專利名稱：列管式換熱器在線清洗裝置及清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于化工生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及化工生產(chǎn)中列管式換熱器的物理清洗方法，更具體的是涉及一種以雙加壓硝酸吸收塔出口氣體為載氣的在線清洗方法。
背景技術(shù)：
列管式換熱器，隨著使用時(shí)間的推移，列管上必然附著污垢，影響換熱效果，增加能耗。為了提高換熱效果比較常用的是:停車人工機(jī)械清洗或者停車化學(xué)清洗。但此過程裝置必須停車并且清洗時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的污水，對(duì)環(huán)境影響較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有列管式換熱器清洗方法存在的缺陷，提供一種雙加壓硝酸生產(chǎn)中列管式換熱器的在線清洗方法。可以在正常生產(chǎn)中進(jìn)行清洗換熱管污垢，提高換熱效率，增加產(chǎn)量，節(jié)約循環(huán)水用量，并且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作采用自動(dòng)控制簡(jiǎn)單方便。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
A、一種列管式換熱器在線清洗裝置，包括列管式換熱器，它由頂蓋、殼體及浮頭組成，循環(huán)水池通過管道與循環(huán)泵BI及殼體的循環(huán)水出口連接，循環(huán)泵BI通過管道與殼體的循環(huán)水進(jìn)口連接，其特征在于:
a、殼體內(nèi)腔中設(shè)置一組環(huán)形氣管，環(huán)形氣管上均布設(shè)置一組噴嘴，環(huán)形氣管及其噴嘴設(shè)置在兩個(gè)相鄰的折流板之間；
b、每個(gè)環(huán)形氣管分別通過管道連接一個(gè)電磁閥D，電磁閥D通過管道與清洗氣源連接，每個(gè)電磁閥D分別通過數(shù)據(jù)線與控制器連接，控制器與DCS系統(tǒng)連接；
C、在殼體的循環(huán)水進(jìn)口中設(shè)有溫度傳感器Tl、循環(huán)水出口中設(shè)有溫度傳感器T2，溫度傳感器Tl、T2的連線分別與控制器連接，控制器與DCS系統(tǒng)連接；
d、殼體的循環(huán)水出口的管道分兩路，每路管道分別與一個(gè)電磁閥F連接，一個(gè)電磁閥F通過管道與循環(huán)水池連接，另一個(gè)電磁閥F通過管道與污泥池連接，每個(gè)電磁閥F分別通過數(shù)據(jù)線與控制器連接，控制器與DCS系統(tǒng)連接。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以有以下進(jìn)一步的方案:
在污泥池中設(shè)有液位傳感器Y，它通過連線與液位控制裝置連接，液位控制裝置與污泥泵連接，污泥池通過管道與污泥泵B2連接，污泥泵B2通過管道與壓濾機(jī)連接。B、一種列管式換熱器在線清洗方法，包括以下步驟:
a、在硝酸生產(chǎn)裝置中，將吸收塔出口氣體分離后的沖洗氣體(主要是氮?dú)?引入換熱器沖洗總管，控制壓力不低于0.6Mpa ；
b、通過DCS編程:
正常工作時(shí)，通往循環(huán)水池的電磁閥F打開，通往污泥池的電磁閥F關(guān)閉；
設(shè)定管殼的循環(huán)水回水溫度T2與管殼的上水溫度Tl之間的溫差小于7度時(shí)，就打開所有電磁閥D使沖洗氣體對(duì)換熱器進(jìn)行沖洗，并且此溫差信號(hào)還控制通往污泥池的電磁閥F，使該電磁閥同時(shí)打開、同時(shí)使通往循環(huán)水池的電磁閥F關(guān)閉；
