Промывка пластинчатого теплообменника: чем и как мыть от накипи
Пластинчатый теплообменник моют, когда растёт перепад давления или падает мощность. Реагент выбирают по типу отложений и по материалу пластин и уплотнений, а концентрацию и температуру — по инструкции производителя аппарата.
Когда пора мыть
Отложения на пластинах работают как изоляция и сужают каналы. Производители называют одни и те же последствия: хуже теплопередача, выше гидравлическое сопротивление, а под слоем отложений может начаться или ускориться коррозия пластин.
На практике это видно по приборам. Перепад давления на аппарате при том же расходе вырос по сравнению с пусконаладкой или прошлой мойкой. Температура на выходе не добирает до расчётной при исправных насосах и регуляторах. Насос работает на пределе, а расход через аппарат упал.
Прежде чем мыть, исключите другие причины: расход выше расчётного, воздух в системе, неисправный манометр, замер с учётом потерь на арматуре и отводах, перепутанные подключения. Всё это даёт те же симптомы, и химия тут не поможет.
Как часто мыть, зависит от среды и температуры, общего интервала нет. Удобно записывать перепад давления после каждой мойки: так видно, когда он возвращается к рабочему уровню и через сколько месяцев снова растёт.
Перед началом работ
Аппарат выводят из работы, сбрасывают давление и дают остыть. Sondex требует охладить аппарат ниже 40 °C, Alfa Laval — примерно до 40 °C. С обеих сторон сливают среду.
Если аппарат будут открывать, до ослабления стяжных шпилек измерьте и запишите размер пакета A — расстояние между неподвижной и прижимной плитами. Kelvion дополнительно советует провести по боку пакета диагональную полосу краской: по ней потом видно, что пластины стоят в прежнем порядке.
Кислоты и щёлочи обжигают кожу, глаза и слизистые. Работайте в перчатках, очках, при необходимости в респираторе, и выполняйте инструкцию поставщика реагента. Отработанный раствор собирают и утилизируют по местным правилам, не сливают куда придётся.
Промывка без разборки: обратный поток и CIP
Обратная промывка помогает, когда каналы и коллекторы забиты механическим мусором: волокнами, водорослями, окалиной. К пластинам такие отложения не прикипают, и их выносит, если на короткое время развернуть поток. API Schmidt рекомендует обратную промывку водой с расходом в 1,5 раза выше рабочего, а на загрязнённых средах — периодически разворачивать поток по обеим сторонам. От повторения спасает сетчатый фильтр на входе: Sondex указывает, что в среде не должно быть частиц крупнее 0,5 мм.
CIP (мойка на месте) — это циркуляция моющего раствора через закрытый аппарат от отдельного насоса с баком. Метод работает только тогда, когда отложения растворяются выбранным реагентом, и все материалы контура стойки к нему.
- Слить среду с обеих сторон и промыть аппарат тёплой водой, пока сток не станет чистым.
- Подключить насос CIP. Расход — как можно выше и не ниже рабочего (Sondex). TLS отмечает, что мойка лучше идёт против обычного направления потока.
- Циркулировать раствор. Sondex рекомендует не меньше 30 минут; в процедуре API Schmidt — от 3 до 6 часов, в зависимости от отложений.
- Слить раствор, нейтрализовать его и прогнать чистую воду — по Sondex не меньше 10 минут.
- Не выходить за давление и температуру с шильдика аппарата — это касается и режима мойки (Kelvion).
Чем промыть теплообменник: реагенты по типу отложений
Реагент подбирают по тому, что именно осело на пластинах. Если не знаете, снимите крайнюю пластину или посмотрите отложения в патрубке: белый твёрдый налёт — обычно накипь, бурый рыхлый — оксиды железа и ил, скользкая плёнка — биообрастание, липкий тёмный слой — масла и нефтепродукты.
