物理清洗

2019-03-11 19:03:00 zixun
物理清洗 清洗作业一直是工业及民用领域不可缺少的一个重要行业, 一般清洗方法可分为物理清 清洗 洗和化学清洗两大类,利用力学、热学、声学、光学、电学原理,依靠外来的能量的作用, 如机械摩擦、超声波、高压、冲击、紫外线、蒸汽等除去物体表面的污垢成为物理清洗法: 依靠化学反应的作用利用化学药品或其他溶剂清除物体表面的称化学清洗法。 物理清洗和化 学清洗都有其各自的特点,实际应用时应根据被清洗物体的情况和清洗要求进行选择和使 用。 随着经济的发展, 对于清洗技术的要求越来越高, 随着社会的进步和工业对于设备运转 效率和环境保护的要求,化学清洗方法受到很大的限制,当结垢物很厚或堵塞堵死时,不能 应用化学清洗: 1、对于具有多成分的复杂的机械混合物或结垢物,如高分子油脂、石蜡、沥青、聚合沉淀 物或焦炭等,化学药剂的选择十分困难,故难以应用化学清洗: 2、化学药剂对所清洗对象有一定的腐蚀作用,一些重要设备不能用化学清洗 3、化学清洗作业中的酸碱排放物对环境污染严重: 4、化学清洗需要大量的酸与缓释剂,特别是大口径管道和大型容器,需要化学药剂数量巨 大,清洗成本高: 5、需要长时间浸泡和循环,清洗效率和清净率低: 6、对清洗对象形状、材质等选择性过强,如轮船下部船体,甲板,钻井平台,飞机跑道等 无法使用化学清洗及循环。 在科技进步的推动下,近年来清洗技术迅速发展,新的清洗方法,清洗技术不断出现, 特别物理清洗方法和技术得到了快速发展和广泛应用。 从目前清洗技术统计来看, 物理清洗 以成为清洗行业的主流。技术先进,快捷,省时,省力。 物理清洗概念: 物理清洗是专业清洗的一种方法,是从材料表面除去污垢的物理方法。 物理清洗方式都有一个共同点:高效、无腐蚀、安全、环保,因此对物理清洗的研究 越来越受到人们的重视。发达国家中现在大部分的清洗工程都采用物理清洗方式。 物理清洗的方法 物理清洗的方法:高压水射流清洗, 水气清洗(空气搅动) 电脉冲清洗、 、 超声波清洗、 抛丸清洗(塑料球或橡皮球) 、机械刮削等。 物理清洗(或机械清洗)是在污垢处施加物理作用(如热、搅拌磨擦、研磨、压力、超声 波等)而使其脱落。常用的物理清洗方法主要有水汽清洗技术、高压水射流清洗技术、喷丸 清洗技术等。 (1)水汽清洗技术 这种方法的实质是往送人设备的水流中注人压缩空气, 用水和空气的混合流去除污垢川。 该 法较适于管道的清洗,对表面形状复杂的设备的清洗不够均匀。 (2)高压水射流清洗技术 高压水射流技术是用高压泵打出高压水, 通过喷咀把高压低流速的水转化成低压高流速的水 射流,正向或切向冲击被清洗表面,将结垢物剥离。它具有无腐蚀、无污染、节能以及高效 快捷等优点,应用广泛。 高压水射流清洗是利用经设备增压系统加压的水由喷头射出形成高速水射流,这种水 射流有很高的冲击和剥削能力,可将管壁上的结垢、金属氧化物和其他附着物清除,清洗质 量很好。 高压水射流清洗技术有如下优点:应用范围广,不但可以对管道进行清洗,还可以用 于工业设备(如换热器、锅炉、塔、储罐等)的清洗;对管道设备无腐蚀,不污染环境,产 生的污水易于处理。 昌九公司引进德国 URACA 公司高压水射流清洗设备, 其卓越的性能以 及良好的清洗效果受到广大客户的青睐。 (3)喷丸清洗技术 用高压水或压缩空气作介质,依靠高速运动的弹丸撞击器壁表面而使垢层脱落。弹丸 一般用塑料制成。喷丸技术是一种表面处理技术,其优点在于喷丸机工作时没有灰尘,不污 染水和空气, 工件表面也不会引起化学反应喷丸清洗技术是对钢材表面进行大面积清理最有 效的方法,广泛应用于钢构件,大型船体和罐体的表面处理以及管道内壁的清洗。 (4)PIG 物理清洗技术 PIG 清洗技术不是一项单项技术,它包括现场跟踪技术和发射、接收 PIG 技术。