Obstruction du faisceau de tubes d’un évaporateur à film tombant : méthodes de nettoyage et solution déboucheuse KT-307

Lorsque les faisceaux de tubes d’un évaporateur à film tombant sont obstrués, une seule méthode de nettoyage est rarement suffisante. Les dépôts mous peuvent être éliminés par rinçage à l’eau ou par nettoyage en circulation ; certains types d’entartrage soluble peuvent répondre à un nettoyage chimique ; toutefois, les tubes présentant des incrustations dures, des dépôts cristallisés, du coke ou une obstruction complète nécessitent, en priorité, un débouchage mécanique.

Pour les évaporateurs à film tombant fortement obstrués, l’approche pratique essentielle consiste d’abord à rétablir le passage interne dans le tube, puis à procéder à un nettoyage complémentaire en fonction de la nature des dépôts résiduels.

L’encrassement des évaporateurs à film descendant est lié à des facteurs tels que la répartition de l’alimentation, le mouillage des tubes et la concentration du milieu — en particulier pendant les procédés de concentration, des dépôts s’accumulent continuellement sur les parois intérieures des tubes d’échange thermique.

1. Pourquoi les tubes des évaporateurs à film descendant se bouchent-ils ?

Pendant le fonctionnement d’un évaporateur à film descendant, l’alimentation forme un film liquide le long des parois intérieures des tubes d’échange thermique.

À mesure que la concentration du milieu augmente, certaines substances se déposent progressivement sur les parois des tubes.

Avec le temps, la progression suivante peut se produire :

Couche mince de dépôt → Épaisseur accrue de tartre → Réduction du diamètre → Bouchon localisé → Bouchage complet du tube

Par conséquent, de nombreux évaporateurs à film descendant ne deviennent pas immédiatement impossibles à nettoyer : les dépôts se durcissent progressivement au fil d’un fonctionnement prolongé, augmentant ainsi la difficulté du nettoyage.

2. Types courants d’encrassement dans les évaporateurs à film descendant

1. Tartre salin
Lorsque la concentration en sels est élevée, ceux-ci précipitent continuellement et adhèrent aux parois internes des tubes d’échange thermique. Ce phénomène est courant dans les systèmes de concentration d’eaux usées riches en sels et dans les systèmes d’évaporation-cristallisation.

2. Tartre cristallin
Certains milieux produisent des cristaux lors de la concentration ou des variations de température. À mesure que ces cristaux grandissent, ils peuvent former des couches cristallines dures.

3. Encrassement par le produit
Certains milieux utilisés dans les industries chimique, alimentaire et pharmaceutique présentent des propriétés adhésives. Lorsque l’alimentation se concentre, la couche de dépôt s’épaissit progressivement.

4. Tartre
Si le système utilise de l’eau de circulation ou contient des milieux minéraux, des dépôts de tartre à base de calcium, de magnésium et d’autres minéraux peuvent se former.

5. Dépôts de coke
Pendant le fonctionnement à haute température, certains matériaux peuvent subir un craquage et une carbonisation, formant des dépôts durs.

6. Encrassement mixte
Les conditions sur site peuvent entraîner une combinaison d’entartrage salin, d’encrassement par matériau, de dépôts de coke et d’entartrage. Ce type d’obstruction mixte est généralement plus difficile à évaluer qu’un encrassement à composant unique.

3. Signes d’obstruction des tubes dans les évaporateurs à film tombant

Les symptômes suivants justifient une inspection des tubes d’échange thermique afin de détecter une obstruction interne :

Rendement évaporatif réduit

Capacité de transfert thermique diminuée

Débit d’alimentation anormal

Écoulement médiocre dans certains tubes

Augmentation de la consommation d'énergie

Obstruction localisée du faisceau de tubes

Obstruction complète des tubes

Si l’obstruction continue de s’aggraver, le temps d’inspection et d’arrêt pour nettoyage de l’équipement risque d’augmenter.

4. Méthodes de nettoyage des faisceaux de tubes des évaporateurs à film tombant

Nettoyage chimique
Adaptée aux types d’entartrage réagissant avec les agents de nettoyage. Son avantage réside dans la possibilité de traiter de grandes surfaces d’échange thermique par circulation. Toutefois, si les tubes sont complètement obstrués et que la circulation est entravée, l’efficacité du nettoyage chimique peut être limitée.

Nettoyage à haute pression par eau
Adaptée aux dépôts meubles et aux encrassements à faible adhérence. Toutefois, pour les tubes présentant des obstructions dures, l’impact de l’eau est limité. Une pression plus élevée ne convient pas nécessairement à tous les types d’obstruction.

