[发明专利]污水换热器的清洗方法及污水换热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水换热器的清洗方法，同时还涉及一种污水换热系统，属于污水换热器清洗技术领域。

背景技术

随着全球能源供需矛盾日益加剧，如何高效地利用能源、回收各种余热从而实现节能降耗，已成为企业自身迫切需要解决的问题。高温污水源热泵技术是近期发展起来的用以解决石油化工行业能源和环境问题的有效技术，目前该技术已在欧美发达国家的石油化工行业广泛应用。

污水源热泵系统是以消耗一部分高品位能(机械能、电能等)或高温热能为代价，通过热力循环，将生活污水、工业废水、印染废水、煤矿矿井废水、采油污水等各种废水中的余热转化为70～90℃的高品位热量，供给酒店、商场、居民小区、工厂等使用的高效能量利用系统。其中，污水换热器是污水源热泵系统中的前段设备，主要用来提取分散在城市原生污水、工业废水、冲渣水、印染废水、采油污水等中的热能，并通过清水作为中间介质将污水热能传递给热泵机组，最后热泵机组将热能传递给建筑物供暖或用于工业加热。污水换热器的能效比大，在节能减排中起着非常重要的作用。

污水的换热是污水源热泵技术中的关键环节，污水换热器要求具有防堵塞、防腐蚀、防结垢、防微生物繁殖等功能。对于油田采油污水，由于其含油、含聚(聚丙烯酰胺)、含硫(负二价硫)、含机杂等，腐蚀性能强，对污水换热器材质和结构的要求更高，需要解决设备长期运行中可能导致的机杂吸附、堵塞、腐蚀、结垢等影响换热效率的问题。

目前，污水换热器的清洗方法主要分为化学药剂清洗法和物理清洗法。化学药剂清洗法常伴随产品和环境污染、设备腐蚀等问题，相对而言，物理清洗法更为安全和环保。物理清洗法主要依靠流体的流动或机械作用力，提供一种大于污垢粘附力的力从而使换热面上的污垢剥落，包括高压水冲刷法、反向冲刷法、热水清除粘性污垢法、胶球清洗法、管内插入物清洗法等。按清洗时间间隔的不同，物理清洗法分为定期清洗和在线清洗两种。定期清洗的具体内容是当换热表面的污垢积聚到一定程度时人为拆开换热器，采用高压水枪或者金属棒逐个清除换热表面的污垢，该方法需要消耗大量的人力物力及工时，不能保证系统高效运行。而在线清洗法不需要拆解换热器，在设备运行过程中自动完成清洗操作，不仅不会浪费人力物力及工时，也不会引起环境污染，能保证设备长期处于高效运行状态。现有的在线清洗法主要分为两种，一种是依靠水力的清洗方法，以弹簧插入物在线清洗为代表，例如申请号200810095827.X的发明专利公开的一种具有杂质去除机构的换热器，杂质去除机构包含用于使流路内流体产生紊流流态的螺旋状弹簧，由于螺旋状弹簧在流动流体的作用力下伸缩，从而使附着在设备内表面的杂质剥落；另一种是依靠机械力和水力相结合的清洗方法，以胶球在线清洗和电动刷在线清洗为代表，如申请号201320215366.1的实用新型专利公开的一种换热器在线胶球清洗系统，包括由三通阀控制的换热器、集球器、胶球驱动泵和球水分离器，通过切换三通阀的开启/关闭状态，使集球器内的胶球进入换热器换热管内进行清洗，清洗完毕胶球回至球水分离器，而后在胶球驱动泵作用下进入集球器内完成收集。此外，申请号201120578814.5的实用新型专利也公开一种立式自动清洗污水源热泵换热器，包括换热器本体和设置于换热器本体上的减速机传动部，减速机传动部包括由电机驱动的减速机和与减速机连接的电动刷，在换热器运行中电动刷在减速机控制下沿换热管延伸方向上下移动，对换热管表面及换热器壳体内表面附着的污杂物进行洗刷。然而，上述两种在线清洗装置的机械结构和控制系统均较复杂，且污水水质会引起系统内机构、胶球等的腐蚀，不能保证设备长期高效运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单、有效的污水换热器的清洗方法。

同时，本发明还提供一种污水换热系统，以解决现有系统中清洗部分机械结构复杂、耐腐蚀性能差的问题。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

污水换热器的清洗方法，在(或靠近)污水换热器的污水进口端，将水蒸汽通入污水进水管中，与污水进水管中的污水进行掺杂混合；掺杂混合后的污水进入污水换热器的换热侧，流经换热表面，沿着流动方向水蒸汽泡在压差作用下破裂引起水波冲击，将换热表面的污垢清除。

污水换热系统，包括换热部分和清洗部分，换热部分包括污水换热器以及与污水换热器的污水进口连接的污水进水管，所述清洗部分包括用于与水蒸汽气源连接的蒸汽进气管，蒸汽进气管的出气端连接在污水进水管上。