该技 术能安全高效的实现长距离各类管线的在线清洗,具有清洗彻底,对管线无损伤、无腐蚀等 优点。 中拓管道清洗修复工程公司研制的高效组合式清管器已获得国家专利, 清洗施工中对 该装置的使用更加强了清洗效率。 物理清洗应用 物理清洗,许多情况下采用的是干式清洗,不存在废水处理的难题,即使利用永的冲刷 喷射作用的高压冲洗,曲于排放水中-不存在难处理的化学试剂,也是较容易处理的。相比 之下,物理清洗对环境的污染,对工人的健康损害都较小,而且物理清洗对清洗物基体没有 腐蚀破坏作用。 不需要任何化学类的清洗剂;不需要停炉、停产清洗,而是在锅炉正常使用中进行自然 清洗;除垢效果达到并超过化学清洗法。有些“死角”处化学清洗法难以清除的,物理清洗法 可以除净;不使用任何化学清洗剂,锅炉的金属表面不会不受到腐蚀性物质的侵蚀,可延长 锅炉的使用寿命;在清洗过程中,无需用大量水来冲洗,没有任何清洗废水排放,不会对环 境造成污染;清洗人员在操作过程中不会影响身体健康;清洗成本低,除了设备和操作人员 以外,几乎没有其他成本支出,而设备则可多次连续使用。 微滤膜的物理清洗 物理清洗是用机械方法从膜面上去除污染物, 这种方法具有不引入新污染物、 清洗步骤 简单等特点,但该法仅对污染初期的膜有效,清洗效果不能持久。物理清洗包括多种方法, 如正方向冲洗、变方向冲洗、透过液反压冲洗、振动、排气充水法、空气喷射、自动海绵球 清洗、水力方法、气-液脉冲和循环洗涤等。 1、 反冲洗 指从膜的透过侧吹气体或液体, 将膜面污染物除去的方法。 清洗注意应在较低的操作压 力下进行(132kPa 左右) ,以免引起膜破裂。反冲时间一般需要20~30min。 2、 静置浸泡加水力反冲洗 对于长期连续运转透水量下降而再生又有困难的膜组件, 在停止运转时纯净水浸泡静置 10h 以上,然后再进行水力反冲洗是提高通量的有效方法。 3、 机械刮除 对管式组件可采用软质泡沫塑料球、海绵球(直径略大于膜管内径) ,对内压管膜进行 清洗,在管内通过水力让泡沫、海绵球反复经过膜表面,对污染物进行机械性的去除。这种 方法对软质垢几乎能全部除去,但对于硬质垢则不但不易除去而且容易损伤膜表面。因此, 该法特别适用于以有机胶体为主要成分的污染膜表面的清洗。 物理清洗锅炉 物理清洗第一节 概述 一.锅炉的工作过程: 锅炉是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水,使水达 到所需要的温度(热水)或一定压力蒸汽的热力设备。它是由“锅”(即锅炉本体水压部分) 、 “炉”(即燃烧设备部分) 、附件仪表及附属设备构成的一个完整体。锅炉在“锅”与“炉”两部 分同时进行,水进入锅炉以后,在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水,使水加热 成一定温度和压力的热水或生成蒸汽,被引出应用。在燃烧设备部分,燃料燃烧不断放出热 量,燃烧产生的高温烟气通过热的传播,将热量传递给锅炉受热面,而本身温度逐渐降低, 最后由烟囱排出。“锅”与“炉”一个吸热,一个放热,是密切联系的一个整体设备。 锅炉在运行中由于水的循环流动, 不断地将受热面吸收的热量全部带走, 不仅使水升温或汽 化成蒸汽, 而且使受热面得到良好的冷却, 从而保证了锅炉受热面在高温条件下安全的工作。 二. 锅炉参数: 锅炉参数对蒸汽锅炉而言是指锅炉所产生的蒸汽数量、 工作压力及蒸汽温度。 对热水锅炉而 言是指锅炉的热功率、出水压力及供回水温度。 (一)蒸发量(D) 蒸汽锅炉长期安全运行时,每小时所产生的蒸汽数量,即该台锅炉的蒸发量,用“D”表示, 单位为吨/小时(t/h) 。 (二)热功率(供热量 Q) 热水锅炉长期安全运行时,每小时出水有效带热量。