Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2619010C2 - Method of heat-power equipment cleaning from deposits and scale and device for its implementation - Google Patents

Method of heat-power equipment cleaning from deposits and scale and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2619010C2
RU2619010C2 RU2015133681A RU2015133681A RU2619010C2 RU 2619010 C2 RU2619010 C2 RU 2619010C2 RU 2015133681 A RU2015133681 A RU 2015133681A RU 2015133681 A RU2015133681 A RU 2015133681A RU 2619010 C2 RU2619010 C2 RU 2619010C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pumping
solutions
cleaning
paragraphs
washing
Prior art date
Application number
RU2015133681A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015133681A (en
Inventor
Олег Константинович Безюков
Владимир Анатольевич Жуков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова"
Priority to RU2015133681A priority Critical patent/RU2619010C2/en
Publication of RU2015133681A publication Critical patent/RU2015133681A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2619010C2 publication Critical patent/RU2619010C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28GCLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G9/00Cleaning by flushing or washing, e.g. with chemical solvents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: in contrast to the prototype, in the method consisting in pumping the cleaning solution through pipelines and internal cavities, before cleaning the system is emptied from working fluids, two washing solutions are prepared - alkaline, containing SAA, and acidic, solutions are heated up to 320…360K, are pumped alternately, starting with the alkaline solution, through the pipelines and internal cavities of the equipment. The solutions pumping alternates with the pumping of a neutral liquid, for example, water. The device includes pipelines, taps or valves, containers, pumps and is additionally equipped with two containers for cleaning solutions and a container with a neutral liquid, as well as a generator of pressure pulsation and speed.
EFFECT: improved cleaning quality.
19 cl, 1 dwg

Description

Группа изобретений относится к теплоэнергетике и может быть использована для химической очистки систем энергетических установок и технологического оборудования, в частности систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания, теплообменных аппаратов, литейной оснастки, и предназначено для повышения их надежности.The group of inventions relates to a power system and can be used for chemical cleaning of power plant systems and technological equipment, in particular, cooling systems for internal combustion engines, heat exchangers, foundry equipment, and is intended to increase their reliability.

Известно, что в процессе длительной эксплуатации жидкостных систем охлаждения судовых энергетических установок, двигателей внутреннего сгорания, теплообменных аппаратов, литейной оснастки (пресс-форм, кокилей, изложниц) в трубопроводах и каналах происходит образование накипи и отложений (см. Иванов Б.Н., Пономаренко В.М. Эксплуатация судовых дизельных установок. М.: Транспорт, 1982. С. 156 - 162).It is known that during the long-term operation of liquid cooling systems for ship power plants, internal combustion engines, heat exchangers, foundry equipment (molds, chill molds, molds), scale and deposits form in pipelines and channels (see Ivanov B.N., Ponomarenko V.M. Operation of ship diesel engines. M.: Transport, 1982. P. 156 - 162).

Накипь и отложения имеют коэффициенты теплопроводности в десятки раз меньше, чем теплопроводность металлов. В результате этого значительно снижается интенсивность теплообмена, нарушается тепловой баланс и повышается температура рабочих поверхностей (Сурин С.М. Подготовка и контроль качества воды для судовых энергетических установок. М. : Транспорт, 1978. - 152 с).Scale and deposits have thermal conductivity coefficients tens of times less than the thermal conductivity of metals. As a result of this, the heat transfer rate is significantly reduced, the heat balance is violated and the temperature of the working surfaces rises (Surin S.M. Preparation and quality control of water for ship power plants. M.: Transport, 1978. - 152 s).

В двигателях внутреннего сгорания перегрев приводит к повышению расхода топлива, снижению мощности, ухудшению условий смазывания и может явиться причиной выхода двигателя из строя (Моисеев А.Ф. Предупреждение образования накипи в автомобильных двигателях. М. : Транспорт, 1971. - 128 с).Overheating in internal combustion engines leads to increased fuel consumption, lower power, and worse lubrication conditions and can cause engine failure (Moiseev A.F. Prevention of scale formation in automobile engines. M.: Transport, 1971. - 128 s).

Нарушение расчетного (оптимального) температурного режима металлической литейной формы, например для отливки блока или головки цилиндров двигателя, в результате образования отложений может явиться причиной возникновения литейных дефектов типа рыхлота, раковины, усадочная пористость из-за более медленного охлаждения отливок.Violation of the calculated (optimal) temperature regime of a metal casting mold, for example for casting a block or cylinder head of an engine, as a result of the formation of deposits can cause casting defects such as loosening, sinks, shrinkage porosity due to slower cooling of the castings.

Перечисленные недостатки могут быть устранены путем обеспечения требуемого (установленного) теплового режима. Для достижения этой цели предлагаются способ и устройство для очистки от накипи и отложений систем жидкостного охлаждения судовых энергетических установок, двигателей внутреннего сгорания, литейной оснастки и другого теплообменного оборудования.The listed disadvantages can be eliminated by providing the required (established) thermal regime. To achieve this goal, a method and device for descaling and deposits of liquid cooling systems of marine power plants, internal combustion engines, foundry equipment and other heat exchange equipment.

Анализ отобранной в процессе поиска информации позволил выявить способ РД 31.28.53-79 «Химические методы очистки судового оборудования», являющийся наиболее близким аналогом заявляемого решения по технической сущности и выбранный в качестве его прототипа.Analysis of the information selected in the search process revealed the method RD 31.28.53-79 “Chemical methods for cleaning ship equipment”, which is the closest analogue of the claimed solution to the technical nature and selected as its prototype.