設(shè)定沖洗時(shí)間為30分鐘，電磁閥按照開I分鐘、關(guān)I分鐘，用脈沖方式進(jìn)行清洗。當(dāng)污泥池液位達(dá)污泥池高度的30%時(shí)，污泥泵開啟把污泥打入壓濾機(jī)中，壓濾以后的清水回循環(huán)水水池，濾餅回收集中處理。另外，也可以根據(jù)被換熱氣體的流出溫度與流入溫度差，來決定是否要進(jìn)行沖洗，這需要針對(duì)不同的被換熱氣體的具體情況根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，原則是當(dāng)被換熱氣體流出溫度高于正常換熱經(jīng)驗(yàn)值，說明換熱器換熱效率下降，及需要對(duì)換熱器進(jìn)行沖洗。本發(fā)明是液體流動(dòng)中所有流體作有規(guī)則的互不摻混的運(yùn)動(dòng)為層流狀態(tài)，而做無規(guī)則摻混的混雜運(yùn)動(dòng)為湍流狀態(tài)。正常穩(wěn)定生產(chǎn)中所有流體流量穩(wěn)定，流速均勻，為層流狀態(tài)。在換熱器中隨層流的進(jìn)行循環(huán)水中鈣鎂污垢，微生物會(huì)在換熱管上附著。而如果在層流中間歇加入吸收塔出口大流量，高壓力的氣體作為一種擾動(dòng)的流體，使層流變成強(qiáng)大的湍流，則各種物質(zhì)不會(huì)在換熱管上附著，本來附著的也會(huì)脫落。脫落的污垢被壓濾后，集中回收處理。上述技術(shù)方案中在設(shè)定清洗時(shí)間和清洗頻率要控制好。清洗時(shí)間長(zhǎng)了是浪費(fèi)電，清洗時(shí)間短了清洗效果差。為了達(dá)到最佳的清洗效果，實(shí)踐得出清洗時(shí)間30分鐘，電磁閥按照開I分鐘，關(guān)I分鐘效果最好。上述技術(shù)方案中電磁閥開關(guān)沖洗信號(hào)要控制好，溫差大了，換熱以后溫度高影響生產(chǎn)，溫差小了清洗太頻繁，污泥泵電耗要增加。實(shí)踐得出循環(huán)水回水與上水溫差小于7度最適中。


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圖1是本發(fā)明提供的換熱器及在線清洗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理 圖2是圖1的A-A首I]視圖不意 圖3是噴嘴剖視圖。
具體實(shí)施方式
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一、本發(fā)明首先包括一套列管式換熱器在線清洗裝置，特別適用于稀硝酸生產(chǎn)中的流程中，首先包括列管式換熱器，它由頂蓋1、殼體2及浮頭8組成，頂蓋I上下邊分別設(shè)有換熱流體出口、換熱流體進(jìn)口，頂蓋I內(nèi)腔中間設(shè)有隔板Ia將換熱流體進(jìn)、出口隔開。殼體2中設(shè)有二組列管6，上面一組列管分別聯(lián)通頂蓋I換熱流體出口腔和浮頭腔，下面一組列管分別聯(lián)通頂蓋I換熱流體進(jìn)口腔和浮頭腔。殼體2內(nèi)腔中分布一組折流板5，殼體2靠近頂蓋一端設(shè)有循環(huán)水進(jìn)口 9、另一端設(shè)有循環(huán)水出口 7，上述結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明提供的列管式換熱器在線清洗裝置，包括以下幾個(gè)組成部分:
