Как почистить пластинчатый теплообменник

Пластинчатый теплообменник чистят двумя способами: безразборной химической промывкой (CIP) — циркуляцией кислотного раствора через каналы насосом в течение 2–6 часов, либо разборкой с механической мойкой каждой пластины мягкой щёткой и струёй воды. Разборные аппараты допускают оба варианта, паяные и сварные — только химию. Выбор зависит от типа отложений: карбонатную накипь снимает кислота, биообрастание и жировые плёнки — щелочь.

Безразборная химическая промывка

Аппарат отсекают запорной арматурой от системы, сливают теплоноситель и подключают промывочную станцию к нижнему и верхнему патрубкам одного контура. Раствор подают снизу вверх и обязательно в направлении, обратном рабочему потоку — так отслоившиеся хлопья вымываются, а не забиваются глубже в узкие каналы между гофрами.

Что применяют на практике:

• лимонная кислота — самый щадящий вариант для уплотнений EPDM и пластин из AISI304, но работает медленно и слабо берёт плотную кремниевую накипь;
• сульфаминовая кислота — хороший компромисс между агрессивностью и безопасностью для нержавейки;
• ингибированные составы на соляной или фосфорной кислоте — быстро растворяют карбонаты, однако для титановых и особенно для пластин из AISI316 с хлоридами нужна осторожность: хлор-ион провоцирует питтинговую коррозию;
• щелочные и ферментные средства — против биоплёнки, ила, продуктов разложения масел в контурах ГВС и маслоохладителей.

Раствор подогревают примерно до 50–60 °C (ориентировочно — точную температуру и концентрацию задаёт производитель реагента), контролируют pH или прекращение газовыделения и завершают промывку нейтрализацией щёлочью с последующим споласкиванием чистой водой. Сброс кислого раствора в канализацию без нейтрализации недопустим.

Химия растворяет накипь, но не выносит шлам. Если в контуре стоит грязный сетчатый фильтр или в системе годами циркулировала окалина, промывка даст эффект на пару недель — механические загрязнения нужно убирать разборкой.

Разборка и механическая чистка пластин

Перед снятием стяжных болтов замеряют и записывают размер пакета «A» — при сборке его нужно восстановить точно, иначе либо потечёт, либо сомнётся уплотнение. Пластины помечают маркером по порядку и по ориентации ёлочки; в большинстве аппаратов они установлены зеркально, через одну, и перепутанная пластина закрывает канал.

Мойка ведётся мягкой капроновой щёткой и водой под умеренным давлением. Металлические щётки, шабер и керхер с узкой насадкой на пластине толщиной 0,4–1 мм оставляют царапины и продавливают гофру, а через царапину быстрее начинается точечная коррозия. Сильно закальцинированные пластины проще замочить в ванне с кислотным раствором, сняв уплотнения, а потом домыть вручную.

Уплотнения осматривают на каждой пластине: потеря эластичности, трещины по кромке, остаточная деформация — повод менять весь комплект, а не отдельные прокладки. Ресурс манжет доходит до 10 лет, но при работе на верхнем пределе температур он сокращается. Клеевые уплотнения после разборки чаще всего требуют замены, бесклеевые (клипсовые) переставляются повторно.

Когда пора мыть и как это понять

Ориентируются не на календарь, а на показания приборов. Признаки, что теплообменник забит:

• рост перепада давления между входом и выходом одного контура — самый ранний и надёжный индикатор;
• падение тепловой мощности при неизменных расходах: снижается температура нагреваемой среды на выходе;
• уменьшение расхода через контур при той же настройке насоса;
• сближение температур на входе и выходе греющего контура — среда «не отдаёт» тепло;
• корпус аппарата холоднее обычного в нижней части (косвенный признак заиливания).

В ИТП жилого дома контур ГВС на жёсткой воде обычно требует промывки раз в год или чаще, отопительный — заметно реже. Сроки сильно плавают: на умягчённой воде с грамотной водоподготовкой аппарат ходит без чистки несколько сезонов подряд. Технические характеристики разборных аппаратов и подбор оборудования по мощности от 1 кВт до 30 МВт описаны тут — там же указаны рабочие параметры: температура до 180 °C и давление до 2,5 МПа.

От чего зависит частота и способ чистки теплообменника

• Жёсткость и качество воды. Карбонаты кальция и магния выпадают тем интенсивнее, чем выше температура стенки; на жёсткой воде накипь растёт в разы быстрее.
• Температурный режим. Чем выше температура греющей среды, тем активнее кристаллизация солей на пластине. Аппараты, работающие ближе к предельным 180 °C, зарастают быстрее.
• Скорость потока в каналах. Турбулентность частично самоочищает поверхность; при заниженном расходе или переразмеренном аппарате отложения накапливаются заметно активнее.
• Материал пластин. AISI304 и AISI316 — стандарт для воды, титан нужен для морской воды и хлоридов, Hasteloy и SMO254 — для агрессивных сред. От материала зависит, какой реагент допустим при промывке.
• Конструкция аппарата. Разборный можно вскрыть и промыть механически, паяный — только химией; при глубоком заиливании паяного его нередко дешевле заменить.
• Наличие фильтрации. Сетчатый фильтр перед теплообменником и его регулярная прочистка продлевают интервал между промывками сильнее, чем любой реагент.
• Состав среды. В контурах с гликолем добавляются продукты его разложения, в системах ГВС — биообрастание, в промышленных — взвесь и масла; для каждого типа отложений свой реагент.