Недостатками этого способа являются:The disadvantages of this method are:

- низкая эффективность очистки;- low cleaning efficiency;

- коррозия оборудования при применении кислотных моющих растворов.- corrosion of equipment when using acidic cleaning solutions.

Известно устройство для защиты и очистки систем охлаждения судовых дизелей (Circulation pump and tank system. Product information. Chemical products and technical services to shpping and industry. VECOM, Holland, 1990).A device is known for protecting and cleaning ship diesel engine cooling systems (Circulation pump and tank system. Product information. Chemical products and technical services to shpping and industry. VECOM, Holland, 1990).

Оно обладает следующими недостатками:It has the following disadvantages:

- предназначено только для очистки внутреннего и наружного контуров охлаждения дизелей, что достигается за счет увеличения скорости циркуляции моющего раствора, причем во время эксплуатации судна, а не его ремонта;- it is intended only for cleaning the internal and external diesel cooling circuits, which is achieved by increasing the circulation rate of the washing solution, and during the operation of the vessel, and not its repair;

- не обеспечивает пассивации поверхностей трубопроводов, цистерн и т.п., не входящих в состав системы охлаждения, что вызывает интенсивную коррозию этих поверхностей.- does not provide passivation of the surfaces of pipelines, tanks, etc., not included in the cooling system, which causes intense corrosion of these surfaces.

Техническим результатом от использования заявляемых технических решений является повышение качества очистки замкнутых теплоэнергетических систем от отложений и накипи.The technical result from the use of the claimed technical solutions is to improve the quality of cleaning closed heat and power systems from deposits and scale.

Для достижения указанного технического результата используется следующая совокупность существенных признаков:To achieve the specified technical result, the following set of essential features is used:

В способе очистки теплоэнергетического оборудования от отложения и накипи, заключающемся, как и прототип, в прокачивании моющего раствора через трубопроводы и внутренние полости, в отличие от прототипа перед очисткой опустошают систему от рабочих жидкостей, готовят два моющих раствора - щелочной, содержащий поверхностно-активные (ПАВ) вещества, и кислотный, нагревают растворы до 320…360К и прокачивают поочередно, начиная со щелочного раствора, через трубопроводы и внутренние полости оборудования, при этом прокачивание щелочного и кислотного растворов чередуют с прокачиванием нейтральной жидкости, например воды;In the method of cleaning heat and power equipment from deposits and scale, which, like the prototype, consists in pumping the washing solution through pipelines and internal cavities, unlike the prototype, before cleaning the system empties the working fluids, two washing solutions are prepared - alkaline, containing surface-active ( Surfactant) substances, and acidic, heat solutions to 320 ... 360K and pump them alternately, starting with an alkaline solution, through pipelines and internal cavities of the equipment, while pumping alkaline and acid solutions are alternated with pumping a neutral liquid, such as water;

при этом после 0,5…3 часов покачивания ПАВ-содержащего раствора систему опорожняют, промывают водой до значения рН раствора 6-8, после чего в течение 0,5…3 часов прокачивают кислотный моющий раствор;after 0.5 ... 3 hours of shaking the surfactant-containing solution, the system is emptied, washed with water until the pH of the solution is 6-8, after which an acidic washing solution is pumped for 0.5 ... 3 hours;

при этом в процессе покачивания моющий раствор очищают (фильтруют), а затем подогревают до исходной температуры;while in the process of swaying, the washing solution is cleaned (filtered), and then heated to the initial temperature;

при этом прокачивание моющего раствора осуществляют в режиме пульсации скорости течения и давления жидкости;while pumping the washing solution is carried out in the pulsation mode of the flow rate and fluid pressure;

при этом пульсации скорости и давления жидкости создают за счет ее автоколебаний;at the same time, pulsations of the velocity and pressure of the liquid are created due to its self-oscillations;

при этом автоколебания жидкости имеют кавитационную природу;in this case, the liquid self-oscillations are of a cavitational nature;

Первоочередное прокачивание щелочного ПАВ-содержащего раствора создает на поверхностях металлов защитную пленку перед кислотной очисткой, что предотвращает интенсивную коррозию очищенных участков.The primary pumping of an alkaline surfactant-containing solution creates a protective film on the metal surfaces before acid cleaning, which prevents intense corrosion of the cleaned areas.

Предлагаемое устройство очистки теплоэнергетического оборудования от отложения и накипи, включающее трубопроводы, краны или клапаны, емкости, насосы, в отличие от прототипа дополнительно снабжено двумя емкостями для моющих растворов и емкостью с нейтральной жидкостью, а также генератором пульсации давления и скорости;The proposed device for cleaning heat and power equipment from deposits and scale, including pipelines, taps or valves, containers, pumps, in contrast to the prototype, is additionally equipped with two containers for washing solutions and a container with a neutral liquid, as well as a pressure and speed pulsation generator;

при этом в качестве генератора пульсации давления моющего раствора используют устройство, позволяющее получить автоколебания (пружинный клапан, генератор кавитации, трубку Вентури);at the same time, as a generator of pressure pulsation of the washing solution, a device is used that makes it possible to obtain self-oscillations (spring valve, cavitation generator, Venturi tube);

при этом источником пульсации генератора кавитации является циркуляционный высокооборотный шнекоцентробежный насос;while the source of pulsation of the cavitation generator is a high-speed circulating screw centrifugal pump;

при этом на входе в емкости для моющих растворов установлены очистные устройства, состоящие, например, из сетчатого фильтра и гидравлического циклона;at the same time, cleaning devices are installed at the entrance to the containers for washing solutions, consisting, for example, of a strainer and a hydraulic cyclone;

