一种乙醛结垢换热器清洗装置的制作方法

本实用新型涉及一种清洗装置，更具体一点说，涉及一种乙醛结垢换热器清洗装置，属于石油化工领域。

背景技术：

目前过氧化化工工艺中，常常伴有乙醛类副产物生成，这类物质在工艺流程中富集，并在塔釜、再沸器等流通量较差的区域沉积结垢，影响热效率，甚至会堵塞管路，造成工艺风险甚至安全风险，因此需对这些区域进行清洗，其反应机理为乙醛聚合生成固态的四聚乙醛：

四聚乙醛为结垢主体，伴有其他副反应杂质，造成流程堵塞，表现为结垢物硬度不大，多孔结构，取样观察为针状结晶态。

传统的清洗方式有机械方法清洗、高压水枪冲洗、明火烧焦，但是其分别具有如下缺陷：

1、机械方法清洗：一般采用刮、刷等手工方法，不能彻底清除水垢等沉积物，费时费力，工作效率低，结垢区域的长度越长，难度越大，清洗效果不理想；

2、高压水枪冲洗：不能清除用水设备中所产生的顽固垢物，且施工时高压水对操作者存在人身危险；

3、明火烧焦：将结垢区域整体加热燃烧，利用乙醛可燃性将其消耗掉，这种方法对于管束内狭窄空间效果有限，且经常烧焦作业会影响高压管道设备的使用寿命。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术问题，本实用新型提供具有可以带压清洗、清洗效果好、清洗速度快、检修费用降低、节约成本、工作效率高、施工周期短、延长设备的使用寿命等技术特点的一种乙醛结垢换热器清洗装置。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型一种乙醛结垢换热器清洗装置，包括换热器，所述换热器进口端连通带有阀a的上端工艺流程管路，所述换热器出口端连通有带有阀b的下端工艺流程管路，其特征在于：还包括清洗剂注入装置、清洗液回收装置、水冲洗管路，所述清洗剂注入装置连通水冲洗管路，所述清洗剂注入装置、水冲洗管路汇集后与换热器进口端连通，所述清洗液回收装置与换热器出口端连通，所述换热器出口端还连通有排污管路。

作为一种改进，所述清洗剂注入装置包括冲洗泵以及带有液位指示的溶剂槽，所述溶剂槽底部与冲洗泵进口端连通，所述冲洗泵出口端分设延伸有一号管路、二号管路，所述二号管路上依次序连接有阀d、阀e、阀f，且二号管路末端连通换热器进口端，所述一号管路上设有阀c，且一号管路末端连接在溶剂槽的进料端，所述水冲洗管路连通在阀e、阀f间。

作为一种改进，所述清洗液回收装置包括带有液位指示的溶液槽，所述溶液槽进口端与换热器出口端间连通有三号管路，自换热器出口端在三号管路上依次连接有阀g、阀h，所述溶液槽底部依次连通有阀l、过滤器、阀m、外排泵，所述外排泵连通有溶剂精制管路。

作为一种改进，所述水冲洗管路包括与水源连通的阀i，所述阀i连通在阀e、阀f之间。

作为一种改进，所述阀e、阀f之间的二号管路上连通有带有阀k的四号管路，所述四号管路连通有氮气源。

作为一种改进，所述排污管路上连接有阀j。

有益效果：

1)可以带压清洗，不必打开设备，所以不用进行大量排空置换作业，大大降低检修费用；

2)能够显著的节省清洗剂原液的用量，清洗效果好，能够达到相关的标准要求，节约原料和成本，工作效率高，清洗速度快，施工周期短，简化了设备装置，够保证换热设备的长期使用，可大大延长设备的使用寿命；

3)管道内清洗干净后，换热器重新投用后热效率提升显著，换热器出口温度提升显著；同时由于采用密闭冲洗，减少了系统置换交出步骤，大大节约操作成本。

附图说明

图1是本实用新型流程原理结构图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型并不局限于以下实施例。

本实用新型一种乙醛结垢换热器清洗装置，包括换热器，在换热器进口端连通带有阀a21的上端工艺流程管路，上端工艺流程管路用于向换热器中送物料，本申请中的物料主要为粗丙烯(包含丙烯、乙醛、丙烷)，换热器出口端连通有带有阀b22的下端工艺流程管路，物料在换热器中换热后通过下端工艺流程管路进入下端工艺流程，本申请创造性的设有清洗剂注入装置、清洗液回收装置、水冲洗管路，清洗剂注入装置连通水冲洗管路，清洗剂注入装置、水冲洗管路汇集后与换热器进口端连通，清洗剂注入装置中装入极性溶剂，通过不断向换热器注入极性溶剂，极性溶剂和换热器中的结垢(乙醛聚合物)发生理化反应，配合水冲洗管路，能有效去除附着在换热器内的乙醛聚合物，恢复换热器的传热效率，具有方便、简单、易操作等优点，同时具有较高的安全性，清洗液回收装置与换热器出口端连通，换热器出口端还连通有排污管路，清洗液回收装置用于回收清洗液，排污管路用于将换热器中水冲洗后的污水排出，极性溶剂优选为环氧丙烷，也可以选择性质相近的环氧乙烷作为冲洗溶剂。

