一种换热器辅助清洗装置及使用方法与流程

本发明涉及炼焦工业，具体涉及一种换热器辅助清洗装置及使用方法。

背景技术：

1、换热器又称热交换器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。换热器作为提高能源利用率的主要设备之一，具有适用范围广、故障率低等优势，在石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域得到广泛应用。

2、焦化生产是以具有一定特性的洗精煤为原料，在焦炉中密闭高温干馏，使之分解炭化生产出焦炭和焦炉煤气，再通过各种化工单元，对焦炉煤气进行净化，并回收其中的焦油、硫铵、粗苯、硫磺等化工产品。焦化厂的工艺流程主要包括备煤、炼焦、冷鼓、脱硫、蒸氨、硫氨、洗脱苯，上述工艺流程包括多次预热、再沸、冷凝、冷却与洗涤操作，各种流体之间的热量传递和热流传递频繁，换热器的使用频率非常高，并且多数与焦油和挥发性气体有直接的关联，焦油冷凝后会在换热器内壁析出，不仅影响传热，还会堵塞管路；部分挥发性气体在经过换热器时，会被吸附在换热器内壁，对换热器内壁造成腐蚀。为保证换热器的传热效率、延长换热器的使用寿命，焦化厂通常需要对换热器多次清洗，产生大量含有焦油和挥发性气体的清洗液或清洗蒸汽，造成废水、废渣落地，挥发性气体无组织挥发，二次污染现场环境。

技术实现思路

1、针对焦化生产过程中换热器的清洗液中因存在大量危害环境的废渣和挥发性气体，难以排放、回收和再利用的技术问题，本发明提供一种换热器辅助清洗装置及使用方法，通过对换热器排出的清洗液降温分离废渣，通过降低压力分离挥发性气体，实现了清洗液在不危害环境的前提下排放、回收和再利用。

2、第一方面，本发明提供一种换热器辅助清洗装置，包括罐体，罐体顶部设置进水口和负压排气口，罐体内部设置隔板，隔板将罐体内部分割为上腔室和下腔室，上腔室靠近隔板的侧面设置排水口，排水口处设置滤网，下腔室的侧面设置冷凝循环液入口和冷凝循环液出口，冷凝循环液入口和冷凝循环液出口在下腔室外部通过管路连通。

3、进一步的，负压排气口与负压装置相连通，负压排气口上设置压力控制阀。

4、进一步的，进水口和负压排气口相对设置，分别设置在罐体顶部相对的两侧。

5、进一步的，上腔室靠近隔板的侧面还设置人孔。人孔可拆卸且可设置视窗，便于观察、清理和转移沉降在隔板上方的固态废渣，固态废渣包括但不限于萘。

6、进一步的，下腔室内部设置折流板，通过调整折流板的数量可对冷凝循环液的流量进行调控。折流板能够提高冷凝循环液的热传递效率，快速降温，促进萘等废渣析出，实现固液分离。

7、进一步的，冷凝循环液入口和冷凝循环液出口相对设置，分别设置在下腔室相对的侧面。

8、进一步的，上腔室设置液位监测装置和温度监测装置。液位监测装置有助于观察上腔室内的液位情况，及时调节进入和/或排出上腔室的清洗液流量，将上腔室内清洗液的液位控制在上腔室内腔高度的三分之二。温度监测装置有助于实时监测上腔室内部的温度，并根据上腔室内部的温度及时调节冷凝循环液的流量，将上腔室内部的温度控制在25℃以下。

9、第二方面，本发明还提供一种如上所述的换热器辅助清洗装置的使用方法，包括如下步骤：

10、步骤一：分别连通罐体顶部的进水口与待清洗换热器的排水口、以及罐体上腔室的排水口与待清洗换热器的进水口，向下腔室中通入冷凝循环液；

11、步骤二：分别向待清洗换热器内部和上腔室中注入清洗液；

12、步骤三：加热待清洗换热器内部的清洗液，对待清洗换热器内部进行清洗，然后将待清洗换热器内部的清洗液泵入上腔室中，下腔室中的冷凝循环液对上腔室底部的清洗液进行冷却，通过设置在上腔室排水口的滤网分离废渣，废渣沉降至上腔室底部，过滤后的清洗液由上腔室排水口经管路回到待清洗换热器中，对待清洗换热器进行循环清洗；

