Serwis i czyszczenie wymienników ciepła

Wymienniki płytowe w normalnych warunkach oczyszczają się same — turbulentny przepływ w wąskich kanałach zrywa osad, zanim ten zdąży się utrwalić. Efekt ten zanika, gdy woda jest twarda i gorąca, gdy w instalacji brakuje filtra albo gdy wymiennik został przewymiarowany i przepływ stał się laminarny.

Trzy objawy wskazują na zarośnięcie kanałów. Pierwszy to wzrost spadku ciśnienia o 30% lub więcej względem wartości z doboru — najbardziej wiarygodny wskaźnik, mierzalny manometrami po obu stronach. Drugi to spadek mocy: instalacja nie osiąga zakładanej temperatury, choć źródło ciepła pracuje normalnie. Trzeci to nierównomierne temperatury na przyłączach, świadczące o częściowym zablokowaniu przepływu.

Najczęstsze przyczyny to kamień kotłowy z twardej wody, osad żelazowy i magnetyt z instalacji centralnego ogrzewania oraz zanieczyszczenia mechaniczne — piasek, resztki pakuł, opiłki — które dostają się do kanałów przy braku filtra. Kanały wymiennika płytowego mają szczelinę rzędu kilku milimetrów, więc cząstki powyżej 1 mm blokują je natychmiast.

Chemiczne czyszczenie płytowych wymienników ciepła wykonuje się metodą CIP — Cleaning in Place — czyli bez demontażu urządzenia z instalacji. Roztwór czyszczący krąży przez wymiennik w obiegu zamkniętym, rozpuszczając osad i wypłukując go do zbiornika.

Producenci wymienników lutowanych zalecają słabe kwasy: 5% roztwór kwasu fosforowego, a przy częstym czyszczeniu 5% kwas szczawiowy. Sprawdzają się też kwasy organiczne — cytrynowy, mrówkowy, octowy — w stężeniu 1–5%. Kwas solny jest zakazany, ponieważ wywołuje korozję wżerową stali kwasoodpornej, podobnie jak kwas azotowy i preparaty amoniakalne, które atakują lut miedziany.

Skuteczność zależy od parametrów przepływu. Natężenie powinno być półtora raza większe od nominalnego, a kierunek przeciwny do roboczego — płukanie wsteczne wypycha osad tą samą drogą, którą wpłynął. Kierunek zmienia się co 30 minut. Czyszczenie kończy się, gdy pH roztworu przestaje spadać przez pół godziny, a opory przepływu wracają do normy.

Po płukaniu kwas trzeba zobojętnić roztworem wodorotlenku sodu lub wodorowęglanu sodu w stężeniu 1–2%, a następnie przepłukać wymiennik czystą wodą. Pominięcie neutralizacji zostawia w kanałach środowisko kwaśne, które przyspiesza korozję.

CIP ma granice. Przy całkowitym zaczopowaniu kanałów roztwór nie ma jak krążyć i metoda zawodzi. Nie pomoże też przy perforacji płyt — wtedy jedynym wyjściem jest wymiana lub, w wymiennikach skręcanych, wymiana uszkodzonych płyt.

Wymienniki skręcane, zwane też uszczelkowymi, można rozłożyć na pojedyncze płyty. To ich główna przewaga nad konstrukcjami lutowanymi: osad, którego nie usunie chemia, schodzi pod szczotką i strumieniem wody.

Rozkręcamy pakiet, myjemy każdą płytę osobno, oceniamy stan powierzchni i uszczelek, a następnie składamy wymiennik z zachowaniem wymiaru montażowego podanego na tabliczce znamionowej. Do mycia stosuje się szczotki z włosia — nigdy druciane ani wełnę stalową, które rysują powierzchnię i tworzą ogniska korozji. Osady tłuste usuwa się miękką szczotką i rozpuszczalnikiem, organiczne roztworem alkalicznym, wapniowe kwasem lub środkami kompleksującymi.

Przy okazji demontażu zwykle wymienia się uszczelki. Elastomery twardnieją z czasem pod wpływem tlenu, promieniowania UV i cykli temperaturowych, a raz zdjęta uszczelka rzadko układa się ponownie tak samo. Uszczelki NBR mają około roku okresu składowania, EPDM do trzech lat — w pracującej instalacji trwałość zależy od temperatur i medium.

Wymienników lutowanych nie da się rozebrać. Płyty są połączone lutem w każdym punkcie styku, więc pozostaje wyłącznie czyszczenie chemiczne.

Naprawa płytowych wymienników ciepła ma sens wtedy, gdy uszkodzenie dotyczy elementów wymiennych. W wymiennikach skręcanych wymieniamy uszczelki, pojedyncze płyty termiczne, kompletne pakiety płyt, prowadnice i śruby ściągające, prowadzimy też renowację ram.

Część awarii jest jednak nienaprawialna i lepiej wiedzieć o tym od razu. Zamarznięty wymiennik lutowany nadaje się wyłącznie do wymiany — woda zwiększa objętość przy krzepnięciu i rozrywa złącza lutowane od środka. Widać to jako wybrzuszenie płyt zewnętrznych, a skutkiem jest przeciek między obiegami. Takiego uszkodzenia nie da się zalutować ani zespawać, a producent nie uznaje go za wadę materiałową.

Podobnie kończy się korozja wżerowa. Powstaje, gdy stężenie chlorków przekroczy dopuszczalne wartości dla danego gatunku stali — dla AISI 304 granica jest sześciokrotnie niższa niż dla AISI 316. Efektem są mikroprzecieki, których nie można zatrzymać naprawą; potrzebna jest wymiana na wersję z odpowiedniejszym materiałem.

Trzecia grupa to zmęczenie materiału po uderzeniach hydraulicznych i cyklicznych skokach ciśnienia. Wymienniki lutowane nie mają atestu na obciążenie zmęczeniowe, dlatego instalacja powinna być zabezpieczona przed pulsacjami, a w razie ryzyka drgań — wyposażona w tłumiki.

Przy każdym zgłoszeniu zaczynamy od oceny, czy urządzenie da się przywrócić do pracy, czy taniej wyjdzie wymiana. Jeśli konieczny jest nowy wymiennik, dobieramy model do parametrów instalacji — wymienniki ciepła płytowe mamy w stałej ofercie.

Prace serwisowe prowadzimy zarówno w naszym warsztacie, jak i na obiekcie — w kotłowni, węźle cieplnym czy hali produkcyjnej. Czyszczenie metodą CIP nie wymaga demontażu, więc przy dostępnych przyłączach da się je wykonać podczas krótkiego postoju instalacji.

Serwisujemy wymienniki płytowe wszystkich producentów, nie tylko dostarczane przez nas. W praktyce oznacza to urządzenia w węzłach miejskich sieci ciepłowniczych, instalacjach ciepłej wody użytkowej, układach z pompą ciepła, agregatach chłodniczych i chłodnicach oleju.

Oferujemy również urządzenia do czyszczenia CIP na wyposażenie własne — jeśli zakład ma kilka wymienników i chce wykonywać płukanie we własnym zakresie, taki zestaw zwraca się po kilku cyklach. Doradzamy przy doborze pompy, zbiornika i chemii do konkretnej instalacji.

Do wyceny potrzebujemy typu i wielkości wymiennika, rodzaju medium, opisu objawów oraz informacji, czy urządzenie jest dostępne do demontażu. Formularz obok trafia bezpośrednio do działu serwisu.