VỆ SINH THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT DẠNG ỐNG CHÙM
Trong quá trình sử dụng các bộ trao đổi nhiệt dạng ống, bộ phận dễ bị tổn thương nhất là ống. Việc dội nước, ăn mòn và các tác động khác của môi chất lên đường ống có thể gây hư hỏng đường ống. Do đó, bộ trao đổi nhiệt phải được kiểm tra thường xuyên để kịp thời tìm ra lỗi và có biện pháp sửa chữa tương ứng
Cấu tạo chung của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm (bộ trao đổi nhiệt dạng ống có vây) thường được chia thành nhiều dạng khác nhau nhưng cơ bản cấu tạo đều tương đồng nhau. Có 2 yếu tố để phân loại là: Đặc điểm của phần vỏ ngoài (Shell), và kiểu dòng chảy (Tube Side Channel).
Ống trao đổi nhiệt (pipe exchange)
- Đây là bộ phận trung tâm được xem như trái tim của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm. Bề mặt của ống trao đổi nhiệt chính là bề mặt truyền nhiệt giữa lưu thể chảy bên trong ống và bên ngoài ống. Các ống trao đổi nhiệt này được gắn vào mặt sàng ống bằng cách sử dụng phương pháp hàn hoặc phương pháp nong (Với một số ứng dụng có thể sử dụng đồng thời cả hai phương pháp nong ống và hàn ống).
- Vật liệu cấu tạo ống trao đổi nhiệt phần lớn là thép hợp kim và đồng, tuy nhiên trong một số trường hợp bộ trao đổi nhiệt yêu cầu cao cấp (ngành hàng không vũ trụ) cần sử dụng vật liệu từ hợp kim nhôm, Niken, Titanium.
- Có hai loại dạng ống trao đổi nhiệt được sử dụng: Ống trơn hoặc sử dụng ống có cánh khi một lưu chất có hệ số truyền nhiệt thấp hơn rất nhiều so với lưu chất kia.
Mặt sàng ống (tube sheet)
- Mặt sàng ống thường có hình dạng tròn, thường là một tấm kim loại (thép đen, thép hợp kim, inox, titan..) được khoét tạo lỗ và tạo rãnh để có định ống. Các ống được gắn vào các lỗ mặt sàng bằng phương pháp hàn (hàn thủ công hoặc hàn tự động) hay phương pháp nong ống làm biến dạng đường kính ống trao đổi nhiệt tùy thuộc vào vật liệu ống hoặc mục đích sử dụng của thiết bị trao đổi nhiệt. Với một số bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm đặc biệt cần chịu áp lực lớn thì 2 phương pháp này cùng được sử dụng trong 1 lần thao tác.
- Đặc biệt ngoài kết cấu cơ khí như trên, mặt sàng ống cần đáp ứng yêu cầu chống ăn mòn trong quá trình sử dụng. Vật liệu cấu tạo cần có tính chất điện hóa tương đồng cới vật liệu chế tạo ống vào khoang chứa.
Vỏ và cửa lưu chất vào/ra
- Vỏ thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm (Shell) là một bộ phận chứa lưu chất phía ngoài ống trao đổi nhiệt. Cửa lưu chất là bộ phận để đưa lưu chất trao đổi nhiệt phía ngoài ống vào và ra khỏi thiết bị. Vỏ thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm thường có tiết diện hình tròn được chế tạo từ thép tấm.
Khoang đầu và đầu đưa chất lỏng vào/ra phía trong ống
- Khoang đầu và các đầu dẫn lưu chất phía trong ống vào/ra đơn giản là để kiểm soát dòng lưu chất chảy phía trong lòng ống của bộ trao đổi nhiệt dạng ống chùm, vật liệu chế tạo được làm bằng hợp kim
Nắp đậy (Cover)
- Nắp đậy của thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm là tấm hình tròn (có thể là một chỏm cầu) được lắp với mặt bích của khoang đầu bằng các bulong.
