Ультразвуковая очистка теплообменников — что это? Принцип работы

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.

Область применения ультразвуковой очистки

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/(м^2*°С) и коэффициента теплопроводности загрязнений 0,12 Вт/(м^2*°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.

Пример практического применения ультразвуковой очистки

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.