Jak wyczyścić płytowy wymiennik ciepła?

Płytowy wymiennik ciepła to elementy wykonane z dobrego przewodnika, połączone ze sobą w sposób umożliwiający przepływ medium. Zgodnie z prawami fizyki medium o wyższej temperaturze przekazuje ciepło od medium o niższej temperaturze i odwrotnie medium o niskiej temperaturze odbiera energię cieplną od medium cieplejszego. Płyty oddzielające medium (woda, glikol lub powietrze) wykonuje się z materiału nie tylko dobrze przewodzącego ciepło ale również odpornego na zjawiska fizykochemiczne zachodzące w wymienniku.

Wśród wymienników płytowych występują płytowe lutowane z pojedynczymi lub z podwójnymi ścianami. Mamy również spawane wymienniki ciepła, płytowe uszczelkowe wymienniki ciepła, kasetowe wymienniki ciepła, spiralne wymienniki ciepła oraz płytowo płaszczowe wymienniki ciepła.

Wymienniki ciepła nie zawsze są płytowe. Występują również inne konstrukcje i są to wymienniki płaszczowo rurowe oznaczane przez producentów w zależności od konstrukcji JAD, HAD, S lub H.

Wszystkie wymienniki niezależnie od konstrukcji dla zachowania ich wydajności, prędzej czy później wymagają czyszczenia.  

Sprawność wymiennika zależy od jego skuteczności w wymianie ciepła pomiędzy mediami. Jeśli sprawność jest niewystarczająca wymiennik nie spełnia swojego zadania. Główną przyczyną spadku wydajności wymiennika są spadki przepływu (ciśnienia na wymienniku) i spadki skuteczności wymiany ciepła obrazowane przez spadek ΔT (delta T). Różnica temperatur czynnika grzewczego lub chłodzącego przed i za wymiennikiem określa się przez ΔT .

Osady mineralne krystalizują na lub przy powierzchni wymiany ciepła w związku z zachodzącymi przemianami fizycznymi. Z cieczy w której te minerały są rozpuszczone lub w której są zawieszone uwalniane są minerały w postaci kryształów. Mogą one tworzyć twardy spoisty osad nazywany kamieniem (krystalizacja heterogeniczna) lub w specyficznych warunkach fizycznych krystalizować w postaci luźnych mikrokryształów (krystalizacja homogeniczna).

Już 1 mm osadu mineralnego w postaci kamienia kotłowego na powierzchni wymiany ciepła, powoduje spadek wydajności wymiennika o ponad 10%.  Należy podkreślić, że krystalizacja w postaci mikrokryształów nie stanowi problemu dla wymienników gdyż te drobne kryształy są unoszone przez ciecz i w konsekwencji wypłukiwane z wymiennika.

Jeśli czynnikiem w wymienniku jest ciecz bogata w substancje odżywcze, sprzyja ona namnażaniu różnych mikroorganizmów. Są to najczęściej glony, mikro glony, bakterie i wirusy. Tworzą one osad biologiczny nazywany biofilmem. Film biologiczny kolonizujący powierzchnie wymiany ciepła powoduje również spadek ΔT i spadek przepływu.

Automatyka zamontowana na wymienniku lub służby techniczne mogą obserwować i informować o zmianie parametrów na podstawie których ocenia jego sprawność i wydajność. Najczęściej są to temperatury mierzone na wejściu i wyjściu z wymiennika po stronie wyższego i niższego parametru, czyli medium o niższej i wyższej temperaturze. Na podstawie odczytu temperatur mierzone jest delta T, czyli parametr określający sprawność wymiany ciepła poprzez ocenę spadku lub wzrostu temperatury.

Drugi istotny parametr określający sprawność wymiennika to ciśnienie medium a dokładniej rejestrowany wzrost ciśnienia, spowodowany powstającymi osadami i spadek wydajności przepływu. Można również zaobserwować spadek ciśnienia wywołany nieszczelnościami ale są to sytuacje awaryjne.

Dotychczas pokryte osadami wymienniki były wyłączane z eksploatacji i poddawane procesom czyszczenia mechanicznego i chemicznego. Generowało to oczywiste zazwyczaj przewidywane koszty. Wyłączenie z eksploatacji oznacza przestój eksploatacyjny lub produkcyjny. Pojawiają się również koszty pracowników serwisu czyszczącego, koszty stosowanych do czyszczenia środków chemicznych i równie istotny koszt utylizacji ścieków, które nie powinny dostać się do kanalizacji bytowej.

Naprzeciw oczekiwaniom użytkowników wyszła firma Hydropath Technology Ltd. z W. Brytanii produkująca elektroniczne uzdatniacze wody HydroFLOW.

Cel działania tych urządzeń to zapobieganie powstawaniu twardych osadów mineralnych i biologicznych.

