нейтральность финального ополаскивания.
- Сделайте короткий реверс-пульс для повышения турбулентности в микроканалах в пределах допусков производителя.
- При возможности осмотрите крайние пластины на предмет пятен, радужной плёнки и песчанистых отложений.
Чистка пластинчатого теплообменника обычно строится как пара щёлочной и кислотной стадий с ингибиторами и дисперсантами. Щёлочь снимает органику и эмульгирует жиры, кислота растворяет карбонаты и фосфаты, а дисперсанты удерживают взвесь. Не применяйте соляную кислоту и гипохлорит натрия на нержавеющей стали; не смешивайте кислоты с хлорсодержащими окислителями; контролируйте совместимость уплотнений (EPDM/NBR/FKM) по температуре и pH. Для щёлочной безразборной промывки аппарата уместны непенные составы, совместимые с нержавеющей сталью; совместимость с мягкими металлами уточняйте у производителя оборудования и химии, например Проклин Алкасип Ал - щёлочное непенное средство для безразборной промывки, эффективно по белково-жировым загрязнениям и при подтверждённой совместимости может применяться на алюминиевых элементах при рекомендованных режимах; алюминий чувствителен к сильной щёлочи.
Как восстановить эффективность теплообмена
Если причины снижения эффективности теплообмена кроются в смешанных отложениях, сработает корректировка схемы: предварительное ополаскивание до прозрачности, щёлочная стадия, промежуточная промывка, кислотная промывка, затем финальное ополаскивание и при необходимости пассивирование. Чередуйте направление потоков и избегайте резкого термошока, чтобы не вызвать эрозию кромок пластин. Пассивирование выполняйте по инструкции производителя материалов аппарата и с учётом совместимости с уплотнениями. Такой режим уменьшает расход химии, ускоряет выход на режим и сокращает внеплановые остановки. На промышленных объектах это даёт быстрый ROI за счёт снижения простоев и восстановления коэффициента теплопередачи.
Когда доминируют карбонатные отложения и накипь на пластинах из нержавеющей стали, нужна мягко ингибированная кислотная стадия. Для кислотоустойчивых поверхностей применяют составы, разработанные под удаление солей жёсткости, например Проклин антинакипин - средство для удаления солевых отложений на кислотостойких материалах, допускает ручную очистку, погружение и применяется на объектах пищевой промышленности. Если устройство содержит алюминиевые элементы, кислотные составы допустимы только при подтверждённой совместимости и использовании слабых/органических кислот с ингибиторами; в противном случае избегайте кислот и хлоридсодержащих систем на алюминии. Кейс из энергетики: устойчивое снижение эффективности теплообмена сохранялось после щёлочи, но прошло после краткой кислотной стадии с реверсом потока и последующей пассивацией.
Подобрать режимы и химию можно под ваши условия, а типовые решения по безразборной промывке доступны в линейке бренда. Подробнее - в каталоге средств Pro.Clean. Если требуется подобрать химию под ваши условия, напишите нам - поможем выбрать режим и средство.