Chemiczne czyszczenie wymienników CO i CT, zasilających instalacje wykonane ze stali czarnej musi być okresowo powtarzane.

Przyczyną tego są zachodzące w instalacji zjawiska fizyczne i przemiany chemiczne, w wyniku których na ściankach rur powstają tlenki żelaza trójwartościowego Fe³⁺. Przybierają one czarny kolor, który z czasem barwi na czarno wodę w instalacji. Na zdjęciu [1] przedstawiono typowy kolor roztworu czyszczącego podczas czyszczenia wymiennika. W sytuacji braku lub nieuzupełniania inhibitora korozji, powstaje korozja wżerowa. Z upływem czasu produkty korozji są wypłukiwane przez przepływającą rurami wodę. Wszystkie te osady mogą dostać się do wymienników ciepła. Tam w wyniku wymiany ciepła następuje gromadzenie się powstałego szlamu i skrystalizowanie do postaci twardego kamienia kotłowego. Osad ten jest szczególnie trudnousuwalny, a „fachowcy” nie mogąc wyczyścić tak zakamienionego wymiennika często decydują się użyć taniego kwasu solnego. Bezpośrednio po czyszczeniu wymiennik wygląda normalnie, ale już po upływie 6 miesięcy chlorki powodują perforację stali 316L, z jakiej wykonano wymiennik. Opłakane skutki takiego „czyszczenia” przedstawiono na zdjęciu [2]. Zatem przestrzegam przed przyjmowaniem takich okazyjnych ofert, które jak się później okazuje były wcale nie najtańsze, ale najdroższe.
Dodatkowo, w wymiennikach CWU w wyniku podgrzewu wody surowej (nieuzdatnionej), która zawiera dużą ilość składników mineralnych i non-stop przepływa przez wymiennik, znacznie szybciej na powierzchni grzewczej wymiennika tworzy się kamień kotłowy. W zależności od składu wody przebiera on barwę od beżowej do brązowej.

Zjawisko gromadzenia się osadów w wymiennikach jest szczególnie niebezpieczne dla bardzo popularnych wymienników typu JAD. W tych wymiennikach rurki wężownicy nawinięte są w warstwach z odstępem wynoszącym tylko 1 mm. Oznacza to, że już osad o grubości 0,5 mm może skutecznie ograniczyć przepływ wody w wymienniku i być przyczyną braku odbioru ciepła i w konsekwencji niedogrzania. W wymiennikach JAD należy liczyć się z dużo większą masą osadu do usunięcia, w stosunku do wymienników płytowych o podobnej powierzchni wymiany ciepła. Sposób nawinięcia rurek powoduje, że w części płaszcza bliżej korców zasilania i powrotu pozostaje pusta przestrzeń. W niej w dużej ilości może gromadzić się niechciany osad. Dodatkowo obserwujemy, że w niektórych przypadkach wymienniki JAD zamontowane w pozycji pionowej przejmują funkcję odmulacza, co jeszcze przyspiesza proces zakamienienia. Na zdjęciu [3] przedstawiono czyszczenie dużego wymiennika płaszczowo-rurowego, co wymagało zastosowania pompy o dużym przepływie i rurociągów DN50. Zdjęcia [4] i [5] przedstawiają zakamieniony wymiennik CWU JAD 6.50 przed czyszczeniem i całkowicie odkamieniony po czyszczeniu.

Inaczej proces zakamieniania przebiega na powierzchni płyt i w kanałach wymiennika płytowego

Chociaż kanały w wymienniku płytowym są grubsze i wynoszą w zależności od wielkości wymiennika 1-2 mm dla wymienników lutowanych oraz 3-6 mm dla wymienników skręcanych (patrz rys. poniżej), zablokowanie kawałkami osadu zaledwie jednego fragmentu początku kanału wyłącza z pracy całą przestrzeń tworzoną przez dwie sąsiednie płyty wymiennika. Takich „zaczopowanych” miejsc może być w kanale zasilającym kilka. Często zdarza się, że dokonując pomiaru temperatury poszczególnych fragmentów powierzchni bocznej wymiennika, widać, że niektóre jego fragmenty (te zaczopowane osadem) są znacznie zimniejsze od pozostałych, a niekiedy wręcz w ogóle są zimne. Przy całkowitym zatkaniu danego kanału lub nawet kilku kanałów, ich odkamienianie jest trudne i długotrwałe. Dzieje się tak, ponieważ roztwór czyszczący zawsze popłynie w tych kanałach, gdzie są najmniejsze opory hydrauliczne i największy przepływ. Tam, gdzie roztwór czyszczący nie dotrze, osad pozostanie nieusunięty. Z tego względu wymienniki pływowe należy czyścić regularnie. Na zdjęciu [6] przedstawiono wartości ciśnienia przed i za wymiennikiem płytowym obrazujące olbrzymie opory hydrauliczne w wymiennika. Jak widać za wymiennikiem ciśnienie wody wynosiło 0,2 bar, a przed wymiennikiem 3 bar. Po wyczyszczeniu wartości te wynosiły odpowiednio 2 bar i 2,5 bar, a wiec mieściły się w dopuszczalnym przedziale. Można stwierdzić, że wymiennik wyczyszczono w ostatnim momencie, przed całkowitym zaczopowaniem.