即该台锅炉的热功率,用“Q”表示,单 位为兆瓦(MW) ,工程单位为104千卡/小时(104Kcal/h) 。 (三)工作压力 工作压力是指锅炉最高允许使用的压力。工作压力是根据设计压力来确定的,通常用 MPa 来表示。 (四)温度 温度是标志物体冷热程度的一个物理量, 同时也是反映物质热力状态的一个基本参数。 通常 用摄氏度即“t℃ ”。 锅炉铭牌上标明的温度是锅炉出口处介质的温度, 又称额定温度。 对于无过热器的蒸汽锅炉, 其额定温度是指锅炉额定压力下的饱和蒸汽温度; 对于有过热汽的蒸汽锅炉, 其额定温度是 指过热汽出口处的蒸汽温度;对于热水锅炉,其额定温度是指锅炉出口的热水温度。 第二节 锅炉的分类和规格型号 一. 锅炉的分类 由于工业锅炉结构形式很多,且参数各不相同,用途不一,故到目前为止,我国还没有一个 统一的分类规则。其分类方法是根据所需要求不同,分类情况就不同,常见的有以下几种 1.按锅炉的工作压力分类 低压锅炉:P≤2.5MPa; 中压锅炉:P=2.6∽5.9MPa; 高压锅炉:P=6.0∽13.9 MPa; 超高压锅炉:P≥14MPa。 2.按锅炉的蒸发量分类 (1)小型锅炉:D75吨/小时。 3.按锅炉用途分类 电站锅炉、工业锅炉和生活锅炉。 4.按锅炉出口介质分类 蒸汽锅炉,热水锅炉,汽、水两用锅炉。 5.按采用的燃料分类 燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉。 二.锅炉的规格 锅炉与其它机电设备一样,都有其一定规格和型号,以表明设备的性能,工业蒸汽锅炉 和热水锅炉的系列标准 GB1921、GB3166对其各参数均作了相应的规定。然而,随着开放 搞活,用户对锅炉的需求也越来越多样化、实用化。故近年来,设计制造锅炉单位也随着市 场需求而生产产销对路的锅炉产品,最大限度满足用户要求。 三.锅炉型号 我国工业锅炉产品的型号的编制方法是依据 JB1626标准规定进行的。其型号由三部分 组成。各部分之间用短线隔开。表示方法如下: 上述型号的第一部分表示锅炉型式,燃烧方式和额定蒸发量或额定热功率。共分三段:第一 段用两个汉语拼音表示锅炉总体形式见表1—1和表1—2;第二段用一个汉语拼音字母代表 燃烧方式(废热锅炉无燃烧方式代号)见表1—3;第三段用阿拉伯数字表示蒸汽锅炉的额 定蒸发量,单位为 t/h(吨/小时) ,或热水锅炉的额定热功率,单位为 MW(兆 瓦)或废热锅炉的受热面,单位为 m2(平方米) 。 型号的第二部分表示介质参数。共分两段,中间用斜线分开,第一段用阿拉伯数字表示 介质出口压力,单位为 MPa(兆帕) ;第二段用阿拉伯数字表示过热蒸汽温度或出水温度、 回水温度,单位为℃,生产饱和蒸汽的锅炉没有这段数字。 型号的第三部分表示燃料种类和设计次序。共分两段:第一段用汉语拼音字母代表燃 料种类,同时以罗马数字代表燃料分类与之并列,见表1—4。如同时使用几种燃料,主要 燃料放在前面一段连接书写。原型设计无第二段。 举例: (1) DZL4—1.0—AⅡ,表示单锅筒纵置式链条炉排额定蒸发量为4吨/小时,蒸汽压力为 1.0MPa,蒸汽温度为饱和温度,燃用Ⅱ类烟煤,原型设计的蒸气锅炉。 (2) WNS2—0.7—YC,表示卧式内燃室燃炉,额定蒸发量为2吨/小时,蒸汽压力为0.7 MPa,蒸汽温度为饱和温度,燃柴油原型设计的蒸气锅炉。 (3) QXS7—1.0/115/90—QT,表示强制循环室燃炉,额定功率为7MW,供水压力为1.0 MPa,供水温度为115℃,回水温度为90℃,天然气原型设计的热水锅炉。 第二章 锅炉结构 第一节 常用中小型锅炉 一.立式锅壳锅炉 立式锅壳锅炉主要有立式横水管锅炉和立式多横水管锅炉、 立式直水管锅炉、 立式弯水管锅 炉和立式火管锅炉等, 目前应用较多的是后三种。 