при этом емкости (цистерны) для моющих растворов снабжены подогревателями, например, змеевикового типа; while containers (tanks) for washing solutions are equipped with heaters, for example, coil type;

при этом устройство снабжено приборами оценки степени загрязненности системы и качества ее промывки;while the device is equipped with devices for assessing the degree of contamination of the system and the quality of its flushing;

при этом в качестве прибора оценки степени загрязненности используется дифференциальный манометр;while as a device for assessing the degree of contamination, a differential pressure gauge is used;

при этом в качестве прибора оценки качества промывки используется фотоэлемент;in this case, a photocell is used as a device for assessing the quality of washing;

при этом циркуляционный насос, очистное устройство, генератор колебаний и емкости выполнены в виде отдельного, например, переносного модуля;while the circulation pump, treatment device, oscillation generator and capacitance are made in the form of a separate, for example, a portable module;

при этом емкости для моющих растворов снабжены подогревателями, например, змеевикового типа;while containers for washing solutions are equipped with heaters, for example, coil type;

при этом устройство дополнительно снабжено системой автоматического управления промывкой.however, the device is additionally equipped with an automatic flushing control system.

Устройство для промывки систем выполняется отдельным передвижным или стационарным модулем (в зависимости от условий применения).A device for flushing systems is performed by a separate mobile or stationary module (depending on the conditions of use).

Заявляемые способ и устройство позволяют получить новый по сравнению с прототипом технический результат, заключающийся в более качественной очистке замкнутых систем от отложений и накипи.The inventive method and device allows to obtain a new technical result compared to the prototype, which consists in a better cleaning of closed systems from deposits and scale.

Сопоставление предлагаемых способа и устройства и их прототипов показало, что поставленная задача решается в результате новых совокупностей признаков, что доказывает соответствие предлагаемых изобретений критерию «новизна».A comparison of the proposed method and device and their prototypes showed that the task is solved as a result of new sets of features, which proves the conformity of the proposed inventions with the criterion of "novelty."

Вместе с тем проведенный информационный поиск в области очистки и промывки замкнутых систем охлаждения энергетических установок и литейных форм не выявил решений, содержащих отдельные отличительные признаки изобретений, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемых способа и устройства критерию «изобретательский уровень».However, the information search carried out in the field of cleaning and washing closed cooling systems of power plants and foundry molds did not reveal solutions containing individual distinguishing features of inventions, which allows us to conclude that the claimed method and device meet the criterion of "inventive step".

Способ очистки иллюстрируется следующим примером.The cleaning method is illustrated by the following example.

После 4-6 месяцев эксплуатации судовой энергетической установки или 5-10 тыс. заливок в охлаждаемую металлическую форму (в зависимости от качества и химического состава применяемой охлаждающей воды) замкнутый контур охлаждения отключается от централизованной (цеховой) системы водоснабжения и подключается к промывочному модулю. Включается система подогрева моющих растворов. Подогрев может осуществляться с помощью водяных или паровых змеевиковых подогревателей или электрических нагревателей.After 4-6 months of operation of the ship’s power plant or 5-10 thousand fillings in a cooled metal form (depending on the quality and chemical composition of the used cooling water), the closed cooling circuit is disconnected from the centralized (workshop) water supply system and connected to the flushing module. The washing solution heating system is turned on. Heating can be carried out using water or steam coil heaters or electric heaters.

После достижения температуры моющей жидкости 320 К включается циркуляционный насос и начинается прокачка щелочного ПАВ-содержащего моющего раствора через систему водоохлаждения.After reaching the temperature of the washing liquid 320 K, the circulation pump is switched on and the alkaline surfactant-containing washing solution is pumped through the water cooling system.

В качестве моющего раствора используют, например, раствор Анкраса ТУ 3840820-78 (Б.Г. Бедрик, П.В. Чулков, С.И. Калашников. Растворители и составы для очистки машин и механизмов. М.: Химия. - 1989) или присадки по авт.св. №1317915, 1987; №1609120, 1990) при концентрации 0,1…5%.As a washing solution, for example, Ankras solution TU 3840820-78 (B. G. Bedrik, P. V. Chulkov, S. I. Kalashnikov. Solvents and compositions for cleaning machines and mechanisms. M: Chemistry. - 1989) or additives for auto No. 1317915, 1987; No. 1609120, 1990) at a concentration of 0.1 ... 5%.

Благодаря малому поверхностному натяжению моющий раствор проникает в мельчайшие зазоры и трещины между частицами загрязнений и, адсорбируясь на этих частицах, создает расклинивающее давление, которое измельчает и отрывает их. Тем же явлением адсорбции обусловлена стабилизирующая и пенообразующая способность, удерживающая частицы загрязнений во взвешенном состоянии и способствующая их выносу с очищаемой поверхности.Due to the low surface tension, the washing solution penetrates into the smallest gaps and cracks between the particles of contaminants and, adsorbing on these particles, creates a proppant that crushes and tears them apart. The same phenomenon of adsorption is due to the stabilizing and foaming ability, which keeps the particles of impurities in suspension and contributes to their removal from the surface being cleaned.