Ze względu na konstrukcję i sposób przepływu wody, chemiczne czyszczenie wymienników płytowych jest trudniejsze i trwa dłużej, niż czyszczenie wymienników JAD.

Na zdjęciu [7] przedstawiono czyszczenie wymiennika płytowego CT w zakładzie przemysłu spożywczego, w którym obowiązuje reżim sanitarny. Z kolei zdjęcie [8] przedstawia czyszczenie wymiennika CWU bez demontażu. Typowa reakcję roztworu, który w wyniku uwalniania dużych ilości dwutlenku węgla po powrocie do zbiornika przybiera postać gęstej piany przedstawiono na zdjęciu [9].

Ze względu na charakter osadu jaki występuje w wymiennikach CO i CT, jego usunięcie wymaga wykonania dwóch cyrkulacji, dwoma różnymi preparatami.

Przykład takiego osadu, jeszcze nie utwardzonego, jaki stwierdzono podczas rewizji wewnętrznej instalacji CT przed czyszczeniem przedstawiono na zdjęciu [10]. Natomiast na zdjęciu [11] przedstawiono nierozpuszczalny ścier metaliczny, jaki w trakcie czyszczenia wymiennika osiadł na dnie komory separującej zbiornika instalacji pomocniczej do czyszczenia. Potrzeba wykonania dwóch cyrkulacji w dwóch różnych roztworach czyszczących wynika ze składu chemicznego osadu, którego część frakcji w tym tlenki żelaza trójwartościowego nie jest usuwalna w typowych technologiach. Tym samym podczas czyszczenia wymienników CO i CT wzrasta zarówno zużycie preparatów, jak i wydłuża się czas czyszczenia. Skuteczność działania tych preparatów jest większa w wyższej temperaturze roztworu. Dlatego zalecamy, by wymienniki były czyszczone bez demontażu, jeszcze podczas sezonu grzewczego. Dzięki temu roztwór czyszczący cyrkulowany po stronie niskich parametrów – tam gdzie powstał osad – może być podgrzewany stroną wysokich parametrów. Przykład reakcji usuwania tlenków żelaza w drugiej cyrkulacji przedstawiono na zdjęciu [12].

Dysponuję bezpieczną i niezwykle skuteczną technologią, a także odpowiednio dobranymi pompami i zbiornikami. Separują one powstałe odmuliny, co zapewnia wyczyszczenie każdego wymiennika ciepła – w zależności od jego wielkości – w czasie 5-8 godzin.

Do przygotowania oferty niezbędne są następujące informacje:

• pojemność wodna obu stron wymiennika płytowego lub typ wymiennika JAD;
• pojemność kanałów wymiennika płytowego podana na tabliczce znamionowej;
• powierzchnia wymiany ciepła wymiennika płytowego podana na tabliczce znamionowej, a w przypadku jej braku, wymiary płyt (wysokość i szerokość) oraz ich ilość.

Do przygotowania oferty cenowej obejmującej harmonogram pracy pomocne są zdjęcia wymiennika i jego sposób podłączenia w węźle. Szczególnie dotyczy to możliwości podłączenia instalacji pomocniczej do czyszczenia wymiennika bez potrzeby jego demontażu, z wykorzystaniem króćców gwintowanych jak śrubunki czy zawory spustowe lub gniazd gwintowanych do manometru i termometru.

Aby czyszczenie było możliwe, niezbędny jest także dostęp do studzienki (kratki) kanalizacyjnej, źródło wody o większym napływie (średnica rury min. 1”) oraz dostęp do prądu 230V.