Способ мойки трубок в пленочном испарителе от отложений, образующихся в результате испарения воды из солевого раствора

Относится к испарению воды из солевых растворов в пленочном испарителе и может быть использовано для концентрирования как водных растворов минеральных солей, так и органических сред, включая труднорастворимые соединения. Технический результат - увеличение периода между химическими мойками и сокращение их количества, отсутствие негативного влияния на материал оборудования, увеличение производительности испарителя по дистилляту. Целью изобретения является уменьшение себестоимости испарения воды из солевых растворов за счет снижения эксплуатационных затрат на химические мойки при регенерации трубок. При эксплуатации теплообменного оборудования часто возникают проблемы, связанные со снижением теплопередачи за счет образования внутри трубопроводов различного типа отложений и накипи. Особенно это касается трубопроводов небольшого диаметра, в частности теплообменных трубок испарительного модуля выпарных аппаратов. Эксплуатация при повышенных температурах и одновременном действии агрессивных сред (растворов минеральных солей и органических сред) приводит к тому, что на внутренних поверхностях трубок с течением времени, образуются довольно прочные слои различных отложений, куда входят соли жесткости, продукты коррозии, другие типы механических загрязнений. Это приводит к возникновению тепловых перекосов в различных зонах теплообмена и оказывает негативное влияние на работу аппарата в целом. Для удаления отложений с теплопередающих поверхностей проводят химическую мойку с использованием кислотных моющих средств. К ним относятся в основном водные растворы «сильных» минеральных кислот: азотная кислота, серная кислота, амидосульфоновая (сульфаминовая) кислота, ингибированная соляная кислота. Однако частое применение кислотных моющих средств кроме увеличения эксплуатационных затрат на процесс испарения может привести к коррозионному поражению теплопередающих поверхностей трубок испарительного модуля. Увеличение периода между химическими мойками и сокращение их количества может быть обеспечено путем проведения гидродинамической мойки (очистки) трубок. Гидродинамическая очистка - это очистка поверхностей с помощью парожидкостного потока, движущегося в трубках с большой скоростью. Возникающие при этом турбулентные вихри обеспечивают достаточно эффективное удаление отложений с внутренней поверхности теплообменных трубок. Для промывки используется дистиллят без добавления химических реагентов. Перед подачей дистиллят подогревается до температуры на 10÷20°С выше температуры кипения солевого раствора. Преимуществом данного метода перед механическим и химическим является отсутствие негативного влияния на материал оборудования. Эффективность гидродинамической мойки зависит в первую очередь от степени турбулизации парожидкостного потока, который образуется при мгновенном вскипании перегретой воды, подаваемой в зону испарения солевого раствора, имеющего меньшее давление. Доля пара будет тем выше, чем больше температура перегретой воды. Однако при этом увеличиваются затраты энергии на нагрев воды. Кроме того давление в кожухотрубчатом испарителе может превысить 0,7 атм, что потребует получения разрешения Ростехнадзора для эксплуатации сосудов под давлением. При уменьшении доли пара в парожидкостном потоке уменьшается турбулизация потока, а соответственно и степень очистки трубок кожухотрубчатого теплообменника от солевых отложений. Экспериментально установлено, что температура перегретой воды должна превышать температуру кипения солевого раствора на 10÷20°С. Эффективность гидродинамической мойки, а, следовательно, и полнота смыва образовавшихся солевых отложений и накипи с поверхности теплообменных трубок зависит от объема подаваемой перегретой воды. Разработка защищена патентом РФ № 775695/ URL: https://www1.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/775/695/%D0%98%D0%97-02775695-00001/DOCUMENT.PDF (дата обращения: 06.06.2023)