Высокое качество очистки поверхностей обеспечивается сочетанием эффекта Ребиндера, заключающегося в снижении механической прочности отложений под действием молекул ПАВ (1. Горюнов Ю.В., Перцов Н.В., Сумм В.Д. Эффект Ребиндера. М. 1966. 2. Тельнов А.Ф., Козлов Ю.С. и др. Моющие средства, их использование в машиностроении и регенерация. М. : Машиностроение, 1993. - 208 с.) и химической очистки кислотными растворами.The high quality of surface cleaning is ensured by the combination of the Rebinder effect, which consists in reducing the mechanical strength of deposits under the influence of surfactant molecules (1. Goryunov Yu.V., Pertsov N.V., Summ VD. Rebinder effect. M. 1966. 2. Telnov A .F., Kozlov Yu.S. et al. Detergents, their use in mechanical engineering and regeneration. M.: Mechanical Engineering, 1993. - 208 p.) And chemical cleaning with acid solutions.

Моющий раствор содержит ингибиторы коррозии, обеспечивающие создание на поверхности металла защитной пленки и предотвращающие коррозию очищенных участков при покачивании кислотного раствора.The cleaning solution contains corrosion inhibitors that provide a protective film on the metal surface and prevent corrosion of the cleaned areas when the acid solution sways.

Затем жидкость проходит через очистительное устройство и вновь поступает в цистерну, где нагревается до исходной температуры.Then the liquid passes through the cleaning device and again enters the tank, where it is heated to the initial temperature.

После тридцатиминутного прокачивания щелочного моющего раствора циркуляционный насос выключается, замкнутая система охлаждения опустошается самотеком, после чего по ней начинает прокачиваться кислотный моющий раствор, оказывающий на отложения, разрыхленные и частично разрушенные, химическое воздействие. После контура охлаждения раствор также проходит через очистительное устройство и поступает в цистерну, где подогревается.After thirty minutes of pumping the alkaline washing solution, the circulation pump is turned off, the closed cooling system is emptied by gravity, after which the acid washing solution begins to pump through it, which has a chemical effect on deposits that are loosened and partially destroyed. After the cooling circuit, the solution also passes through the cleaning device and enters the tank, where it is heated.

Прокачивание кислотного раствора производится также от 0,5 до 3 часов в зависимости от степени загрязненности полостей и характера отложений. Затем цикл очистки системы может быть повторен.Pumping of the acid solution is also carried out from 0.5 to 3 hours, depending on the degree of contamination of the cavities and the nature of the deposits. Then the system cleaning cycle can be repeated.

Прокачивание моющих растворов осуществляется с пульсациями давления, которые достигаются применением редукционного клапана, открывающегося при достижении давлением жидкости определенного значения.Pumping of washing solutions is carried out with pressure pulsations, which are achieved by using a pressure reducing valve that opens when the liquid pressure reaches a certain value.

Пульсация давления может иметь также кавитационную природу.Pressure pulsation can also be cavitational in nature.

В этом случае источником автомодельных колебаний является генератор кавитации или устройство типа трубки Вентури.In this case, the source of self-similar oscillations is a cavitation generator or a device such as a venturi.

Увеличение скорости жидкости в узком сечении трубки Вентури вызывает падение местного статического давления. Постепенное увеличение расхода жидкости приводит к понижению давления до критического, равного или близкого к давлению насыщенных паров жидкости и возникновению кавитации. Подвод энергии к колебательной системе при этом обусловлен изменением потерь полного давления на внезапное расширение потока за кавитационной каверной. Если подвод энергии превышает рассеивание ее на гидравлических сопротивлениях, то в системе будут наблюдаться колебания с увеличивающейся амплитудой. Нелинейные зависимости потерь полного давления на внезапное расширение потока от размеров кавитационной полости и расхода на выходе из трубки Вентури, а также нелинейная зависимость гидравлического сопротивления системы за трубкой Вентури от расхода на выходе из трубки приводят к ограничению амплитуды и установлению автоколебаний в системе за кавитирующей трубкой Вентури.An increase in the fluid velocity in a narrow section of the venturi causes a drop in local static pressure. A gradual increase in fluid flow leads to a decrease in pressure to a critical pressure equal to or close to the pressure of saturated vapor and the occurrence of cavitation. The energy supply to the oscillatory system in this case is due to a change in the total pressure loss due to the sudden expansion of the flow behind the cavitation cavity. If the energy supply exceeds its dispersion at hydraulic resistances, then oscillations with increasing amplitude will be observed in the system. Nonlinear dependences of the total pressure loss on the sudden expansion of the flow on the size of the cavitation cavity and flow rate at the outlet of the venturi, as well as the nonlinear dependence of the hydraulic resistance of the system behind the venturi on the flow rate at the outlet of the tube, limit the amplitude and establish self-oscillations in the system behind the cavitation venturi .

Механизм кавитационных автоколебаний в системе с трубкой Вентури применим и для других кавитирующих элементов с сужающерасширяющимися каналами местных гидравлических сопротивлений.The mechanism of cavitation self-oscillations in a system with a venturi is also applicable to other cavitating elements with narrowing-expanding channels of local hydraulic resistances.

Кавитационные автоколебания могут быть возбуждены в гидравлической системе без применения дополнительных устройств непосредственно высокооборотным шнекоцентробежным насосом. Скрытая кавитация, несмотря на существование в проточной части кавитационных каверн, не оказывает заметного влияния на статические выходные параметры насоса (напор, мощность, КПД), но приводит к изменению динамических характеристик системы и при определенных условиях вызывает самовозбуждение колебаний давления и расхода в системе (В.В. Пилипенко. Кавитационные автоколебания. - Киев: Наукова думка. - 1989).Cavitation self-oscillations can be excited in the hydraulic system without the use of additional devices directly by a high-speed screw centrifugal pump. Hidden cavitation, despite the existence of cavitation cavities in the flow part, does not significantly affect the static output parameters of the pump (pressure, power, efficiency), but leads to a change in the dynamic characteristics of the system and, under certain conditions, causes self-excitation of pressure and flow fluctuations in the system (V .V. Pilipenko. Cavitational self-oscillations. - Kiev: Naukova Dumka. - 1989).

