Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ Hàn và Xử lý bề mặt – Viện Nghiên cứu Cơ khí vừa qua đã thực hiện đề tài khoa học và công nghệ (KHCN) cấp Bộ Công Thương: “Thiết kế, chế tạo thiết bị đầu quay không lõi làm sạch cáu cặn lòng ống bằng nước áp lực cao”.
Xử lý cặn bám trong hệ thống trao đổi nhiệt
Hệ thống trao đổi nhiệt trong các nhà máy được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam. Các hệ thống này chủ yếu phải nhập ngoại với giá trị cao. Trong quá trình hoạt động, các đường ống của hệ thống trao đổi nhiệt bị cặn bám lấp đầy, cần được bảo dưỡng và làm sạch. Việc làm sạch các đường ống trong dàn trao đổi nhiệt là nhu cầu diễn ra thường xuyên trong các nhà máy, cơ sở sản xuất.
Thực tế, người lao động thường sử dụng phương pháp làm sạch bằng hóa chất. Phương pháp này dễ thực hiện cho hệ thống nhỏ, nhưng đối với hệ thống lớn thì công tác vệ sinh không đảm bảo an toàn. Ngoài ra, có thể sử dụng phương pháp điện thủy động làm sạch đường ống bằng phun nước áp lực cao, phương pháp này cũng có những hạn chế nhất định khi cặn bám có liên kết bền chặt, mức độ cặn dày, tắc ống.
Một vấn đề khác là các thiết bị chuyên dùng trong công tác vệ sinh bảo dưỡng chủ yếu là nhập ngoại từ các hãng GERMI (Australia), hãng PTY (Australia), hay là hãng DALY (Trung Quốc)… làm tăng chi phí sản xuất. Trước vấn đề này, Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ Hàn và Xử lý bề mặt – Viện Nghiên cứu Cơ khí đã đề xuất và thực hiện nhiệm vụ KHCN cấp Bộ Công Thương: “Thiết kế, chế tạo thiết bị đầu quay không lõi làm sạch cáu cặn lòng ống bằng nước áp lực cao”.
Theo ThS. Ngô Xuân Cường – chủ nhiệm đề tài, mục tiêu chính của đề tài là thiết kế, chế tạo thiết bị đầu quay không lõi làm sạch cáu cặn trong lòng ống trao đổi nhiệt bằng nước áp lực cao cho lòng ống Ø36.
Hình ảnh chế tạo đầu búa (Nguồn: Nhóm nghiên cứu)
Sản phẩm lần đầu tiên được nghiên cứu thiết kế và chế tạo tại Việt Nam
Sau khi tiến hành nghiên cứu tại phòng thí nghiệm và chạy thực nghiệm, vệ sinh lòng ống tháp trao đổi nhiệt tại Xí nghiệp axit - Công ty CP Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao, nhóm đã hoàn thành việc chế tạo thiết bị đầu quay không lõi làm sạch cáu cặn bằng nước áp lực cao.
Các dạng đầu quay kết hợp khoan, đánh cặn trong lòng ống (Nguồn: Nhóm nghiên cứu)
Cụ thể, nhóm đã nghiên cứu được bản chất của cáu cặn; phân tích, tính toán năng lượng va đập, biến đổi năng lượng thủy cơ. Thiết lập được bảng thông số công nghệ thiết bị đầu quay và quy trình công nghệ chế tạo những chi tiết điển hình. Khảo nghiệm tại hiện trường, sản phẩm của đề tài đã thể hiện được đầy đủ các tính năng kỹ thuật theo tính toán, thiết kế. Đây được đánh giá là sản phẩm lần đầu tiên được thiết kế, chế tạo trong nước có kiểu dáng gọn nhẹ dễ thao tác, an toàn, không trùng lặp với sản phẩm tương tự trên thế giới.
Cùng với đó, lòng ống được đánh sạch không gây ra rạn nứt hay biến dạng; không ảnh hưởng thứ cấp gây hại cho công trình; giảm ô nhiễm, độc hại. Với đường kính lòng ống Ø50 của tháp trao đổi nhiệt cho khí SO2, SO3 tại Xí nghiệp axit (Công ty CP Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao) mức độ cặn dày 3mm thì năng suất làm sạch đạt 60m/h. Đối với điều kiện cụ thể của hiện trường thì năng suất làm sạch của đầu quay cao hơn gấp ba lần so với đăng ký.
Đánh cặn giàn ống trên tháp trao đổi nhiệt tại hiện trường (Nguồn: Nhóm nghiên cứu)
Đánh giá về hiệu quả kinh tế, sản phẩm của đề tài đáp ứng yêu cầu đặt ra trong việc làm sạch cặn bẩn trong lòng ống trao đổi nhiệt từ Ø36 - Ø50, năng suất từ 35-60 m/h, cao hơn 10 lần so với thủ công, thực tế còn có thể cao hơn nữa. Năng suất có thể đạt tới 1m2/ph trong những điều kiện cụ thể. Từ đó, thiết bị được hoạt động với công suất tốt hơn, mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn.
Ứng dụng vệ sinh cáu cặn trong lòng ống thuộc các hệ thống trao đổi nhiệt khác nhau ở Công ty Cổ phần Supe Phốt phát và Hóa chất Lâm Thao cho thấy, sản phẩm vệ sinh được các dạng cặn khác nhau từ các mức độ đóng cặn từ lớp mỏng đến tắc ống. Ngoài ra, công trình nghiên cứu đã thiết kế chế tạo 05 dạng đầu quay áp dụng vào những điều kiện cụ thể của thực tế sản xuất.
Với những kết quả đạt được, nghiên cứu đã xuất sắc được nhiều giải thưởng trong nước như: - Giải Nhì VIFOTEC 2018. - Bằng khen Thủ Tướng Chính Phủ 2019. - Sách Vàng sáng tạo Việt Nam 2019. - Bằng khen Tổng liên đoàn Lao động Việt Nam 2019. - Cờ luân lưu liên bộ KHCN - Liên hiệp các Hội KHKT Việt Nam 2019 Cùng với đó là các giải thưởng quốc tế như: - Huy chương Đồng - Hội chợ Phát minh sáng chế Quốc tế WIPO Seoul – 2019. - Giải Vàng THAILAND 2019 |
Phương Loan