Tấm chia khoang (Pass Divider)
- Với một số thiết bị trao đổi nhiệt dạng dạng ống chùm, tấm chia khoang được sử dụng khi thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm thiết kế với số khoang ống từ 2 trở lên.
Vách ngăn (Baffles)
- Vách ngăn có dạng viên phân đơn có chức năng là tạo thành cơ cấu để định vị ống trao đổi nhiệt ở vị trí thích hợp khi lắp đặt cũng như khi vận hành và giữ cho bó ống không bị rung do sự chuyển động xoáy của lưu chất.
Quy trình vệ sinh thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm
Các lỗi phổ biến nhất của bộ trao đổi nhiệt dạng ống là bám bẩn trên thành ống, rò rỉ ống và rung.
Loại bỏ quy mô tường
Trên thành trong và ngoài của ống của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống dễ hình thành lớp cặn do môi chất thường xuyên có mặt. Sự hình thành của quy mô sẽ trực tiếp làm giảm hiệu quả của bộ trao đổi nhiệt, vì vậy nó cần được loại bỏ kịp thời. Phương pháp làm sạch cáu cặn trên thành trong của ống có thể sửa chữa bằng phương pháp cơ học và hóa học.
Sửa chữa rò rỉ
Bó ống của bộ trao đổi nhiệt dạng ống bao gồm nhiều ống, môi trường bị xói mòn và ăn mòn là nguyên nhân chính gây rò rỉ ống. Trước khi sửa chữa đường ống, hãy kiểm tra rò rỉ đường ống.
Phương pháp phổ biến để kiểm tra rò rỉ đường ống là đặt vòi lấy mẫu ở đầu ra áp suất thấp của nước làm mát và thường xuyên lấy mẫu và phân tích nước làm mát. Nếu nước làm mát chứa các thành phần của môi chất được làm mát, điều đó có nghĩa là có rò rỉ trong bó ống. Sau đó dùng phương pháp thử áp suất để kiểm tra ống nào trong bó ống bị rò rỉ.
Trong quá trình kiểm tra, thêm một tấm mù ở một đầu của bó ống, nhúng bó ống vào bể, sau đó sử dụng áp suất không lớn hơn 1 × 100000 Pa của khí nén tương ứng được đưa vào mỗi vòi để kiểm tra.
Khi khí nén chảy vào lỗ ống, nếu có bong bóng trong bể, điều đó có nghĩa là có rò rỉ trong lỗ ống và lỗ ống có thể được đánh dấu. Phương pháp này kiểm tra tất cả các đường ống, và cuối cùng sử dụng các phương pháp sửa chữa khác nhau tùy theo số lượng đường ống bị hư hỏng.
1. Phương pháp sửa chữa rò rỉ đường ống ít
Nếu chỉ một hoặc một số ống trong bó ống bị rò rỉ, xét thấy hiệu suất trao đổi nhiệt của thiết bị trao đổi nhiệt không bị ảnh hưởng, có thể sửa chữa các ống bị rò rỉ bằng cách bịt kín. Sử dụng nút bịt kim loại hình nón để siết chặt và hàn hai đầu ống để bịt đường ống bị hư hỏng.
Độ côn của nút kim loại hình nón phải là 3-5 độ và đường kính của đầu lớn của nút phải lớn hơn một chút so với đường kính trong của ống mở rộng.
2. Phương pháp sửa chữa rò rỉ nhiều đường ống
Nếu có bất kỳ đường ống nào bị rò rỉ, hiệu quả trao đổi nhiệt của bộ trao đổi nhiệt sẽ giảm đi rất nhiều nếu sử dụng phương pháp bịt kín để sửa chữa (thông thường, số lượng đường ống bị tắc không được vượt quá 10% tổng số đường ống).
Tại thời điểm này, thay thế đường ống để sửa chữa. Các bước thao tác như sau:
(1) Tháo đường ống bị rò rỉ
Tháo ống là quá trình kéo ống ra khỏi tấm ống. Khi tháo ống, có thể tháo ống kim loại màu thành mỏng bằng cách khoan hoặc doa, hoặc đục lỗ ống bằng đục sắc.