由于立式锅炉的热效率低和机械化燃烧问 题难以解决,并且炉膛水冷程度大,不宜燃用劣质煤,目前产量逐渐减少,只是局限在低压 小容量及环保控制不严及供电不正常的地少量应用。 如我厂的 LHG 系列产品。 二.卧式锅壳锅炉 卧式锅壳式锅炉是工业锅炉中数量最多的一种。目前已由原来最大生产4t/h(少量的也 有6t/h)发展到可以生产40t/h 锅壳式锅炉。 1.卧式内燃锅壳式锅炉 卧式内燃锅壳式锅炉以其高度和尺寸较小,适合组装化的需求,采用微正压燃烧时,密 封问题容易解决,而炉膛的形状有利于燃油燃气,故在燃油(气)锅炉应用较多,燃煤锅炉 应用较少。如我厂 WNS 系列卧式内燃室燃锅壳式燃油(气)锅炉。 2.卧式外燃锅壳式锅炉 这是我国工业锅炉中使用的最多、 最普遍的一种炉型, 按现行的工业锅炉型号编制方法, 应用代号 WW,但目前国内锅炉行业均用水管锅炉的形式代号 DZ 来表示。如我厂的 DZL 系列产品。 卧式外燃水火管锅炉与卧式内燃水火管锅炉的主要区别,在于卧式外燃水火管锅炉将燃 烧装置从锅壳中移出来,加大了炉排面积和炉膛体积,并在锅壳两侧加装了水冷壁管,组成 燃烧室,为煤的燃烧创造了良好条件,因此燃料适应性较广,热效率较高。 三.水管锅炉 水管锅炉在锅筒外部设水管受热面,高温烟气在管外流动放热,水在管内吸热。由于管 内横断面比管外小,因此汽水流速大大增加,受热面上产生的蒸汽立即被冲走,这就提高了 锅水吸热率。与锅壳式锅炉相比水管锅炉锅筒直径小,工作压力高,锅水容量小,一旦发生 事故,灾害较轻,锅炉水循环好,蒸发效率高,适应负荷变化的性能较好,热效率较高。因 此,压力较高,蒸发量较大的锅炉都为水管锅炉。 常见的水管锅炉有双锅筒横直式水管、 双锅筒纵置式水管锅炉和单锅筒纵置式水管锅炉, 如 我厂 SZL 系列产品。 四. 热水锅炉 热水锅炉是指水在锅炉本体内不发生相变,即不发生蒸汽,回水被送入锅炉后通过受热 面吸收了烟气的热量,未达到饱和温度便被输入热网中的一种热力设备。 (一)热水锅炉的特点 1.锅炉的工作压力 热水锅炉的工作压力取决于热系统的流动阻力和定压值。热水锅炉铭牌上给出的工作压 力只是表明锅炉强度允许承受的压力,而在实际运行中,锅炉压力往往低于这个值。因此热 水锅炉的安全裕度比较大。 2.烟气与锅水温差大,水垢少,因此传热效果好,效率较高。 3.使用热水锅炉采暖的节能效果比较明显。热水锅炉采暖不存在蒸汽采暖的蒸汽损失,并 且排污损失也大为减少,系统及疏水器的渗漏也大为减少,散热损失也同样随之减少。因此 热水采暖系统比蒸汽采暖系统可节省燃料20%左右。 4.锅炉内任何部分都不允许产生汽化,否则会破坏水循环。 5.如水未经除氧,氧腐蚀问题突出;尾部受热面容易产生低温酸性腐蚀。 6.运行时会从锅水中析出溶解气体,结构上考虑气体排除问题。 热水锅炉的结构形式 1.管式热水锅炉 这种锅炉有管架式和蛇管式两种,前者较为常见。管式热水锅炉是借助循环泵的压头使 锅水强迫流动,并将锅水直接加热。这种锅炉大都由直径较小的筒体(集箱)与管子组成, 结构紧凑,体积小,节省钢材,加工简便,造价较低。但是这种锅炉水容量小,在运行中如 遇突然停电,锅水容易汽化,并可能产生水击现象。 2.锅筒式热水锅炉 这类热水锅炉,早期大都是由蒸汽锅炉改装而成的,其锅水在锅炉内属自然循环。为保 证锅炉水循环安全可靠,要求锅炉要有一定高度,因此这类锅炉体积较大,钢耗和造价相对 提高。但是由于这类锅炉出水容量大且能维持自然循环,当系统循环泵突然停止运行时,可 以有效地防止锅水汽化。也正是这个原因,近年来自然循环热水锅炉在我国发展较快。 第二节 基本结构及结构特点 锅炉的结构,是根据所给定的蒸发量或热功率、工作压力、蒸汽温度或额定进出口水温,以 及燃料特性和燃烧方式等参数,并遵循《蒸汽锅炉安全技术监察规程》《热水锅炉安全技术 、 监察规程》及锅炉受压元件强度计算标准等有关规定确定的。