作为一种改进的实施例方式，清洗剂注入装置包括冲洗泵12以及带有液位指示的溶剂槽13，液位指示优选传统的玻璃管液位计，溶剂槽13底部与冲洗泵12进口端连通，冲洗泵12出口端分设延伸有一号管路14、二号管路15，二号管路15上依次序连接有阀d2、阀e3、阀f4，二号管路15末端连通换热器进口端，一号管路14上设有阀c1，一号管路14末端连接在溶剂槽13的进料端，水冲洗管路连通在阀e3、阀f4间；

操作流程：在溶剂罐13中通入极性溶剂并建立50％液位，开启阀c1，启动冲洗泵12；顺序开启阀d2、阀e3、阀f4，向换热器中建立液位，当换热器完全浸泡在极性溶剂中，停止冲洗泵12，关闭阀e3，保持换热器至少浸泡2小时以溶解结垢，获得冲洗溶液。

作为一种改进的实施例方式，清洗液回收装置包括带有液位指示的溶液槽16，溶液槽16进口端与换热器出口端间连通有三号管路17，自换热器出口端在三号管路17上依次连接有阀g5、阀h6，溶液槽16底部依次连通有阀l10、过滤器18、阀m11、外排泵19，外排泵19连通有溶剂精制管路；

操作流程：在溶剂罐13中通入极性溶剂并建立50％液位，开启阀c1，启动冲洗泵12；顺序开启阀d2、阀e3、阀f4，向换热器中建立液位，当换热器完全浸泡在极性溶剂中，停止冲洗泵12，关闭阀e3，保持换热器至少浸泡2小时以溶解结垢，获得冲洗溶液，再依次打开阀g5、阀h6，利用换热器内余压将冲洗溶液排至溶液槽16，当溶液槽16液位不再上涨时换热器中的冲洗溶液排放干净，关闭阀h6；在溶液槽16内取样，观察冲洗溶液，若冲洗溶液颜色澄清透亮，表示结垢物已被溶解干净，待溶液槽16液位高于50％后，打开阀l10和阀m11，启动外排泵19，冲洗溶液经过滤器18过滤后，经将外排泵19外送精制，若在溶液槽16内取样，发现冲洗溶液颜色未澄清透亮；重复“顺序开启阀d2、阀e3、阀f4，向换热器中建立液位，当换热器完全浸泡在极性溶剂中，停止冲洗泵12，关闭阀e3，保持换热器至少浸泡2小时以溶解结垢，获得冲洗溶液，再依次打开阀g5、阀h6，利用换热器内余压将冲洗溶液排至溶液槽16，当溶液槽16液位不再上涨时换热器中的冲洗溶液排放干净，关闭阀h6，在溶液槽16内取样，观察冲洗溶液”，直到冲洗溶液颜色澄清透亮，表示结垢物已被溶解干净，然后等溶液槽16液位高于50％后，打开阀l10和阀m11，启动外排泵19，冲洗溶液经过滤器18过滤后，经将外排泵19外送精制；当换热器中冲洗溶液排空并且全部送至溶液槽16后，打开水冲洗管路，通入水进行冲洗，并实时对溶剂槽16内冲洗水进行监控采样，直到冲洗水cod小于700ppm，冲洗合格，停止水冲洗，关闭阀f4、阀g5，并分别将阀f4与阀e3以及阀g5与阀h6拆开分离，打开阀门a21和阀门b22，上端工艺流程管路置换垫料，换热器投入使用。

作为一种改进的实施例方式，水冲洗管路包括与水源连通的阀i7，阀i7连通在阀e3、阀f4之间，当换热器中冲洗溶液排空并且全部送至溶液槽16后，打开阀i7，通入水进行冲洗，并实时对溶剂槽16内冲洗水进行监控采样，直到冲洗水cod小于700ppm，冲洗合格，关闭阀i7，停止水冲洗。

作为一种改进的实施例方式，阀e3、阀f4之间的二号管路15上连通有带有阀k9的四号管路20，所述四号管路20连通有氮气源，打开阀g5、阀h6利用换热器内余压将溶液排至溶液槽时，可以开启吹扫氮气的阀k9，加快溶液外排速率。

作为一种改进的实施例方式，排污管路上连接有阀j8，停止水冲洗后，打开阀j8，将残余污水送至排污管路，打开阀j8将残余污水送至排污管路时，打开吹扫氮气阀k9进行吹扫，以便将换热器内残液排净。