Khi ống được tháo ra bằng cách khoan hoặc doa, đường kính của mũi khoan hoặc mũi doa phải bằng với đường kính trong của lỗ trên tấm ống.
Khi khoan hoặc doa, cắt kim loại cơ bản của phần mở rộng của ống trong lỗ của tấm ống, sau đó có thể tháo ống ra khỏi tấm ống. Khi đường ống được loại bỏ bằng cách đục, có thể sử dụng chiếc đục sắc bén để thu nhỏ vòi của phần mở rộng vào trong, để đường ống có thể được tách ra khỏi tấm ống và có thể tháo đường ống ra khỏi lỗ của tấm ống.
Đối với các đường ống có độ dày thành lớn, có thể sử dụng phương pháp cắt ngọn lửa oxy-axetylen để loại bỏ các đường ống, nghĩa là cắt các rãnh 2-4 ở phần giãn nở của đường ống và đẩy lỗ ống vào trong để co lại, do đó rằng các đường ống có thể được tách ra khỏi lỗ trên tấm ống, sau đó sử dụng kích vít để đẩy các đường ống ra hoặc sử dụng dụng cụ kéo để kéo chúng ra.
Dù tháo ống bằng phương pháp nào thì cũng phải tháo cả hai đầu ống, trong quá trình tháo cần chú ý không làm hỏng lỗ của tấm ống để khi thay ống mới, ống và ống tấm có thể được kết nối chặt chẽ.
(2) Thay thế đường ống mới và mở rộng nó
Sau khi ống bị hỏng được kéo ra khỏi tấm ống, ống mới có thể được đưa vào lỗ của tấm ống. Thay thế bằng một đường ống mới. Đặc điểm kỹ thuật và vật liệu phải giống như đường ống ban đầu.
Khi xuyên qua đường ống, lỗ của tấm ống tương ứng phải được căn chỉnh sao cho đường ống ở đúng vị trí. Sau đó, bạn có thể kết nối ống với tấm ống.
Các phương pháp kết nối của ống và tấm ống bao gồm mở rộng và hàn.
1) Phương pháp khớp nối giãn nở
Phương pháp mở rộng là sử dụng bộ mở rộng đường ống để cuộn phần đầu ống kéo dài vào lỗ của tấm ống để thành ống mở rộng, đường kính ống tăng lên và đường kính ngoài của ống hoàn toàn vừa với thành trong của ống lỗ tấm và lỗ tấm ống giữ chặt đầu ống, do đó đạt được mục đích kết nối chặt chẽ và chắc chắn giữa hai bên.
Bộ giãn nở ống thủ công kiểu cột nghiêng thường được sử dụng để sửa chữa giãn nở các ống của bộ trao đổi nhiệt.
Các thành phần chính của nó bao gồm một thanh mở rộng, vỏ và con lăn.
Đôi khi, để làm cho phần mở rộng của ống chắc chắn hơn, đầu ống kéo dài ra khỏi tấm ống phải được làm bằng mặt bích. Tại thời điểm này, có thể sử dụng bộ mở rộng ống với con lăn mặt bích. Thiết bị giãn nở ống với con lăn mặt bích có nhiều hơn ba con lăn mặt bích so với thiết bị giãn nở ống thủ công dạng cột nghiêng.
Trước khi mở rộng đường ống, thành trong của lỗ tấm ống và thành ngoài của lỗ tấm ống phải được làm sạch để lộ ra ánh kim loại, và đầu cuối của bức tường phải được ủ để kiểm tra kích thước của đường kính ngoài của ống và đường kính trong của lỗ tấm ống.