Между прокачиванием щелочного и кислотного моющих растворов производится промывка системы нейтральной жидкостью, например водой, что позволяет избежать реакции нейтрализации между кислотным и щелочным растворами, уменьшить расход моющих растворов и увеличить срок их службы.Between pumping alkaline and acid detergent solutions, the system is flushed with a neutral liquid, such as water, which avoids the neutralization reaction between acid and alkaline solutions, reduces the consumption of detergent solutions and increases their service life.

Устройство для очистки технических систем иллюстрируется фиг. 1.A device for cleaning technical systems is illustrated in FIG. one.

В состав устройства входят: 1 - замкнутый контур охлаждения; 2, 3 - емкости для хранения моющих растворов, соответственно щелочного и кислотного; 4 - циркуляционный насос; 5, 6 - трехходовые краны или клапаны; 7 - очиститель, состоящий из сетчатого фильтра - 8 и гидравлического циклона - 9; 10 - генератор пульсации давления жидкости; 11, 12 - подогреватели жидкостей; 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 - трубопроводы (шланги); 22 - емкость для сброса загрязнений; 23, 24 - манометры; 25. 26 - термометры; 27 - трубопровод (шланг); 28 - кран или клапан; 29 - фотоэлемент; 30 - автоматическое управляющее устройство; 31, 32 - трехходовые краны или клапаны; 33 - емкость; 34 - трубопровод (шланг); 35 - всасывающая магистраль насоса.The structure of the device includes: 1 - closed cooling circuit; 2, 3 - containers for storing washing solutions, respectively alkaline and acid; 4 - circulation pump; 5, 6 - three-way valves or valves; 7 - cleaner, consisting of a strainer - 8 and a hydraulic cyclone - 9; 10 - fluid pressure pulsation generator; 11, 12 - fluid heaters; 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 - pipelines (hoses); 22 - capacity for discharge of pollution; 23, 24 - pressure gauges; 25.26 - thermometers; 27 - pipeline (hose); 28 - tap or valve; 29 - photocell; 30 - automatic control device; 31, 32 - three-way valves or valves; 33 - capacity; 34 - pipeline (hose); 35 - suction line of the pump.

Устройство работает следующим образом. Перед началом промывки система охлаждения двигателя или литейной формы отключается от централизованной (цеховой) системы водоснабжения. Система охлаждения опустошается и подсоединяется при помощи штуцеров к трубопроводам 16 и 17 промывочного модуля. ПАВ-содержащий моющий раствор, нагретый до требуемой температуры нагревателем 11, из емкости 2 по трубопроводу 13, через трехходовой кран или клапан 6 и трубопровод 15 подается к циркуляционному насосу 4. Циркуляционный насос 4 нагнетает моющий раствор через генератор пульсации давления жидкости 10 по трубопроводу 16 в систему охлаждения. После прохождения по системе охлаждения моющий раствор отводится из пресс-формы 1 по трубопроводу 17 к очистному устройству 7, где из него при помощи фильтра 9 и гидроциклона 8 удаляются смытые механические частицы.The device operates as follows. Before flushing, the engine or mold cooling system is disconnected from the centralized (workshop) water supply system. The cooling system is emptied and connected via fittings to the piping 16 and 17 of the flushing module. A surfactant-containing washing solution heated to the required temperature by the heater 11, from the tank 2 through a pipe 13, through a three-way valve or valve 6 and a pipe 15 is supplied to the circulation pump 4. The circulation pump 4 pumps the washing solution through a fluid pressure pulsation generator 10 through the pipe 16 into the cooling system. After passing through the cooling system, the washing solution is discharged from the mold 1 through a pipe 17 to a treatment device 7, where washed mechanical particles are removed from it using a filter 9 and a hydrocyclone 8.

Очищенный раствор по трубопроводу 20 через трехходовой кран или клапан 5 возвращается в емкость 2 и подогревается в ней до номинальной температуры (320…360 К) и вновь поступает к циркуляционному насосу 4. При прокачивании ПАВ-содержащего моющего раствора на очищенных металлических поверхностях создается защитная пленка перед прокачиванием кислотного раствора.The purified solution through pipeline 20 through a three-way valve or valve 5 is returned to the tank 2 and heated in it to the rated temperature (320 ... 360 K) and again goes to the circulation pump 4. When pumping a surfactant-containing washing solution on the cleaned metal surfaces, a protective film is created before pumping the acid solution.

Через 30 минут работы циркуляционный насос 4 выключается, система охлаждения опустошается самотеком, кран (клапан) 31 переводится в положение, сообщающее гидроциклон 8 с емкостью 33, заполненной нейтральной промывочной жидкостью, например водой. Через трубопровод 34 и трехходовой кран (клапан) 32 емкость 33 сообщается с всасывающей магистралью циркуляционного насоса 35, при этом магистраль 35 разобщается с трубопроводом 15. Насос 4 включается, и в течение 5 минут производится промывка системы нейтральной жидкостью (водой).After 30 minutes of operation, the circulation pump 4 is turned off, the cooling system is emptied by gravity, the valve (valve) 31 is moved to the position communicating the hydrocyclone 8 with a capacity 33 filled with a neutral washing liquid, such as water. Through the pipe 34 and the three-way valve (valve) 32, the tank 33 communicates with the suction line of the circulation pump 35, while the line 35 is disconnected from the pipe 15. The pump 4 is turned on and the system is flushed with neutral liquid (water) for 5 minutes.