一台合格的锅炉,不论属于那 种形式,都应满足“安全运行,高效低耗,消烟除尘,保产保暖”的基本要求。 一.法规中对锅炉的基本要求 (1) (2) (3) (4) 中; (5) (6) (7) 水冷壁炉墙的结构应有足够的承载能力; 炉墙应有良好的密封性; 开设必要的人孔、手孔、检查孔、看火门、除灰门等,便于安装、运行操作、检 各受压元件在运行时应能按设计预定方向自由膨胀; 保证各循环回路的水循环正常,所有的受热面都应得到可靠的冷却; 各受压部件应有足够的强度; 受压元、部件结构的形式,开孔和焊缝的布置应尽量避免减少复合应力和应力集 修和清洗内外部; (8) (9) (10) 应有符合要求的安全附件及显示仪表等装置,保证设备正常运行; 锅炉的排污结构应变于排污; 卧式内燃锅炉炉胆与回燃室(湿背式) 、炉胆与后管板(干背式) 、炉胆与前管板 (回燃式)的连接处应采用对接接头。 物理清洗法给锅炉清洗的经济效益 物理清洗法,将给锅炉清洗带来巨大的经济效益: 一、减低清洗费用; 二、免除了污水处理费; 三、由于不停产清洗所带来的增产效益十分可观; 四、在清洗过程中不断提高了锅炉的热效率,节约了燃料;这一股一股的小水流如同小子弹 一样具有巨大的打击能量,物理清洗它能够进行钢板切割、铸件清砂、金属除锈,更能除去 管子内壁的盐、碱、垢及各种堵塞物。利用这股具有巨大能量的水流进行清洗即为高压水射 流清洗。 主要清洗各类列管式热交换器、双效吸收式溴化锂制冷机、立及卧式冷凝器、空气预 热器、复水器、除尘器、蒸发器、反应釜、锅炉、罐体、容器、加热装置;各类上下水管道、 工业用水管道、输油管道及两相流输送管道、排污管道。 物理清洗方法 物理清洗的方法:高压水射流清洗,水气清洗(空气搅动)、电脉冲清洗、超声波清 洗、抛丸清洗(塑料球或橡皮球)、机械刮削等。高压水射流,是将普通自来水通过高压泵 加压到数百乃至数千大气压力,然后通过特殊的喷嘴(孔径只有0.3-2毫米),以极高的速 度(200-500米/秒)喷出的一股(多股或旋转)能量高度集中的水流。这一股一股的小水流 如同小子弹一样具有巨大的打击能量,它能够进行钢板切割、铸件清砂、金属除锈,更能除 去管子内壁的盐、碱、垢及各种堵塞物。 利用这股具有巨大能量的水流进行清洗即为高压水射流清洗。主要清洗各类列管式热 交换器、双效吸收式溴化锂制冷机、立及卧式冷凝器、空气预热器、复水器、除尘器、蒸发 器、反应釜、锅炉、罐体、容器、加热装置;各类上下水管道、工业用水管道、输油管道及 两相流输送管道、排污管道。 陕西凯利清洗有限公司认为最简单的物理清洗方法是采用低压高流速成的膜透过水冲 洗30分钟,这可使膜的透水性能得到一定程度的恢复,但时间长了,透水率仍然下降,也 可用水和空气混合流体在低压下冲洗膜表面15分钟,用这种方法清洗初期受有机物污染的 膜是有效的。 高压水射流, 是将普通自来水通过高压泵加压到数百乃至数千大气压力, 然后通过特 殊的喷嘴(孔径只有0.3-2毫米) ,以极高的速度(200-500米/秒)喷出的一股(多股或旋转) 能量高度集中的水流。 这一股一股的小水流如同小子弹一样具有巨大的打击能量, 它能够进 行钢板切割、铸件清砂、金属除锈,更能除去管子内壁的盐、碱、垢及各种堵塞物。 主要清洗各类列管式热 利用这股具有巨大能量的水流进行清洗即为高压水射流清洗。 交换器、双效吸收式溴化锂制冷机、立及卧式冷凝器、空气预热器、复水器、除尘器、蒸发 器、反应釜、锅炉、罐体、容器、加热装置;各类上下水管道、工业用水管道、输油管道及 两相流输送管道、排污管道。
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