Nhiệt độ làm việc trong quá trình giãn nở ống không được thấp hơn – 10 độ. Trong quá trình giãn nở ống, trước tiên hãy bôi một ít dầu lên thành trong của đầu ống, đặt bộ giãn nở ống vào cổng ống, lắp thanh giãn nở hình nón vào giữa ba con lăn, đóng con lăn và bước ống lại, đặt tay cầm bằng lỗ vuông ở một bên đầu của thanh giãn nở, đồng thời ấn nhẹ bằng cả hai tay, xoay tay cầm theo chiều kim đồng hồ và điều khiển con lăn quay, khi thanh giãn nở tiến lên, Con lăn tăng cường lực lăn của thành trong của ống để làm cho thành ống sưng lên.
Gần thành trong của lỗ tấm ống. Sau khi hoàn thành thao tác mở rộng, Solaco sẽ kiểm tra xem lỗ của ống có bị lệch hay không, phần chuyển tiếp có trơn tru không và có vết nứt ở mặt bích hay không.
Nếu có khiếm khuyết nghiêm trọng, Solaco thay thế đường ống và tiến hành mở rộng lại.
Cuối cùng, tiến hành kiểm tra toàn diện bằng phương pháp kiểm tra áp suất nước. Trong quá trình kiểm tra áp suất nước, bó ống phải được lắp vào vỏ và các ống phải được đổ đầy nước trước khi điều áp. Kiểm tra xem các khe co giãn có rò rỉ không. Nếu có hiện tượng rò rỉ, đổ mồ hôi thì phải thực hiện giãn nở lại các khe co giãn.
Phương pháp mở rộng thường được sử dụng ở 25 × Dưới 100000 Pa, nhiệt độ không quá 300 độ.
2) Phương pháp hàn
Khi nhiệt độ và áp suất trung bình cao hơn hoặc nghiêm ngặt hơn, đường ống có thể được cố định trên tấm ống bằng cách hàn.
Trong trường hợp các yêu cầu nghiêm ngặt đối với kết nối của ống và tấm ống, phương pháp mở rộng đầu tiên và sau đó hàn có thể được áp dụng.
Do sự mở rộng của đường ống, khoảng cách giữa đường ống và thành trong của lỗ tấm ống bị giảm, do đó có thể giảm hoặc loại bỏ sự ăn mòn của khe hở, chất lượng hàn có thể được cải thiện và tuổi thọ có thể được kéo dài.
3) Mở rộng ống nổ
Mở rộng ống nổ là một quá trình mới để kết nối ống và lỗ của tấm ống. Nguyên tắc của nó là sử dụng chất nổ năng lượng cao để làm cho nó phát nổ trong thời gian khắc nghiệt, tạo ra áp suất cao và làm cho đầu ống bị biến dạng dẻo nhanh chóng dưới tác động của khí áp suất cao và sóng xung kích, và vừa khít với lỗ của tấm ống.
Trong quá trình vận hành, vòng tròn bên ngoài của đầu ống và vòng tròn bên trong lỗ của tấm ống phải được làm sạch để làm cho nó rò rỉ ánh kim loại, và ống phải được đưa vào lỗ của tấm ống, sau đó gói thuốc nổ chứa ngòi nổ sẽ được đưa vào. đặt ở đầu ống. Gói thuốc nổ và kíp nổ phải được đặt cùng vị trí với ống để đảm bảo lực nở đều khi nổ.
Vị trí trục của gói thuốc nổ ở đầu ống, chẳng hạn như tài liệu đào tạo. Lỗ ống có thể bị vỡ khi ở gần phía trước, và ở giữa ống có thể bị gãy hoặc đầu ống có thể bị đóng khi ở gần phía sau.
Cuối cùng, kíp nổ sẽ được kích điện và kích nổ. Dưới tác động của áp suất lớn trong vụ nổ, đầu ống phải được mở rộng chặt chẽ trên lỗ của tấm ống. Ống giãn nở thuốc nổ có thể nở nhiều ống cùng một lúc. Mỗi lần phải sử dụng các kíp nổ cùng số lô. Vật liệu chì của mỗi kíp phải giống nhau để thống nhất thời gian nổ của đầu ống và đảm bảo chất lượng nổ.