Цифры в таблице — предельные значения из инструкций производителей аппаратов, а не рекомендуемый режим. Начинайте со слабого раствора и умеренной температуры.
| Отложения | Реагент | Концентрация | Температура | Чья методика |
|---|---|---|---|---|
| Накипь, известковые отложения | Азотная кислота HNO₃ | до 1,5 % | до 65 °C | Sondex, TLS |
| Органика, жировые плёнки | Едкий натр NaOH | до 1,5 % | до 85 °C | Sondex, TLS |
| Накипь, оксиды металлов, продукты коррозии, ил | Азотная, сульфаминовая, лимонная или фосфорная кислота; комплексоны EDTA и NTA; полифосфаты натрия | до 4 % | до 60 °C | API Schmidt |
| Биообрастание (бактерии, простейшие) | Едкий натр или кальцинированная сода | до 4 % | до 60 °C | API Schmidt |
| Масла, жиры, асфальтены | Водоэмульгируемый растворитель масел; на разобранном аппарате — растворитель на основе парафина или нафты, например керосин | по инструкции поставщика | — | Sondex, TLS, API Schmidt |
| Красный или чёрный налёт (руж) | Лимонная кислота, погружением пластин | по инструкции поставщика | — | TLS |
| Волокна, водоросли, крупный мусор | Обратная промывка водой, затем фильтр на входе | — | — | API Schmidt, Kelvion |
Приготовление по Sondex и TLS: 1,5 % NaOH — 5 л 30-процентного раствора на 100 л воды; 1,5 % HNO₃ — 2,4 л 62-процентной кислоты на 100 л воды. Кислоту и щёлочь вливают в воду, а не наоборот. Керосин и подобные растворители разрушают резину: по API Schmidt контакт с уплотнениями — не дольше 30 минут.
Азотная кислота 0,5 % или 1,5 % и промывка лимонной кислотой
В русскоязычных инструкциях и на форумах часто пишут, что азотную кислоту для мойки берут не крепче 0,5 %. У Sondex и TLS предел — 1,5 % при температуре до 65 °C, у API Schmidt кислоты этой группы допускаются до 4 % при 60 °C. Цифры расходятся, потому что у каждого производителя свой запас по материалам пластин и уплотнений.
Ориентируйтесь на инструкцию своего аппарата. Если её нет, начинайте с меньшей концентрации и поднимайте её, только если отложения не уходят. Азотная кислота, кроме растворения накипи, восстанавливает пассивную плёнку на нержавеющей стали — это отмечают и Sondex, и TLS.
Лимонная кислота в списке допустимых реагентов у API Schmidt есть, а TLS называет погружение в раствор лимонной кислоты единственным способом снять руж — красный или чёрный налёт на нержавеющих пластинах. Её охотно берут, потому что она безопаснее в обращении, чем азотная.
Но это слабая органическая кислота. Лёгкую свежую накипь она снимает, а с толстым слоем справляется медленно или не справляется совсем. Если после нескольких циклов перепад давления не вернулся к рабочему, нужен более сильный реагент по инструкции аппарата или разборка.
Чего нельзя
Эти ограничения прямо записаны в инструкциях производителей. Нарушение любого из них может испортить пластины или уплотнения за одну мойку.
- Соляная кислота (HCl) для пластин из нержавеющей стали — запрет у Alfa Laval и API Schmidt.
- Вода для приготовления раствора с хлоридами выше примерно 300–330 ppm: у API Schmidt предел 300 ppm, у Alfa Laval — 330 ppm. Kelvion добавляет, что хлориды в растворе снижают стойкость и никелевых сплавов вроде Hastelloy, поэтому разбавлять надо мягкой водой с низким содержанием хлоридов.
- Хлор и хлорированная вода для мойки нержавеющих пластин (TLS).
- Фосфорная и сульфаминовая кислоты для титановых пластин (TLS).