Désencrassement mécanique
Le débouchage mécanique agit directement sur les obstructions. Un arbre flexible transmet la puissance de rotation dans le tube, et un outil de coupe fragmente les dépôts durs. Cette méthode convient mieux aux cas suivants :

Tartre dur

Dépôts cristallisés

Dépôts de coke

Encrassement des matériaux

Obstruction sévère

Pour les tubes complètement obstrués, la faisabilité dépend du diamètre du tube, de la longueur de l’obstruction, de la dureté du dépôt et du matériau du tube.

5. Pourquoi envisager le débouchage mécanique en cas de bouchon sévère dans les tubes ?

Un bouchon sévère et l’entartrage généralisé nécessitent des approches différentes.

Entartrage généralisé :
Vise à éliminer la couche de dépôts présents sur les parois des tubes.

Bouchon sévère :
Nécessite d’abord de rétablir un passage à travers le tube.

Si le tube est complètement obstrué, l’eau et les solutions de nettoyage ne peuvent pas atteindre efficacement le cœur du bouchon. Un outil de coupe mécanique peut pénétrer jusqu’à la position du bouchon et fragmenter progressivement les dépôts durs, tandis que les débris sont évacués par le flux d’eau.

Cette méthode présente une réelle utilité pratique pour le nettoyage des faisceaux tubulaires d’évaporateurs industriels à film tombant et d’échangeurs thermiques.

6. Dans quelles conditions de bouchon d’un évaporateur à film tombant le KT-307 est-il adapté ?

Anhui Kuaitong Pipeline Cleaning Technology Co., Ltd. a développé le Machine lourde de débouchage de faisceaux tubulaires KT-307 pour les obstructions sévères dans les faisceaux de tubes industriels.

La KT-307 est dotée d’un 5500W système d’entraînement qui actionne un arbre flexible équipé, à son extrémité avant, d’un outil de coupe en acier allié afin de détruire mécaniquement les dépôts durs à l’intérieur des tubes.

Diamètre applicable des tubes : φ6,35–800 mm
Plage de vitesse : 0–4000 tr/min (sans étape)

Pour les évaporateurs à film descendant, des arbres et des outils de coupe adaptés peuvent être sélectionnés en fonction du diamètre et de la longueur des tubes, ainsi que des conditions d’obstruction.

7. Caractéristiques du KT-307 pour le débouchage des évaporateurs à film descendant

puissance de 5500 W
Une puissance élevée constitue la base nécessaire à la destruction mécanique des dépôts durs, ce qui rend cet appareil adapté aux évaporateurs industriels, aux échangeurs thermiques et à d’autres équipements à faisceaux de tubes nécessitant une forte capacité de débouchage.

Outils de coupe en acier allié
Les outils de coupe sont fabriqués en acier allié. Pour les tartres salins durs, les dépôts cristallisés, les encrassements matériels et les dépôts de coke, l’outil détruit progressivement les obstructions par rotation.

commande de vitesse de 0 à 4000 tr/min
Des diamètres de tube et des types de dépôts différents exigent des vitesses différentes. Le KT-307 permet un réglage en fonction des conditions sur site, offrant ainsi une exploitation plus souple face à des niveaux variables d’obstruction.

Commande intelligente du couple
Le KT-307 est doté d’un système intelligent de commande du couple qui ajuste la puissance délivrée en fonction des variations de la résistance à l’obstruction. Cela procure des avantages pratiques pour la protection de l’arbre et le fonctionnement continu.

Protection adaptative de l’arbre
L’équipement intègre une technologie adaptative de protection de l’arbre afin de réduire les contraintes anormales exercées sur celui-ci pendant les phases de fonctionnement à forte charge, minimisant ainsi l’usure de l’arbre et des consommables. Pour les entreprises chargées de l’entretien à long terme d’évaporateurs et d’échangeurs thermiques, cela contribue à réduire les coûts d’exploitation sur la durée.

Commande manuelle + télécommande sans fil
Le KT-307 prend en charge à la fois la commande manuelle et la commande sans fil. Le mode d’opération peut être choisi en fonction des conditions sur site et des positions de travail.

Conception en deux parties
L’unité de puissance et l’armoire de commande sont séparées. Les vibrations provenant de l’unité de puissance sont isolées du système de commande, ce qui réduit leur impact sur les composants électroniques. Cette conception facilite également l’installation de l’équipement dans des espaces restreints sur site.

8. Comment sélectionner les arbres et les outils de coupe pour le colmatage des tubes d’un évaporateur à film tombant

La sélection de l’équipement ne doit pas se concentrer uniquement sur les caractéristiques de l’unité de puissance. Les facteurs suivants doivent également être pris en compte :

Diamètre du tube + Longueur du tube + Type de dépôt + Matériau du tube + Sévérité du colmatage + Configuration du tube

Par exemple :

Les tubes de petit diamètre nécessitent des arbres de dimensions adaptées.

Un colmatage sévère exige des configurations assurant une forte transmission de puissance.

Les différents types de dépôts exigent des conceptions variées d’outils frontaux.