Hai đầu ống không được nổ đồng thời mà phải nổ đầu này trước đầu kia. Lượng thuốc nổ quyết định chất lượng của khe co giãn. Khi có nhiều chất nổ thì đường ống sẽ dễ bị hỏng, còn khi ít chất nổ thì chất lượng của khe co giãn không được đảm bảo.
Tốt hơn là xác định số lượng chất nổ thông qua thử nghiệm mô phỏng trước khi xây dựng.
Phương pháp giãn nở ống nổ có chi phí thấp, thao tác đơn giản, ít nhân công nhưng phải hết sức cẩn thận và an toàn trong thao tác.
Phương pháp sửa chữa đường ống rung
Sự rung động của các ống trong bộ trao đổi nhiệt dạng ống là một dạng hư hỏng phổ biến khác. Sự rung động của ống sẽ nới lỏng khe co giãn của đầu ống, gây mài mòn phần tiếp xúc giữa ống và tấm vách ngăn, làm giảm tuổi thọ của bó ống.
Do đó, cần có biện pháp sửa chữa độ rung của đường ống kịp thời để tránh những tai nạn không mong muốn.
Sự rung động của đường ống là do khe hở quá mức giữa đường ống và tấm vách ngăn và dòng chảy xung động của môi trường.
Sự lỏng lẻo của khe co giãn ở đầu ống có thể được sửa chữa bằng cách hàn. Trong quá trình hàn, để giảm ứng suất hàn, phải sử dụng hàn hồ quang dòng điện nhỏ.
Đối với rung động do khe hở quá mức giữa đường ống và tấm vách ngăn gây ra sự mài mòn giữa đường ống và tấm vách ngăn, nên áp dụng các phương pháp sửa chữa khác nhau tùy theo mức độ mài mòn. Nếu thành ống bị mòn nghiêm trọng có thể sửa chữa bằng cách thay ống mới.
Nếu thành ống bị mòn nhẹ, hãy cố gắng giảm khoảng cách giữa ống và tấm vách ngăn, chẳng hạn như tăng số lượng tấm vách ngăn hoặc sử dụng gỗ giữa ống và ống để giảm và loại bỏ rung động của ống.
Đối với rung động của đường ống do dòng xung của môi trường gây ra, nên giảm khả năng rung của đường ống bằng cách loại bỏ dòng xung của môi trường.
Ví dụ: một bộ đệm được đặt trong đường ống để làm cho luồng môi trường ổn định hơn và loại bỏ kết quả.
Như vậy, chúng ta đã hiểu về tầm quan trọng của việc vệ sinh thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống, cũng như các phương pháp và lưu ý khi tiến hành quy trình này. Việc đầu tư vào việc bảo dưỡng và vệ sinh thiết bị trao đổi nhiệt không chỉ giúp tăng hiệu suất hoạt động mà còn đảm bảo an toàn và chất lượng sản phẩm cuối cùng. Hãy thực hiện đúng kế hoạch vệ sinh và bảo dưỡng để duy trì hiệu suất hoạt động của hệ thống trong thời gian dài.
Công ty TNHH kỹ thuật Sông Lam là đại lý chính thức của Kamui Việt Nam – đơn vị sản xuất hàng đầu thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống và thiết bị trao đổi nhiệt dạng khí. Với đội ngũ nhân viên nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết bị công nghiệp. Trong quá trình vệ sinh, Sông Lam cô lập thiết bị, chạy vệ sinh tuần hoàn (CIP) hóa chất trên bơm và phụ kiện mặt bích (bonet) của Sông Lam, không ánh hướng tới thiết bị nhà máy.
Quý khách hàng có nhu cầu vệ sinh/ bảo dưỡng thiết bị trao đổi nhiệt, vui lòng liên hệ với chúng tôi. Sông Lam cam kết giá cạnh tranh và đảm bảo chất lượng.
