Пластинчатый теплообменник – устройство, используемое для передачи тепла от нагретой среды к более холодной через специальные гофрированные пластины. Чем больше в устройстве этих пластин – тем выше его тепловая производительность. Данный агрегат используется как в быту для нагрева воды и отопления, так и на производстве: в пищевой, металлургической, нефтегазовой промышленности и других сферах.

Паяные теплообменники рекомендуется промывать не реже 1 раза в год. Если теплообменник не полностью засорен, его можно очистить специальной промывочной жидкостью, с помощью установки промывки на месте CIP (Cleaning In Place).

Если теплообменник работает в сложных условиях, например, на жесткой воде, рекомендуется использовать теплообменник с дополнительными патрубками для циркуляции промывочного раствора (рис. 1). Это дает возможность промывки без нарушения проектной обвязки теплообменника.

Рис. 1. Пластинчатый паяный теплообменник с дополнительными патрубками для установки CIP.

Выбор раствора для промывки зависит от степени загрязнения теплообменника. Промывку можно начать со слабой кислоты. Это может быть 5%-ная фосфорная кислота, или, если теплообменник промывается довольно часто, - 5%-ная уксусная кислота. Раствор для промывки должен прокачиваться через теплообменник. В оптимальном случае, скорость промывочного раствора должна быть не менее чем в 1.5 раза больше расчетной скорости рабочей среды. Предпочтительно, чтобы поток раствора для промывки направлялся в противоположном направлении потоку рабочей среды. Накипь растворяется быстрее, если ее слой промывается противотоком. После очистки теплообменник должен быть тщательно промыт чистой водой.

Процесс промывки унифицирован и стоимость его невысока. Он состоит из двух этапов, последний из которых может быть исключен.

Этап 1. Растворы для химической промывки

Минеральные кислоты, такие как: соляная кислота (HCl), сульфаминовая кислота (NH2SO3H), азотная кислота (HNO3), фосфорная кислота(H3PO4), серная кислота (H2SO4), хорошо растворяют накипь. Однако, если их использовать не надлежащим образом, они могут подвергнуть интенсивной коррозии и нержавеющую сталь, и медь. При определенных условиях хлорная кислота может разрушить пластины из нержавеющей стали буквально за минуты, а азотная кислота опасна для меди.

Органические кислоты намного слабее минеральных по их способности растворять отложения и подвергать коррозии материал теплообменников. Поэтому органические кислоты находят более широкое применение в растворах для промывки теплообменников от накипи, и они менее опасны. Органические кислоты часто применяются в сочетании с другими химикатами, чтобы перевести накипь в быстрорастворимые соединения. Еще одно преимущество органических кислот в том, что от них можно избавиться путем сжигания. Органические кислоты для промывки теплообменников включают: муравьиную кислоту (HCOOH), уксусную кислоту(CH3COOH), лимонную кислоту (C3H4(OH)(COOH)3).

Этап 2. Пассивация

Пассивированная поверхность – это поверхность, на которой скорость коррозии уменьшена благодаря образованию пленки из продуктов коррозии. Эти продукты коррозии, как правило, состоят из окислов, которые тормозят дальнейшее развитие коррозии в воде или на воздухе. Термин «пассивация» применяется для описания процедур, связанных с удалением железистых отложений из оборудования из нержавеющей стали. Для пассивации поверхности из нержавеющей стали, менее стойкие железистые отложения могут быть удалены раствором для промывки, содержащим по 1% лимонной и азотной кислот. Для более стойких отложений рекомендуется использовать в растворах для промывки более концентрированную азотную кислоту.

Системы циркуляции

Система циркуляции может включать вертикальный шланговый насос. В этом типе насоса жидкость проталкивается эксцентриком, приводимым отдельным двигателем (рис. 2).

Рис. 2. Шланговый насос, проталкивающий раствор для промывки с помощью эксцентрика.

Преимущества:

• Удобство транспортировки и монтажа, поскольку пластинчатый теплообменник компактнее, чем другие виды рекуперативных теплообменных аппаратов.
• Высокая производительность – КПД пластинчатых агрегатов достигает 95%.
• Цена – стоимость пластинчатых установок ниже, чем аналогичных кожухотрубных, спиральных или блочных агрегатов.
• Экономичное потребление теплоносителя, соответственно – низкие энергозатраты (снижение затрат на 20 – 30%).
• Низкий уровень загрязнения – эффект самоочищения от механических частиц при помощи потока с высокой турбулентностью.

Технические характеристики:

• поверхность теплопередачи: 38 м²;
• количество пластин: 70;
• расстояние между портами по горизонтали: 50 мм;
• расстояние между портами по вертикали: 466 мм;
• максимальное давление: 3/4.5 мПа;
• максимальный расход: 12.7 м³/ч;
• вес: 15.9 кг;
• размер: 174.5×111×525 мм