После окончания промывки нейтральной жидкостью краны (клапаны) 31 и 32 переводятся в положения, исключающие циркуляцию через емкость 33 и трубопровод 34, краны (клапаны) 5 и 6 переводятся в положения, при которых к циркуляционному насосу 4 кислотный моющий раствор подводится из емкости 3 по трубопроводу 14 через кран (клапан) 5 и трубопровод 15. После прохождения системы охлаждения пресс-формы 1 и очистки в фильтре 9 и гидроциклоне 8 моющий раствор по трубопроводу 20, через кран (клапан) 5 и трубопровод 19 возвращается в емкость 3, где при помощи нагревателя 12 подогревается до номинальной температуры (320…360 К) и вновь поступает к насосу 4.After washing with a neutral liquid, the taps (valves) 31 and 32 are switched to the positions that exclude circulation through the tank 33 and the pipeline 34, the taps (valves) 5 and 6 are moved to the positions in which the acidic washing solution is supplied to the circulation pump 4 from the tank 3 by pipe 14 through the tap (valve) 5 and pipe 15. After passing the cooling system of the mold 1 and cleaning in the filter 9 and hydrocyclone 8, the washing solution through pipe 20, through the tap (valve) 5 and pipe 19 returns to the tank 3, where at help heater I 12 is heated to the rated temperature (320 ... 360 K) and again enters the pump 4.

Смытые продукты загрязнения отводятся из гидроциклона по трубопроводу 21 в емкость 22, которая опустошается по мере наполнения через трубопровод 27 и кран (клапан) 28.Washed pollution products are discharged from the hydrocyclone through line 21 to a container 22, which is emptied as it is filled through line 27 and a valve (valve) 28.

Манометры 23 и 24 служат для определения потери давления в системе охлаждения и оценки степени ее загрязненности. Показания манометров, соответствующие чистой системе охлаждения, являются сигналом для прекращения промывки.Manometers 23 and 24 are used to determine the pressure loss in the cooling system and assess the degree of its contamination. Pressure gauges corresponding to a clean cooling system are a signal to stop flushing.

Степень чистоты системы контролируется также по замутненности (оптической плотности) отводимого моющего раствора при помощи фотоэлемента 29. The degree of purity of the system is also controlled by the turbidity (optical density) of the removed washing solution using a photocell 29.

Промывка прекращается, когда оптическая плотность моющего раствора соответствует заданной величине.Rinsing stops when the optical density of the washing solution corresponds to a predetermined value.

Управление промывочным модулем осуществляется вручную или автоматически при помощи специального устройства (АСУ) 30, получающего сигналы от манометров 23, 24, термометров 25 и 26, фотоэлемента 29, таймера и управляющего работой циркуляционного насоса 4, кранов (клапанов) 5 и 6 и нагревателей 11 и 12.The flushing module is controlled manually or automatically using a special device (ACS) 30 that receives signals from pressure gauges 23, 24, thermometers 25 and 26, a photocell 29, a timer and controls the operation of the circulation pump 4, taps (valves) 5 and 6, and heaters 11 and 12.

После окончания промывки циркуляционный насос 4 отключается, система охлаждения 1 опустошается самотеком, отсоединяется от промывочного модуля и подключается к централизованной системе водоснабжения.After washing, the circulation pump 4 is turned off, the cooling system 1 is emptied by gravity, disconnected from the washing module and connected to a centralized water supply system.

Таким образом, в результате использования предлагаемых изобретений за счет применения двух моющих растворов и пульсации давления моющей жидкости, достигается высокое качество очистки, что позволяет повысить ресурс и обеспечить расчетный тепловой режим судовых энергетических установок или водоохлаждаемых литейных форм, что в свою очередь обеспечивает оптимальный теплоотвод в систему охлаждения, защиту системы веществами, обладающими высокими ингибирующими свойствами и длительным последействием, снижение затрат на ремонт.Thus, as a result of the use of the proposed inventions due to the use of two washing solutions and pulsation of the pressure of the washing liquid, a high quality of cleaning is achieved, which allows to increase the resource and provide the calculated thermal regime of ship power plants or water-cooled foundry molds, which in turn ensures optimal heat removal in cooling system, protecting the system with substances having high inhibitory properties and a long lasting aftereffect, reducing repair costs.

Предлагаемое изобретение было создано специалистами кафедры теории и конструкции судовых ДВС ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» в составе научно-исследовательской работы. Были произведены расчеты, показавшие возможность использования заявляемых изобретений, что с учетом вышеизложенного позволяет сделать вывод о возможности их промышленного применения.The present invention was created by specialists of the Department of Theory and Design of Marine ICE FSBEI HE "State University of the Sea and River Fleet named after Admiral S.O. Makarova "as part of research work. Calculations were made that showed the possibility of using the claimed inventions, which, taking into account the foregoing, allows us to conclude about the possibility of their industrial application.