a、參見圖1、圖2及圖3，殼體2內(nèi)腔中設(shè)置一組環(huán)形氣管3，環(huán)形氣管3上均布設(shè)置一組噴嘴4，環(huán)形氣管3及其噴嘴設(shè)置在兩個(gè)相鄰的折流板5之間，使每層折流板中每排換熱管都可以和清洗氣體接觸。b、每個(gè)環(huán)形氣管3分別通過管道連接一個(gè)電磁閥D，電磁閥D通過管道與清洗氣源連接；并且每個(gè)電磁閥D分別通過數(shù)據(jù)線與控制器連接，控制器與DCS系統(tǒng)連接；
C、在殼體2的循環(huán)水進(jìn)口 9中設(shè)有溫度傳感器Tl、循環(huán)水出口 7中設(shè)有溫度傳感器T2，溫度傳感器Tl、T2的連線分別與控制器連接，控制器與DCS系統(tǒng)連接；
d、殼體2的循環(huán)水出口 7管道分兩路，每路管道分別與一個(gè)電磁閥F連接，一個(gè)電磁閥F通過管道與循環(huán)水池連接，另一個(gè)電磁閥F通過管道與污泥池連接，每個(gè)電磁閥F分別通過數(shù)據(jù)線與控制器連接，控制器與DCS系統(tǒng)連接；
e、循環(huán)水池通過管道與循環(huán)泵BI連接，循環(huán)泵BI通過管道與殼體2的循環(huán)水進(jìn)口9連接，循環(huán)泵BI通過數(shù)據(jù)線與控制器連接；
f、污泥池通過管道與污泥泵B2連接，污泥泵B2通過管道與壓濾機(jī)連接；另外，在污泥池中設(shè)有液位傳感器Y，它通過連線與液位控制裝置連接。液位控制裝置與污泥泵B2連接。二、本發(fā)明提供的列管式換熱器在線清洗方法，包括以下步驟:
(I )、在雙加壓硝酸生產(chǎn)裝置中，先將吸收塔出口氣體分離后(主要是氮?dú)怏w)引入換熱器沖洗總管，控制壓力不低于0.6Mpa。(2)、通過 DCS 編程:
a、正常工作時(shí)，通往循環(huán)水池的電磁閥F打開，通往污泥池的電磁閥F關(guān)閉。循環(huán)泵BI將循環(huán)水泵入管殼進(jìn)口 9，通過出口 7以及通往循環(huán)水池的電磁閥F流回循環(huán)水池；
b、設(shè)定管殼2的循環(huán)水回水溫度T2與管殼2的上水溫度Tl之間的溫差小于7度，就打開所有電磁閥D使高壓氣體對(duì)換熱器進(jìn)行沖洗，并且此溫差信號(hào)還控制通往污泥池的電磁閥F，使該電磁閥同時(shí)打開、同時(shí)使通往循環(huán)水池的電磁閥F關(guān)閉。C、設(shè)定沖洗時(shí)間為30分鐘，電磁閥按照開I分鐘、關(guān)I分鐘，用脈沖方式進(jìn)行清洗。例如。被換熱氧化氮?dú)怏w進(jìn)入換熱器的流量是70000NM3，工作時(shí)循環(huán)水流量1200M，循環(huán)水上水溫度29.5度、循環(huán)水回水溫度34度，換熱器出口氧化風(fēng)氣體溫度55度，說明此時(shí)換熱列管附著污泥物較多，換熱效率較低，需要清洗。控制清洗氣體氮?dú)鈮毫?.75MPA，啟動(dòng)清洗裝置，清洗完成以后循環(huán)水上水29.5度、回水41度，換熱器出口氧化氮?dú)怏w溫度下降至51度。3)、用污泥池的液位控制裝置控制污泥泵開關(guān)，當(dāng)污泥池液位達(dá)污泥池高度的30%時(shí)，污泥泵開啟把污泥打入壓濾機(jī)中，壓濾以后清水回循環(huán)水水池，濾餅回收集中處理。
權(quán)利要求
1.一種列管式換熱器在線清洗裝置，包括列管式換熱器，它由頂蓋(I)、殼體(2)及浮頭(8)組成，循環(huán)水池通過管道與循環(huán)泵BI及殼體(2)的循環(huán)水出口 7連接，循環(huán)泵BI通過管道與殼體(2)的循環(huán)水進(jìn)口 9連接，其特征在于: a、殼體(2)內(nèi)腔中設(shè)置一組環(huán)形氣管(3)，環(huán)形氣管(3)上均布設(shè)置一組噴嘴(4)，環(huán)形氣管(3)及其噴嘴設(shè)置在兩個(gè)相鄰的折流板(5)之間； b、每個(gè)環(huán)形氣管(3)分別通過管道連接一個(gè)電磁閥D，電磁閥D通過管道與清洗氣源連接，每個(gè)電磁閥D分別通過數(shù)據(jù)線與控制器連接，控制器與DCS系統(tǒng)連接； C、在殼體(2)的循環(huán)水進(jìn)口(9)中設(shè)有溫度傳感器Tl、循環(huán)水出口(7)中設(shè)有溫度傳感器T2，溫度傳感器T1、T2的連線分別與控制器連接，控制器與DCS系統(tǒng)連接； d、殼體(2)的循環(huán)水出口(7)的管道分兩路，每路管道分別與一個(gè)電磁閥F連接，一個(gè)電磁閥F通過管道與循環(huán)水池連接，另一個(gè)電磁閥F通過管道與污泥池連接，每個(gè)電磁閥F分別通過數(shù)據(jù)線與控制器連接，控制器與DCS系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列管式換熱器在線清洗裝置，其特征在于:在污泥池中設(shè)有液位傳感器Y，它通過連線與液位控制裝置連接，液位控制裝置與污泥泵連接，污泥池通過管道與污泥泵B2連接，污泥泵B2通過管道與壓濾機(jī)連接。
3.一種列管式換熱器在線清洗方法，包括以下步驟: a、在硝酸生產(chǎn)裝置中，將吸收塔出口氣體分離后的沖洗氣體引入換熱器沖洗總管，控制壓力不低于0.6Mpa ； b、通過DCS編程:正常工作時(shí)，通往循環(huán)水池的電磁閥F打開，通往污泥池的電磁閥F關(guān)閉；設(shè)定管殼(2)的循環(huán)水回水溫度T2與管殼(2)的上水溫度Tl之間的溫差小于7度時(shí)，就打開所有電磁閥D使沖洗氣體對(duì)換熱器進(jìn)行沖洗，并且此溫差信號(hào)還控制通往污泥池的電磁閥F，使該電磁閥同時(shí)打開、同時(shí)使通往循環(huán)水池的電磁閥F關(guān)閉；設(shè)定沖洗時(shí)間為30分鐘，電磁閥按照開I分鐘、關(guān)I分鐘，用脈沖方式進(jìn)行清洗。
4.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的列管式換熱器在線清洗方法，其特征在于包括以下步驟:當(dāng)污泥池液位達(dá)污泥池高度的30%時(shí)，污泥泵開啟把污泥打入壓濾機(jī)中，壓濾以后的清水回循環(huán)水水池，濾餅回收集中處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及列管式換熱器在線清洗裝置及清洗方法，殼體(2)中設(shè)置環(huán)形氣管(3)及噴嘴(4)；環(huán)形氣管(3)連接的電磁閥D與清洗氣源連接，電磁閥D與DCS系統(tǒng)連接，循環(huán)水進(jìn)口及出口中設(shè)有的傳感器T1、T2與DCS系統(tǒng)連接；循環(huán)水出口的一電磁閥F與循環(huán)水池連接、另一個(gè)與污泥池連接，電磁閥F與控制器及DCS系統(tǒng)連接。本發(fā)明還包括一種在線清洗方法，將不低于0.6Mpa沖洗氣體引入換熱器沖洗總管；設(shè)定回、上水溫差T2-T1小于7度時(shí)，就打開所有電磁閥D對(duì)換熱器進(jìn)行沖洗，同時(shí)打開通往污泥池的電磁閥F。本發(fā)明設(shè)備簡(jiǎn)單、流程方便、自動(dòng)控制、清洗效果好、清洗以后的污物集中回收處理，是一種簡(jiǎn)單、高效、綠色的清洗方法。
文檔編號(hào)F28G9/00GK103115521SQ201210446659
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月11日
發(fā)明者陶長(zhǎng)文, 田家明 申請(qǐng)人:安徽金禾實(shí)業(yè)股份有限公司