Технические характеристики

Конструкция, форма и размер спиральных каналов выбирается в соответствии с областью применения, характеристиками жидкостей и тепловыми режимами. Таблица 1. Диапазон технических характеристик.

Характеристика	Минимально	Максимально
Площадь поверхности теплообменника, м^2	0,1	800
Ширина канала, мм	5	70
Ширина спирали, мм	20	2000
Толщина спирали, мм	1,5	5
Диаметр кожуха	600	2000
Расчетная температура, °C	–100	450 и выше
Расчетное давление, бар	Полный вакуум	50 и выше
Разница давлений, атм	0	2 и выше
Стандартные конструкционные материалы	Углеродистая сталь, аустенитная нержавеющая сталь, дуплексные сплавы, никель и никелевые сплавы, титан и др.
Скорость рабочей среды
жидкости	до ω = 2 м/с
газы	до ρω = 20 кг/(м^2·с)

Принципы технического обслуживания оборудования

Спиральные теплообменники не требуют сложного сервисного обслуживания, поскольку имеют прочную и жесткую цельносварную конструкцию и мало подвержены загрязнению.

Доступ ко всей поверхности канала для осмотра или чистки благодаря съемным крышкам обеспечивает легкое сервисное обслуживание.

Слив технологической жидкости из всех спиральных теплообменников циклического действия можно производить на месте без отсоединения трубопроводов или разборки аппаратов. В случаях, когда слив необходимо производить регулярно, теплообменник устанавливают вертикально.

1. Подготовка

Проверки и ремонтные работы должны выполняться квалифицированным персоналом согласно предписаниям, которые действуют в той стране, где установлен теплообменник.

2. Наросты и засорения

Несмотря на низкую скорость образования наростов, на поверхностях стенок могут появляться различные виды отложений, которые состоят из субстанций с низкой теплопроводностью, что увеличивает общее сопротивление стенки. В результате может сильно уменьшиться общая теплопередача, а под отложениями в трещинах может возникать коррозия.

3. Очистка

Для сохранения характеристик номинальной производительности необходимо содержать в чистоте поверхности теплопередачи.

Очистка Cleaning-In-Place (CIP-очистка) / Безразборная мойка

Эффективным способом является частая промывка теплообменника без снятия крышек с использованием подходящего растворителя — кислоты или щелочного раствора. Трубы должны быть оснащены обводными вентилями, которые обеспечивают циркуляцию чистящих средств. Для наилучшего результата направление потока должно быть противоположным обычному (обратная промывка). Чистящие средства должны быть совместимы с монтажными материалами и использоваться в соответствии с инструкциями. Скорость потока раствора чистящего средства должна быть выше или равна номинальной скорости потока. После очистки спиральный теплообменник необходимо тщательно промыть водой, чтобы удалить возможные остатки чистящего средства. Следует контролировать показатель pH и содержание хлоридов в промывочной воде, а также защищать детали из углеродистой стали, когда применяются едкие химические вещества. Вид раствора и частота промывки определяются в каждом конкретном случае.

Если невозможна CIP-очистка, теплообменник очищается вручную или механическим способом после снятия крышек. Для эффективного удаления твердых веществ и отложений рекомендуется использовать струю воды под высоким давлением или пара.

4. Обратная промывка

Обратная промывка применяется для отчистки отложений твердых веществ на входе или при засорении в первой части канала. Обратная промывка — это изменение направления потока одной или обеих жидкостей или промывка водой в направлении, противоположном нормальному, продолжительностью на 15—30 минут дольше обычного.

Рис. 5. Специальная конструкция со встроенными патрубками для промывки.

5. Вскрытие теплообменника

Сначала теплообменник остужается после закрытия главных вентилей на стороне входа/выхода. Необходимо убедиться в том, что обе стороны аппарата опорожнены и не находятся под давлением. Далее снимаются трубопроводы. Контактные уплотнения могут прикипеть к поверхностям крышек или поверхностям корпуса. При удалении остатков уплотнительного материала следует избегать повреждения поверхности крышек, кромок корпуса пластин спирального теплообменника или уплотнительного кольца.

6. Техническое обслуживание

Каждый канал осматривается с одной из сторон корпуса, если у канала большая ширина и/или небольшое расстояние, может потребоваться использование эндоскопа. Необходимо проверить каналы на:

• коррозию — на уплотненных сварочных швах рядом с поверхностью корпуса;

• эрозию — в среднем или периферическом входе вблизи промежуточных шайб;

• наросты/засорения — отложения твердых веществ в нижней части аппарата;

• механические повреждения (деформацию).

7. Повторная сборка

При повторной сборке спирального теплообменника уплотнение нужно заменить на новое, поскольку со временем из-за высокой степени сжатия уплотнение теряет свои главные свойства. Необходимо убедиться в том, что контактные уплотнения не повреждены и находятся в чистом состоянии.

8. Испытание

После полной повторной сборки и монтажа обоих крышек спирального теплообменника проводят гидравлическое испытание. Максимальное давление при испытании индивидуально для конкретных марок оборудования.

Испытание воздухом и водой: В закрытый канал подводится воздух с небольшим давлением (от 0,2 до 0,5 бар избыточного давления). Пузырьки воздуха покажут негерметичность сварного шва канала.

Перед испытанием сжатым воздухом или другим газом под давлением всегда необходимо проводить гидравлическое испытание, учитывая действующие правила безопасной эксплуатации. Чтобы обнаружить негерметичность с помощью газа или воздуха, достаточно работать с очень низким давлением (0,5 бар избыточного давления), также можно использовать небольшое количество летучего газа (например, гелий), чтобы не ставить всю систему под давление.