13、监测上腔室的内部压力，当上腔室的内部压力大于500pa时开启压力控制阀分离挥发性气体，挥发性气体由负压排气口进入负压装置；

14、步骤四：待清洗换热器的换热效率达标，清洗液由排水口排出。

15、进一步的，步骤一中，冷凝循环液自炼焦工艺凉水塔循环水系统由冷凝循环液入口进入下腔室，并由冷凝循环液出口排出返回至凉水塔循环水系统。焦化厂中的换热器主要用于给煤气冷凝液、洗涤循环液等介质换热，凉水塔循环水系统主要用于为煤气净化区制备循环冷却水。本发明利用炼焦工艺中现有的冷凝循环液对清洗液降温，在不增加冷凝单元的前提下显著降低了处理成本，促进清洗液中萘等杂质的析出。换热器清洗完毕后，冷凝循环液还可以重新用于煤气净化。

16、进一步的，步骤三中，沉降至上腔室底部的废渣由人孔排出，运至固废收集系统中。

17、本发明的有益效果在于：

18、本发明提供的换热器辅助清洗装置，在罐体顶部设置负压排气口，有利于促进清洗液中的挥发性气体分离；在下腔室的侧面设置冷凝循环液入口和冷凝循环液出口，利用流动的冷凝循环液对上腔室底部的清洗液降温，促进清洗液中溶解度受温度影响较大的萘和铵盐等废渣析出，使清洗液中危害环境的挥发性气体和废渣在换热器辅助清洗装置中得到有效分离。

19、本发明提供的换热器辅助清洗装置的使用方法对废渣和挥发性气体进行分离和回收，避免废渣和挥发性气体落地，有利于提高废渣和挥发性气体的回收率；清洗液在分离废渣和挥发性气体后还可循环用于清洗换热器，有效减少了清洗换热器的成本。

技术特征：

1.一种换热器辅助清洗装置，包括罐体，其特征在于，罐体顶部设置进水口和负压排气口，罐体内部设置隔板，隔板将罐体内部分割为上腔室和下腔室，上腔室靠近隔板的侧面设置排水口，排水口处设置滤网，下腔室的侧面设置冷凝循环液入口和冷凝循环液出口，冷凝循环液入口和冷凝循环液出口在下腔室外部通过管路连通。

2.如权利要求1所述的一种换热器辅助清洗装置，其特征在于，负压排气口与负压装置相连通，负压排气口上设置压力控制阀。

3.如权利要求1所述的一种换热器辅助清洗装置，其特征在于，进水口和负压排气口相对设置。

4.如权利要求1所述的一种换热器辅助清洗装置，其特征在于，上腔室靠近隔板的侧面还设置人孔。

5.如权利要求1所述的一种换热器辅助清洗装置，其特征在于，下腔室内部设置折流板。

6.如权利要求1所述的一种换热器辅助清洗装置，其特征在于，冷凝循环液入口和冷凝循环液出口相对设置。

7.如权利要求1所述的一种换热器辅助清洗装置，其特征在于，上腔室设置液位监测装置和温度监测装置。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的换热器辅助清洗装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于，步骤一中，冷凝循环液自炼焦工艺凉水塔循环水系统由冷凝循环液入口进入下腔室，并由冷凝循环液出口排出返回至凉水塔循环水系统。

10.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于，步骤三中，沉降至上腔室底部的废渣由人孔排出，运至固废收集系统中。

技术总结本发明涉及炼焦工业技术领域，具体涉及一种换热器辅助清洗装置及使用方法，换热器辅助清洗装置包括罐体，罐体顶部设置进水口和负压排气口，罐体内部设置隔板，隔板将罐体内部分割为上腔室和下腔室，上腔室靠近隔板的侧面设置排水口，排水口处设置滤网，下腔室的侧面设置冷凝循环液入口和冷凝循环液出口，冷凝循环液入口和冷凝循环液出口在下腔室外部通过管路连通。本发明通过对换热器排出的清洗液降温分离废渣，通过降低压力分离挥发性气体，实现了清洗液在不危害环境的前提下排放、回收和再利用。技术研发人员：王密军,焦庆亮,许明,姬长侠,赵秀秀,马纯迎,孙晨曦,张帆,栗克,孙业新,林金良,梁文磊,韩敏,韩瑞军受保护的技术使用者：山东钢铁集团日照有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11