- Кетоны (в том числе ацетон), галогенированные и ароматические углеводороды, сложные эфиры как моющие средства: по API Schmidt они разрушают уплотнения. Ацетон допустим только для снятия старого клея с пластины без уплотнения.
- Долгая выдержка химии на пластинах с клеевыми уплотнениями: Alfa Laval предупреждает, что это разрушает клей. Нанесли реагент, прошлись щёткой — сразу смыли водой.
- Металлические щётки, стальная вата, наждачная бумага, абразивные пасты. Они сдирают пассивную плёнку, и на царапинах начинается коррозия.
Промывка с разборкой: ручная мойка пластин
Разборка нужна, когда CIP не помогает, отложения не растворяются или аппарат забит так, что раствор не проходит. Пластины снимают по одной и нумеруют: ставить их нужно в том же порядке.
Мягкие отложения Alfa Laval предлагает смывать, пока пластины висят в раме и ещё влажные: мягкой щёткой под проточной водой, затем водой под давлением. Если вода и щётка не берут, пластины снимают и моют реагентом.
Мойку ведут на ровной поверхности, чтобы не погнуть пластину. Щётки — только мягкие, неметаллические. Струю мойки высокого давления не направляют на уплотнения: она может выбить их из паза. Абразив в мойку не добавляют. При толстом слое накипи или органики Sondex допускает замачивание пластин в ванне с подходящим раствором.
После химии каждую пластину тщательно промывают чистой водой — без соли, серы, хлора и с низким содержанием железа (TLS) — и проверяют с обеих сторон, не осталось ли грязи, в том числе под уплотнением.
Нейтрализация и финальная промывка
Кислый или щелочной раствор после мойки нейтрализуют, а затем сливают. У Alfa Laval для этого есть отдельные нейтрализующие составы к её кислотным реагентам. Если отложения содержали тяжёлые металлы или токсичные вещества, Alfa Laval советует проверить нейтрализованный раствор на опасные компоненты до утилизации.
Сам аппарат после любой химии промывают чистой водой: при мойке на месте — циркуляцией не меньше 10 минут, при ручной мойке — каждую пластину отдельно. Остатки реагента в каналах продолжают работать на пластины и резину уже после пуска.
Что проверить после мойки
Если после разборки пришлось менять уплотнения, выдерживайте последовательность затяжки нового комплекта по инструкции производителя — об этом отдельная статья о сборке и затяжке.
- Уплотнения: целы ли, сидят ли в пазу по всему контуру, нет ли трещин, затвердевания, остаточной деформации, набухания от химии. Уплотнительные поверхности должны быть чистыми и сухими — песчинка под резиной даёт течь.
- Пластины: нет ли трещин, сквозных точек, следов питтинга и рыжего налёта. Сомнительную пластину лучше заменить сразу, пока аппарат открыт.
- Порядок пластин — по номерам и полосе краской на пакете.
- Затяжку: пакет стягивают равномерно, параллельно, до записанного перед разборкой размера A или до размера со схемы аппарата. Kelvion требует держать размер в пределах от a min до a max, ниже минимума не затягивать. Резьбу шпилек перед сборкой чистят и смазывают.
- Герметичность: после любой работы с пластинами и уплотнениями Alfa Laval рекомендует гидроиспытание — каждая сторона отдельно, вторая открыта, по 10 минут на сторону.
Чем поможем
Если мойка вскрыла изношенные уплотнения или повреждённые пластины, подберём замену по модели аппарата. На складах в Москве и Новосибирске — пластины AISI 316 и AISI 304 для Sondex, Alfa Laval, Funke и GEA/Kelvion и уплотнения к ним, а также уплотнения к APV, Tranter и SIGMA; по России довозим авиадоставкой за 2–5 дней. Титановые пластины для Sondex S14A и S21A тоже на складе, для других моделей — под заказ, как и клей для уплотнений и другие материалы привезём под заказ. Работаем с юрлицами и ИП.