Claims (19)

1. Способ очистки теплоэнергетического оборудования от отложения и накипи, заключающийся в прокачивании моющего раствора через трубопроводы и внутренние полости, отличающийся тем, что перед очисткой опустошают систему от рабочих жидкостей, готовят два моющих раствора - щелочной, содержащий поверхностно-активные вещества, и кислотный, нагревают растворы до 320…360К, прокачивают поочередно, начиная со щелочного раствора, через трубопроводы и внутренние полости оборудования, при этом прокачивание растворов чередуют с прокачиванием нейтральной жидкости, например воды.1. A method of cleaning heat and power equipment from deposits and scale, which consists in pumping the washing solution through pipelines and internal cavities, characterized in that before cleaning the system is emptied of working fluids, two washing solutions are prepared - alkaline, containing surfactants, and acid, solutions are heated to 320 ... 360K, pumped alternately, starting with an alkaline solution, through pipelines and internal cavities of the equipment, while pumping solutions alternate with pumping neutral hydrochloric liquid such as water. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после 0,5…3 часов прокачивания ПАВ-содержащего раствора систему опорожняют, промывают водой до значения рН раствора 6-8, после чего в течение 0,5…3 часов прокачивают кислотный моющий раствор.2. The method according to p. 1, characterized in that after 0.5 ... 3 hours of pumping a surfactant-containing solution, the system is emptied, washed with water until the pH of the solution is 6-8, after which an acid detergent is pumped for 0.5 ... 3 hours solution. 3. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что в процессе прокачивания моющий раствор очищают (фильтруют), а затем подогревают до исходной температуры.3. The method according to any one of paragraphs. 1, 2, characterized in that in the process of pumping the washing solution is cleaned (filtered), and then heated to its original temperature. 4. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что прокачивание моющего раствора осуществляют в режиме пульсации скорости течения и давления жидкости.4. The method according to any one of paragraphs. 1, 2, characterized in that the pumping of the washing solution is carried out in the pulsation mode of the flow rate and fluid pressure. 5. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что пульсации скорости и давления жидкости создают за счет ее автоколебаний.5. The method according to any one of paragraphs. 1, 2, characterized in that the pulsations of the velocity and pressure of the liquid create due to its self-oscillations. 6. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что автоколебания жидкости имеют кавитационную природу.6. The method according to any one of paragraphs. 1, 2, characterized in that the self-oscillations of the liquid are cavitational in nature. 7. Устройство очистки теплоэнергетического оборудования от отложения и накипи, включающее трубопроводы, краны или клапаны, емкости, насосы, отличающееся тем, что дополнительно снабжено двумя емкостями для моющих растворов и емкостью с нейтральной жидкостью7. A device for cleaning heat and power equipment from deposits and scale, including pipelines, taps or valves, containers, pumps, characterized in that it is additionally equipped with two containers for washing solutions and a container with a neutral liquid 8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что дополнительно снабжено генератором пульсации давления и скорости.8. The device according to p. 7, characterized in that it is additionally equipped with a generator of pressure pulsation and speed. 9. Устройство по любому из пп. 7, 8, отличающееся тем, что в качестве генератора пульсации используют генератор кавитации.9. The device according to any one of paragraphs. 7, 8, characterized in that a cavitation generator is used as a pulsation generator. 10. Устройство по любому из пп. 7, 8, отличающееся тем, что в качестве генератора пульсации используют трубку Вентури.10. The device according to any one of paragraphs. 7, 8, characterized in that a venturi is used as a pulsation generator. 11. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что источником пульсации генератора кавитации является циркуляционный высокооборотный шнекоцентробежный насос.11. The device according to p. 9, characterized in that the pulsation source of the cavitation generator is a high-speed circulating screw centrifugal circulation pump. 12. Устройство по любому из пп. 7, 8, отличающееся тем, что на входе в емкости для моющих растворов установлены очистные устройства.12. The device according to any one of paragraphs. 7, 8, characterized in that at the entrance to the tank for cleaning solutions installed cleaning devices. 13. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что очистные устройства выполнены из сетчатого фильтра и гидравлического циклона.13. The device according to p. 11, characterized in that the treatment device is made of a strainer and a hydraulic cyclone. 14. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что емкости для моющих растворов снабжены подогревателями, например, змеевикового типа.14. The device according to p. 7, characterized in that the containers for washing solutions are equipped with heaters, for example, coil type. 15. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что дополнительно снабжено приборами оценки степени загрязненности системы и качества ее промывки.15. The device according to claim 7, characterized in that it is additionally equipped with devices for assessing the degree of contamination of the system and the quality of its flushing. 16. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что в качестве прибора оценки степени загрязненности используется дифференциальный манометр.16. The device according to p. 14, characterized in that as a device for assessing the degree of contamination, a differential pressure gauge is used. 17. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что в качестве прибора оценки качества промывки используется фотоэлемент.17. The device according to p. 14, characterized in that a photocell is used as a device for evaluating the washing quality. 18. Устройство по любому из пп. 7, 8, отличающееся тем, что циркуляционный насос, очистное устройство, генератор колебаний и емкости выполнены в виде отдельного, например, переносного модуля.18. The device according to any one of paragraphs. 7, 8, characterized in that the circulation pump, treatment device, oscillation generator and capacitance are made in the form of a separate, for example, portable module. 19. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что дополнительно снабжено системой автоматического управления промывкой.19. The device according to claim 7, characterized in that it is further provided with an automatic flushing control system.
RU2015133681A 2015-08-11 2015-08-11 Method of heat-power equipment cleaning from deposits and scale and device for its implementation RU2619010C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015133681A RU2619010C2 (en) 2015-08-11 2015-08-11 Method of heat-power equipment cleaning from deposits and scale and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015133681A RU2619010C2 (en) 2015-08-11 2015-08-11 Method of heat-power equipment cleaning from deposits and scale and device for its implementation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015133681A RU2015133681A (en) 2017-02-17
RU2619010C2 true RU2619010C2 (en) 2017-05-11