Zamontowanie elektronicznego uzdatniacza wody na zasilaniu wymiennika ciepła nie tylko płytowego, na stałe chroni powierzchnie wymiany ciepła przed powstawaniem osadów mineralnych.

Takie rozwiązanie przynosi szereg korzyści eksploatacyjnych i ekonomicznych.

Teraz uzdatniacz wody może przez długi okres czasu utrzymywać wysoka wydajność wymiennika ciepła.

Ważnym aspektem jest również czyszczenie wymienników w trakcie normalnej pracy. Technologia Hydropath pozwala przywrócić jego zakładaną przez projektanta sprawność wymiany ciepła, poprzez usuwanie już istniejących osadów mineralnych ( HydroFLOW C) i biologicznych (HydroFLOW P, HydroFLOW INDUSTRIAL, HydroFLOW CUSTOM).

Dostępne metody czyszczenia wymienników można podzielić na chemiczne i fizyczne lub występujące łącznie fizyczno-chemiczne. Metody chemiczne wiążą się ze stosowaniem do usuwania osadów mineralnych i/lub biologicznych silnych środków chemicznych. Metody fizyczne mogą być mechaniczne wykorzystujące siłowe, fizyczne oddziaływanie na osady (ciśnienie wody, wprowadzanie elementów mechanicznych na przykład w postaci kulek) lub fizyczne korzystające z sygnału elektromagnetycznego aktywującego proces usuwania osadów mineralnych w wyniku reakcji chemicznej. Ten sposób nie wymaga wprowadzania do medium/cieczy środków chemicznych.

Sygnał elektromagnetyczny generowany przez urządzenie HydroFLOW pozwala wyeliminować z powierzchni wymiennika osady biologiczne i dezaktywować mikroorganizmy (biofilm). Wpływ sygnału na substancje polimerowe spajające biofilm jest na tyle skuteczny, że biofilm odrywa się od powierzchni wymiennika jest usuwany wraz z przepływającą cieczą.

Technologia HYDROPATH jest ekonomiczna ekologiczna i może być stosowana podczas pracy wymiennika. Oszczędza to koszty przestojów, eksploatacyjne i serwisowe.

Częstotliwość czyszczenia wymiennika zależy od sposobu użytkowania, rodzaju medium w wymienniku i temperatur.  Regularne czyszczenie wymienników ciepła zazwyczaj wymaga demontażu wymiennika ciepła. Wpływa to na trwałość jego połączeń i uszczelek. Chemiczne czyszczenie wymaga specjalistycznego sprzętu, wiedzy i fachowości w doborze roztworu czyszczącego w zależności od rodzaju zanieczyszczeń.

Dobrze dobrany wymiennik ciepła, właściwie dobrane urządzenie do uzdatniania medium/cieczy/wody (np. HydroFLOW) pozwalają na długotrwałą pracę bez konieczności czyszczenia wymiennika. Jeśli już widoczne są spadki wydajności wymiennika czyli obniżenie delta T i przepływu wymiennik powinien zostać  poddany czyszczeniu. Jeśli jest jeszcze przepływ a spadek wydajności jest możliwy do zaakceptowania, można zamontować elektroniczny uzdatniacz wody HydroFLOW, który usunie powstałe osady z wymiennika (mineralne i biologiczne jeśli występują) w trakcie normalnej pracy wymiennika.

Bezpieczne dla materiałów z których wykonane są wymienniki ciepła. Ze względu na mnogość producentów środków chemicznych trudno jest rekomendować najlepsze i najbardziej odpowiednie dla danego typu instalacji i wymiennika.

Dobór środków chemicznych stosowanych do czyszczenia wymienników powinien zagwarantować brak uszkodzeń wymiennika i ograniczenie jego żywotności. Im skuteczniejszy środek w stosunku do osadów, czyli mniej rozcieńczony roztwór, tym bardziej aktywny w stosunku do materiałów z których wykonywane są wymienniki ciepła. Należy zauważyć, że nie wszystkie środki chemiczne mogą być stosowane w czyszczeniu wymienników wykonanych z aluminium lub stopów miedzi.

Czyszczenie i konserwacja chemiczna, ze względu na występujące zagrożenia powinna być wykonywana przez wykwalifikowanych pracowników z zachowaniem szczególnych środków bezpieczeństwa. Najlepiej zlecić czyszczenie chemiczne firmie która na piśmie zagwarantuje, że wymiennik nie ulegnie uszkodzeniu lub jego powierzchni wymiany ciepła nie zostaną zdegradowane.  Pamiętać również o tym, że popłuczyny po czyszczeniu chemicznym nie mogą być odprowadzane do kanalizacji. Powinny podlegać utylizacji wykonywanej przez specjalistyczne firmy. Co znacznie podwyższa koszty.

Utrzymanie w czystości powierzchni wymiany ciepła wymienników gwarantuje jego wysoką sprawność energetyczną. Ponadto zapewnia wydłużenie trwałości i niezawodność.

Skontaktuj się z nami