申请中阀c1、阀d2、阀f4、阀g5、阀l10和阀m11均为截止阀，阀e3、阀h6、阀i7、阀j8和阀k9均为球阀，如图1所示，当阀f4与阀e3分离拆开时，阀f4处于关闭状态，其依然与上端工艺流程管路连通，便于后期再与阀e3连接以实现安装清洗剂注入装置，当阀g5与阀h6拆开分离时，阀g5处于关闭状态，其依然与下端工艺流程管路连通，便于后期再与阀h6连接以实现安装清洗液回收装置。

利用乙醛结垢换热器清洗装置的清洗流程，主要是利用极性溶剂环氧丙烷对乙醛聚合物的理化反应，配合本本申请管道流程连接方式、清洗步骤和清洗时间，能有效去除附着在换热器内的乙醛聚合物，恢复换热器的传热效率，具有方便、简单、易操作等优点，同时具有较高的安全性，清洗步骤：

步骤1)：将上端工艺流程管路泄压、退料，关闭上端工艺流程管路上的阀a21和上端工艺流程管路上的阀b22，此时换热器内部密闭；

步骤2)：通过阀j8将换热器内的压力排放为零，再关闭阀j8；

步骤3)：在溶剂罐13中通入极性溶剂并建立50％液位，开启阀c1，启动冲洗泵12，清洗剂优选为环氧丙烷，性质相近的环氧乙烷也可代替环氧丙烷作为冲洗溶剂，环氧丙烷为具有醚类气味的低沸易燃液体，环氧丙烷是易燃、易爆化学品，其蒸汽会分解，对金属无腐蚀性，化学性质活泼，对某些橡胶和塑料有作用，应注意选择垫圈和阀门，与水部分混溶，极化率10-24cm3为6.15，能有效溶解乙醛聚合物。溶解机理为：

氧离子作用下的分解反应：

(ch3cho)4溶于环氧类强极性溶液，试样实验观察，乙醛结垢物块(本申请换热器中的结垢)在环氧丙烷溶液中迅速溶解，不需搅拌即可达到等体积1：1溶解，完全能达到需要的洗涤效果；

步骤4)：顺序开启阀d2、阀e3、阀f4，向换热器中建立液位，当换热器完全浸泡在极性溶剂中，停止冲洗泵12，关闭阀e3，保持换热器至少浸泡2小时以溶解结垢，获得冲洗溶液，时间上也可以根据具体需要调整，计时单位为小时；

步骤5)：再依次打开阀g5、阀h6，利用换热器内余压将冲洗溶液排至溶液槽16，当溶液槽16液位不再上涨时换热器中的冲洗溶液排放干净，关闭阀h6；

步骤6)：在溶液槽16内取样，观察冲洗溶液，若冲洗溶液颜色澄清透亮，表示结垢物已被溶解干净，进入步骤8)，否则进入步骤7)；在打开阀g5、阀h6利用换热器内余压将溶液排至溶液槽时，开启吹扫氮气阀k9，加快溶液外排速率；

步骤7)：重复步骤4)-步骤6)，直到冲洗溶液颜色澄清透亮，表示结垢物已被溶解干净；

步骤8)：溶液槽16液位高于50％后，打开阀l10和阀m11，启动外排泵19，冲洗溶液经过滤器18过滤后，经将外排泵19外送精制；当步骤8中过滤器18发生堵塞时，关闭阀l10和阀m11，将过滤器18切出清洗。

步骤9)：当换热器中冲洗溶液排空并且全部送至溶液槽16后，打开阀i7，通入水进行冲洗，并实时对溶剂槽16内冲洗水进行监控采样，直到冲洗水cod小于700ppm，冲洗合格，关阀阀i7，停止水冲洗；

步骤10)：打开阀j8，将残余污水送至排污管路，在打开阀j8将残余污水送至排污管路时，打开吹扫氮气阀k9进行吹扫，以便将换热器内残液排净；

步骤11)：关闭阀f4、阀g5，并分别将阀f4与阀e3以及阀g5与阀h6拆开分离，本申请中阀c1、阀d2、阀f4、阀g5、阀l10和阀m11均为截止阀，阀e3、阀h6、阀i7、阀j8和阀k9均为球阀，如图1所示，当阀f4与阀e3分离拆开时，阀f4处于关闭状态，其依然与上端工艺流程管路连通，便于后期再与阀e3连接以实现安装清洗剂注入装置，当阀g5与阀h6拆开分离时，阀g5处于关闭状态，其依然与下端工艺流程管路连通，便于后期再与阀h6连接以实现安装清洗液回收装置；

步骤12)：打开阀门a21和阀门b22，上端工艺流程管路置换垫料，换热器重新投入使用。

最后，需要注意的是，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。