Family

ID=58454295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015133681A RU2619010C2 (en) 2015-08-11 2015-08-11 Method of heat-power equipment cleaning from deposits and scale and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2619010C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188271U1 (en) * 2018-11-12 2019-04-04 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" Installation for chemical cleaning of heat exchangers
CN110160392A (en) * 2019-05-29 2019-08-23 佛山市海天(江苏)调味食品有限公司 A kind of on-line cleaning method of plate heat exchanger
RU2797286C1 (en) * 2022-09-22 2023-06-01 Лаврик Елена Валерьевна Foam cleaner for removing contaminants from the inner surfaces of honeycombs of car radiator core

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA6862C2 (en) * 1992-07-29 1995-03-31 Інститут Колоідної Хімії І Хімії Води Ім. А.В. Думанського Ан України Method for cleaning heat transfer surfaces of heat exchangers with removal of carbonate deposits
RU2109244C1 (en) * 1996-08-01 1998-04-20 Акционерное общество закрытого типа "Маршал" Method of removal of deposits from internal surface of hot-water heating system and device intended for its realization
UA68622A (en) * 2003-08-27 2004-08-16 Stanislav Volodymy Pohorelskyi Soil cultivation device
RU67242U1 (en) * 2007-05-02 2007-10-10 Антон Юрьевич Сандеров DEVICE FOR REMOVING SEDIMENTS FROM INTERNAL WALLS OF HEAT EXCHANGE UNITS
RU2350880C1 (en) * 2007-08-21 2009-03-27 Антон Юрьевич Сандеров Method of cleaning interior walls of heat exchanging device of natural gas cooling system from sediments
EA021338B1 (en) * 2009-01-15 2015-05-29 Эм-Ай Эл.Эл.Си. Cleaning agents for wellbore cleaning and methods of use thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA6862C2 (en) * 1992-07-29 1995-03-31 Інститут Колоідної Хімії І Хімії Води Ім. А.В. Думанського Ан України Method for cleaning heat transfer surfaces of heat exchangers with removal of carbonate deposits
RU2109244C1 (en) * 1996-08-01 1998-04-20 Акционерное общество закрытого типа "Маршал" Method of removal of deposits from internal surface of hot-water heating system and device intended for its realization
UA68622A (en) * 2003-08-27 2004-08-16 Stanislav Volodymy Pohorelskyi Soil cultivation device
RU67242U1 (en) * 2007-05-02 2007-10-10 Антон Юрьевич Сандеров DEVICE FOR REMOVING SEDIMENTS FROM INTERNAL WALLS OF HEAT EXCHANGE UNITS
RU2350880C1 (en) * 2007-08-21 2009-03-27 Антон Юрьевич Сандеров Method of cleaning interior walls of heat exchanging device of natural gas cooling system from sediments
EA021338B1 (en) * 2009-01-15 2015-05-29 Эм-Ай Эл.Эл.Си. Cleaning agents for wellbore cleaning and methods of use thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188271U1 (en) * 2018-11-12 2019-04-04 Публичное акционерное общество "АВТОВАЗ" Installation for chemical cleaning of heat exchangers
CN110160392A (en) * 2019-05-29 2019-08-23 佛山市海天(江苏)调味食品有限公司 A kind of on-line cleaning method of plate heat exchanger
RU2797286C1 (en) * 2022-09-22 2023-06-01 Лаврик Елена Валерьевна Foam cleaner for removing contaminants from the inner surfaces of honeycombs of car radiator core

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015133681A (en) 2017-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102962232B (en) High-voltage pulse turbulent flow pipeline rinse-system
CN105135412B (en) A kind of unit cleaning of super critical boiler
RU2619010C2 (en) Method of heat-power equipment cleaning from deposits and scale and device for its implementation
US3457108A (en) Method of removing adherent materials
NL1028717C2 (en) Partically-free dry chemical cleaning with one bath.
RU2338899C1 (en) Clarification method of tubes of gas air cooling device and device for its implementation
JP7179285B2 (en) Tooling fluid supply system
EA026327B1 (en) Method for chemical cleaning of body cavities of water-cooled assemblies and components of water cooling system of locomotive diesel from scale and corrosion deposits
CN111033121B (en) Double-loop nuclear reactor steam generating device with purging and draining system
CN110899262A (en) Device suitable for offshore platform chemical washing, oil washing and degreasing
GB2480866A (en) Method of flushing a central heating system comprising the use of a magnetic filter
RU167097U1 (en) DEVICE FOR CLEANING THE INTERNAL SURFACE OF A WATER HEATING BOILER
KR101479451B1 (en) Pipe line cleaning apparatus
CN212041750U (en) Ultrasonic cleaning equipment with gas heat source
CN203803392U (en) Integrated device for off-line cleaning and detecting of 8-inch reverse osmosis membrane elements
RU2783738C1 (en) Device for impulse cleaning of heat exchange surfaces
RU2797480C1 (en) Mobile plant for washing pipe prover
RU2323390C1 (en) Heat supply system
RU2763083C1 (en) Method for preservation of boiler equipment
Litecka The design of innovative CIP machine for heat exchangers
RU2824169C1 (en) Method of cleaning inner surface of pipes of heat exchangers
CN217738018U (en) Shell-and-tube cooler online cleaning device
CN209093988U (en) A cleaning device for chemical equipment
Williams Ice-Pigging–A Step Forward in Commissioning Cleanliness
RU2699628C1 (en) Method of cleaning hydraulic system pipelines from oil and service contaminants with supercritical carbon dioxide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200812