Ультразвуковая очистка и её внедрение с целью повышения эффективности работы теплообменного оборудования.
На предприятиях большой и малой энергетики в эксплуатации находится большое количество теплообменников, которые работает в различных температурных условиях. В качестве греющего агента применяется пар, горячая вода, нагретые продукты нефтепереработки и других производств.
От состояния поверхности нагрева теплообменного оборудования зависит эффективность его работы. Загрязнения поверхности нагрева теплообменного оборудования различными отложениями резко снижают коэффициент теплопередачи и приводит к значительному увеличению расхода тепла. Характер отложений на теплообменной аппаратуре зависит от свойств греющего агента и нагреваемой среды.
Связь коэффициента теплоотдачи, коэффициента теплопроводности материала стенки теплообменной поверхности и слоя загрязнений с коэффициентом теплопередачи выражается определенным уравнением.
Для определения влияния отложений на коэффициент теплопередачи от стенки трубы к нагреваемой жидкости (для теплообменника-подогревателя мазута) производятся расчеты при различной толщине загрязнений. Значение коэффициента теплопередачи значительно снижается в зависимости от толщины загрязнений.
Например: для коэффициента теплоотдачи от поверхности трубы 58 Вт/(м2*°С) и коэффициента теплопроводности загрязнений 0,12 Вт/(м2*°С) коэффициент теплопередачи для труб с толщиной загрязнений 1,5 мм в сравнении с чистой поверхностью трубы снижается на 45 %.
Эффективным средством очистки поверхностей теплообмена от загрязнений является применение ультразвуковой аппаратуры.
Способ ультразвуковой очистки заключается в применении упругих колебаний ультразвуковой частоты, возбуждаемых импульсным генератором и предаваемых объекту очистки с помощью магнитострикционной преобразователя, который приваривается к крышке теплообменника или к трубной доске.
Ультразвуковой способ очистки был применен на подогревателях мазута. Магнитострикционные преобразователи установлены по продольной оси теплообменника в центре передней крышки, соединены с трубной доской. Нагрев мазута осуществляется паром при давлении 0,6 МПа с температурой 170°С. Подогрева гели подвергались чистке отложений 1 раз в 5-6 месяцев. Расход пара на подогрев 1 т мазута до внедрения ультразвуковой очистки составлял 0,122 т/т или 0,288 ГДж/т. Расход пара на подогрев мазута после внедрения ультразвуковой очистки составил 0,067 т/т или 0,159 ГДж/т. Снижение расхода пара составило 45 %.
Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что применение ультразвуковой очистки на теплообменной оборудовании позволяет существенно улучшить экономические показатели работы теплообменного оборудования.