Chemiczne czyszczenie wymienników JAD i płytowych w układach chłodzenia

Do chłodzenia wody w zamkniętych obiegach wewnętrznych, która odbiera ciepło od zasilanych nią maszyn i urządzeń, powinna być wykorzystywana woda kondycjonowana o odpowiedniej twardości oraz zawartości inhibitorów korozji oraz biocydów. Z kolei woda, jaką uzupełniane są jej olbrzymie ubytki w wyniku odparowania w wieży ociekowo-wyparnej – to najczęściej nieuzdatniona woda surowa. Wynika to zazwyczaj z potrzeby zmniejszenia kosztów zużywanej wody. Należy przy tym zauważyć pewną prawidłowość – im bardziej zmniejsza się zawartość węglanu wapnia i magnezu, tym na powierzchni odparowania wężownic oraz powierzchni wymiany ciepła w wymiennikach powstaje twardszy i trudnousuwalny osad kamienia wodnego.

W układzie tym zasadniczą rolę spełniają wymienniki ciepła (najczęściej płytowe wielkopowierzchniowe). Pierwotna strona wymiennika zasilana jest wodą z układu zamkniętego, a druga strona wtórna wodą z wieży wyparnej.  Konsekwencją wymiany ciepła i naturalnych zjawisk fizycznych i przemian chemicznych, na stronie wtórej płyt wymiennika powstają osady kamienia wodnego. W sytuacji dużego stopnia zakamienienia wieży wyparnej, cześć powstałego w wieży osadu – w wyniku mineralizacji wody – przenoszona jest do wymienników, co jeszcze bardziej przyspiesza proces ich zakamienienia.

Z czasem, zwłaszcza w instalacjach wykonanych ze stali czarnej, w osadach tych duży udział mają frakcje żelaza trójwartościowego. Chociaż odkładają się na całej powierzchni płyt, w wyniku grawitacji spadają w dolne części wymiennika. Może to doprowadzić do zatkania kanałów. Osad ten zakłóca i zmniejsza odbiór ciepła od wody ze strony pierwotnej. Zmniejsza również przepływ wody, co gwałtownie powoduje spadek mocy chłodniczej wymiennika.

Wynika to z braku możliwości podgrzewania roztworu gorącą pierwotną stroną wymiennika. Powoduje to konieczność wydłużenia czasu cyrkulowania roztworów i zwiększenia stężenia roztworów stosowanych preparatów. Niekiedy należy powtórzyć czyszczenie z zastosowaniem innych preparatów lepiej usuwających złogi żelaza trójwartościowego, a czasem także krzemionki, siarczanów, glonów i innych produktów organicznych. Przyczyną tego jest skład chemiczny powstałego kamienia wodnego. Przy uzdatnianiu wody kamień ten zawiera mniej typowych frakcji, a więcej związków trudno usuwalnych w roztworach większości występujących na naszym rynku preparatów.

Chemiczne czyszczenie takich wymienników polega na cyrkulowaniu odpowiednich roztworów czyszczących przy pomocy pompy o odpowiednio dobranych parametrach: przepływie [m3/h] i wysokości podnoszenia [m]. Ponadto duża zawartość ścieru metalicznego, który nie do końca ulega rozpuszczeniu wymaga separowania w specjalnym zbiorniku. Dzięki takiej cyrkulacji, powstające w wyniku reakcji chemicznej roztworu kwasu z osadem gazy, są na bieżąco usuwane z instalacji. Dzieje się tak wraz z napływającym do zbiornika cyrkulowanego roztworu. Tam gaz ulatnia się do atmosfery, a szlam i nierozpuszczone frakcje osadu są separowane w zbiorniku. Odgazowany roztwór ponownie pompowany jest do wymiennika. W sytuacji, gdyby nie było cyrkulacji, powstałe gazy tworzyłyby duże bąble, które skutecznie wypychałyby roztwór z czyszczonych przestrzeni między płytowych. W bąblach tych brak kontaktu roztworu czyszczącego z osadem, uniemożliwiałby jego usunięcie.