[发明专利]一种冷却器自动清扫装置及其清扫控制方法

说明书

本发明属于化工生产设备技术领域，具体为一种冷却器自动清扫装置及其清扫控制方法。其应用于负压蒸氨设备中，用于对不凝气冷却器进行自动清扫，不凝气冷却器采用列管式换热器，列管式换热器的壳程与氨气管道连通，列管式换热器的管程与冷却水连通；该装置包括：至少一个增加的列管式换热器、至少四个换热器管程用电磁阀、至少两个换热器壳程用电磁阀、至少四个压力传感器、至少四个温度传感器，以及PLC控制器。该装置可以有效解决负压蒸氨设备中不凝气冷却器的堵塞问题，并进行不停机地自动清扫，清扫效率高，可以有效提高负压蒸氨工艺的效率。

技术领域

本发明属于化工生产设备技术领域，具体为一种冷却器自动清扫装置及其清扫控制方法。

背景技术

含氨废水是化工厂生产过程中产生的废弃物，含氨废水的处理问题是化工行业比较普遍的问题，目前在几乎所有的炼油厂、联碱厂、化肥厂、焦化厂都需要使用相关蒸氨工艺和设备对含氨废水进行无害化处理。

目前，部分化工企业采用负压蒸氨工艺对含氨废水进行处理，该工艺中，管式炉加热蒸氨废水并减压，使一定温度的蒸氨废水达到过饱和状态析出蒸汽，并在蒸发器中完成气液分离，蒸汽进入蒸氨塔进行蒸氨，分离水进入废水中间槽，经泵送至管式炉内重新加热。富氨水经蒸氨塔蒸氨后产生氨蒸汽及蒸氨废水，蒸氨废水经降温后送酚氰污水处理站进行处理。氨蒸汽主要组分为氨及水蒸汽，上述组分经塔顶的氨分缩器冷却后，部分冷凝液回流至蒸氨塔，未被冷凝的氨汽进入全凝器进行冷却，冷却产生的冷凝液主要为17％浓度的氨水。氨水自流入氨水回流槽内，并被泵送至蒸氨塔回流用或下游工序使用。

负压蒸氨工艺中，氨水回流槽下部为液态的氨水，上部空间为未被冷凝的各类气体，这些未被冷凝的各类气体称为不凝气。不凝气进入到不凝气冷却器中，不凝气冷却器对不凝气进一步冷却，使得其中的部分气体液化并自流至氨水回流槽内，剩余不凝气成分进入真空喷射装置。真空喷射装置利用液体的高速流动产生射吸效应，吸入不凝气体，真空喷射装置主要有泵、喷射器、循环水箱及控制部分组成，真空喷射装置对不凝气冷却器、全凝器、氨水分缩器、蒸氨塔、蒸发器产生负压。真空喷射装置将抽吸的不凝气及循环液送入循环水箱，进行气液分离，气体送至煤气负压系统回收，液体作为循环液继续经泵送至真空装置水箱使用。

在现有的负压蒸氨工艺设备中还存在如下缺陷：不凝气冷却器通常使用不锈钢列管式换热器，该换热器利用低温水冷却，低温水走管程，而不凝气成分走壳程。实际运行中不凝气组分中部分烃类杂质和其他有机杂质可能会冷凝产生的低熔点的软固态混合物，这些软固态杂质会附着在冷却器的列管管外，对换热器的壳程通道造成堵塞。当堵塞问题较为严重时，冷却器的冷凝效果会变差，并使得流体的流通阻力增大，进而造成设备真空度下降，使得负压蒸氨工艺无法正常进行。

常规的解决换热器堵塞问题的方法是通过高温蒸汽对换热器的壳程通道进行吹扫，吹扫过程需要对负压蒸氨设备进行整体停机；这种传统吹扫方式在壳程通入蒸汽加热，融化堵塞的物质，热蒸汽与堵塞物的接触面积小，导热效果差，加热时间长，吹扫效率低。此外，这种传统的吹扫方式还会产生较多的含氨废水，增大负压蒸氨系统的运行压力。

发明内容

针对现有的技术方案存在的问题，本发明的目的在于提供一种冷却器自动清扫装置及其清扫控制方法，该装置可以有效解决负压蒸氨设备中不凝气冷却器的堵塞问题，并进行不停机地自动清扫，清扫效率高，可以有效提高负压蒸氨工艺的效率。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种冷却器自动清扫装置，其应用于负压蒸氨设备中，用于对负压蒸氨设备中的不凝气冷却器进行自动清扫，不凝气冷却器采用第一换热器，第一换热器为列管式换热器，待冷却的不凝气沿第一换热器的壳程流通，用于冷却的流体沿第一换热器的管程流通；冷却器自动清扫装置包括：至少一个第二换热器，至少四个管程用电磁阀，至少两个壳程用电磁阀，至少四个压力传感器，至少四个温度传感器以及PLC控制器。