Механическая чистка

При механической чистке отложения удаляют с помощью сверл, фрез, буров, скребков, бойков, щеток, ершей с ручным или механическим приводом. Механическая чистка - один из наиболее простых и распространенных способов для твердых и химически инертных отложений с хорошей адгезией к металлу. Однако она требует большах трудозатрат, имеется опасность механического повреждения очищаемых поверхностей, требует конструктивной доступности к узлам и возможности разборки аппарата. Так, например, невозможно использовать механическую чистку межтрубного пространства неразборных аппаратов типа труба в трубе и кожухотрубчатых аппаратов жесткого типа.

Механическая чистка внутренней поверхности труб кожухотрубчатых аппаратов затруднений не вызывает, однако у аппаратов с U- образными трубами она ослажнена изгибом труб и может выполняться инструментом с гибким валом.

Механическая чистка наружной поверхности труб более сложна и проводится только для разборных аппаратов типа ТП и ТУ при условии размещения труб по вершинам квадратов. При размещении труб по вершинам равносторонних треугольников зазор между трубами мал и механическая чистка наружной поверхности труб невозможна.

Ввиду большой сложности, а порой, и невозможности механической чистки межтрубного пространства рекоментуется более загрязненный теплоноситель направлять в трубы, а не в межтрубное пространство.

Для очистки труб от твердых хрупких отложений (кокс, накипь, соли) применяют сверла, бойки, буры, фрезы. Щетки и ерши служат для удаления относительно мягких отложений, а также для доочистки труб после их чистки сверлами, фрезами, бойками, бурами. У фрез и многошарошечных буров прижим резцов к стенкам очищаемых труб обеспечивается центробежной силой, возникающей при вращении инструмента. Бойки и буры чаще применяют для чистки труб значительного диаметра (трубы аппаратов типа труба в трубе, печные трубы).

Для очистки изогнутых труб от мягких отложений использую специальные машины (АТВ - 2000), имеющие гибкий вал-водовод диаметром 6,3 - 19 мм и длиной от 4,6 - 16,8 м со щеткой или ершом на конце. При чистке труб вода из шланга вымывает образующийся шлам. Щетки диаметром 12,7 - 31,7 мм выполняют из латуни, нержавеющей стали или нейлона с вкраплением абразива.

В ряде случаев при ручной чистке отложения удаляют возвратно-поступательным движением со скалыванием или соскабливанием слоя загрязнений цилиндрическими скребками или ершами. Скребки разного диаметра применяют для удаления твердых отложений. Например, для труб внутренним диаметром 20 мм вначале используют скребок диаметром 16 мм, затем скребок диаметром 19 мм с доочисткой ершом.

Очистку внутренней поверхности труб значительного диаметра (аппаратов типа труба в трубе) можно выполнять пневомеханическим способом с возвратно-поступательным движением зубчатого шомпола, перемещаемого сжатым воздухом под давлением около 0,6 МПа. Для изменения направления подачи воздуха используют распределитель воздуха - золотник.

Механическую чистку наружной поверхности трубного пучка и внутренней поверхности корпуса выполняют с использованием металлических щеток с пневмо- или электроприводом и гибким валом или с помощью удлиненных скребков.

1.4.2. Гидромеханическая чистка

При гидромеханической чистке для съема отложений используют энергию струи воды высокого давления (водоструйная чистка) или же смеси воды с песком или воздухом (соотвтственно пескоструйная и гидропвевма-тическая чистка). Как и при механической чистке для доступа к очищаемым поверхностям обычно требуется разборка аппаратов. Однако гидромехани-ческая чистка менее трудоемка и обеспечивает лучшие условия труда.

При водоструйной чисткевода в зависимости от характера отложений подается в аапарат под давлением от 15 до 100 МПа, что позволяет удалять практически любые отложения (ил, кокс, смолы) как с внутренней, так и с наружной поверхности труб.

Для чистки используют холоднйю или горячую воду, подаваемую плунжерным насосом в полую штангу, на конце которой закреплено сопло. Сопло выполняют с боковыми отверстиями под углом 30-45^о к оси сопла или сторцевыми отверстиями и крепят к штанге на сварке или на резьбе.

При очистке труб от твердых отложений сопло на штанге перемещают в очищаемой трубе и под воздействием струи воды происходит срез и срыв отложений с поверхности трубы. Направление в разные стороны боковых отверстий сопла снижает осевую нагрузку на штангу. Длина штанги определяется длиной очищаемых труб.

При наличии мягких легкоудаляемых отложений можно можно использовать гидромеханическую чистку без разборки аппарата путем его промывки водой низкого давления. При чистке внутренней поверхностей труб в промывочную жидкость (вода, керосин) вводят шарики из плотного материала, например, полистирола. Соотношение плотностей материала шариков и промывочной жидкости должно составлять 1,05 - 1,15. Количество вводимых шариков принимается на 10 - 20% меньше числа труб, диаметр шариков на 2 - 4 мм больше внутреннего диаметра труб. Напор жидкости около 0,02 МПа. Гидравлическое сопротивление загрязненных труб больше, чем менее загрязненных, а скорость движения жидкости в них меньше, поэтому при промывке шарики направляются в менее загрязненные трубы и перекрывают их. Из-за перекрытия большей части труб (число неперекрываемых шариками труб составляет 10 - 20% от их общего числа) скорость движения жидкости в наиболее загрязненных трубах возрастает в 5 - 10 раз. Затем направление движения жидкости меняют на противоположное, промывая все трубы пучка. Такие переключения повторяют дл полной очистки труб.

Пескоструйная чистка выполняется взвесью песка в воде (мокрая пескоструйная чистка) или в воздухе, обеспечивая качественное удаление отложений. Трубный пучек помещают в герметизированную камеру с торцевыми (для очистки внутренней поверхности труб) и боковыми (для очистки наружных поверхностей) форсунками для подачи водо-песочной смеси. Подсос песка водой осуществляется инжекторным способом, содержание песка в воде 4-6 кг/л. Форсунки монтируются на каретках и могут перемещатьс внутри камеры. Пучек устанавливают на ролики, приводящие его вращение вокруг продольной оси.

Гидропневматическая чисткаосуществляется смесью воды и сжатого воздуха. Очистку внутренних поверхностей труб выполняют с помощью пистолета, в который подается вода под давлением 0,5 - 0.6 МПа и воздух под давлением 0,7 - 0,8 МПа при их объемном соотношении 1: 1. Сжатый воздух, расширяясь в воде, увеличивает скорость движения потока, а пузырьки газа и струи воды, ударяясь о поверхность, оазрушают и выносят отложения.

Гидропневматическая чистка, в отличие от водо- и пескоструйной, может также выполняться без разборки аппаратов и даже при их эксплуатации, что удешевляет очистные работы и позволяет проводить чистку неразборного межтрубного пространства аппаратов с неподвижными трубными решетками и с температурными компенсаторами.

Хрупкие сухие отложения можно удалять методом пневмогидравличес-кого удара.Разрушающая отложения ударная волна возникает при разрыве сжатым воздухом гибкой мембраны из различных материалов и разной толщины (например, из резины толщиной около 20 мм).

Перед чисткой труб отложения на их поверхности высушивают в течение 3 - 4 часов сжатым воздухом при температуре 20 - 50^оС, доводя их до коркообразного, хрупкого состояния. Пневмогидравлические удары, меняя мембраны, можно повторять. Образовавшийся после чистки шлам удаляют промывкой аппарата водой.