Pour les tubes longs, la longueur de l’arbre doit être prise en compte.

Le matériau de la paroi du tube influence les paramètres de fonctionnement.

Pour les projets d’évaporateurs à film descendant, la sélection des équipements doit reposer sur le diamètre des tubes sur site et les conditions d’encrassement, plutôt que de simplement choisir l’option de « puissance maximale ».

9. Procédure mécanique de base pour le débouchage des tubes d’évaporateur à film descendant

Étape 1 : Évaluer le type d’obstruction
Déterminer si l’obstruction est constituée d’écailles de sel, de dépôts cristallisés, d’encrassement matériel, de tartre ou de dépôts de coke.

Étape 2 : Vérifier les paramètres des tubes
Mesurer le diamètre et la longueur des tubes ; confirmer le matériau des tubes et la configuration de l’équipement.

Étape 3 : Choisir l’arbre
Sélectionner l’arbre approprié en fonction du diamètre des tubes et de la gravité de l’obstruction.

Étape 4 : Choisir l’outil de coupe
Sélectionner l’outil de coupe en acier allié adapté en fonction des caractéristiques des dépôts.

Étape 5 : Ajuster la vitesse et le couple
Régler les paramètres de fonctionnement en fonction des conditions sur site.

Étape 6 : Décomposer mécaniquement l’obstruction
Transmettre la puissance via l’arbre flexible à l’intérieur du tube afin de dégrader progressivement les dépôts à l’aide de l’outil de coupe.

Étape 7 : Aider à l’évacuation des débris
Fournir de l’eau, dans la mesure où les conditions sur site le permettent, pour rincer les dépôts fragmentés.

Étape 8 : Vérifier le débit dans le tube
Après le débouchage, vérifier le débit dans le tube et déterminer si un nettoyage supplémentaire est nécessaire.

10. Guide de sélection de la méthode de nettoyage pour les obstructions dans les évaporateurs à film tombant

Les plans finaux doivent être déterminés en fonction de la composition spécifique des dépôts et des conditions sur site.

11. Questions fréquemment posées (FAQ)

Q : Quelle est la cause la plus courante d’obstruction des tubes dans les évaporateurs à film descendant ?
R : Elle est généralement liée à la concentration de l’alimentation, à la température, à la répartition du liquide, à l’accumulation des dépôts et à la durée de fonctionnement.

Q : Comment traiter les tubes d’évaporateur à film tombant obstrués par du sel ?
R : Si l’entartrage salin est soluble, un nettoyage chimique peut être envisagé. En cas d’obstruction dure et dense, il est recommandé de procéder d’abord à une ouverture mécanique, suivie d’un nettoyage complémentaire.

Q : Est-il possible de déboucher des tubes d’évaporateur à film tombant totalement obstrués ?
R : La faisabilité dépend du diamètre des tubes, de la longueur de l’obstruction, des caractéristiques des dépôts, de leur dureté et du matériau des tubes. Le débouchage mécanique convient aux dépôts durs sévères, mais il ne peut pas être garanti dans tous les cas d’obstruction totale.

Q : Quel diamètre de tube convient au KT-307 ?
R : Le KT-307 couvre une plage de diamètres allant de Φ6,35 à 800 mm ; les arbres et les outils de coupe correspondants sont sélectionnés en fonction du diamètre spécifique des tubes.

Q : Pourquoi le KT-307 utilise-t-il un réglage continu de la vitesse ?
R : Des diamètres de tubes différents et des types de dépôts variés exigent des conditions de fonctionnement distinctes. La plage continue de vitesse de 0 à 4000 tr/min permet d’ajuster le réglage en fonction des conditions réelles d’obstruction sur site.

Q : Le lavage à l’eau est-il encore nécessaire après le débouchage mécanique ?
R : Pas nécessairement. Cela dépend des caractéristiques des dépôts et des exigences de nettoyage. Dans les cas où des débris importants subsistent après la rupture, un rinçage assisté par eau peut être utilisé. Pour l’élimination des tartres résiduels, d’autres méthodes de nettoyage peuvent être combinées selon les besoins.

À propos d’Anhui Kuaitong Pipeline Cleaning Technology Co., Ltd.

Anhui Kuaitong Pipeline Cleaning Technology Co., Ltd., fondée en 2009, est une filiale du groupe Anhui Kuaitong Environmental Technology Group Co., Ltd. Elle se spécialise dans la recherche et le développement, la fabrication ainsi que les services techniques liés aux équipements de nettoyage de canalisations. Ses principaux produits comprennent des machines industrielles de débouchage de tuyauteries , des équipements de nettoyage d’échangeurs thermiques des systèmes de débouchage de faisceaux tubulaires pour chaudières, des équipements de nettoyage d’échangeurs air-air (air preheater) et des systèmes de nettoyage de conduits de climatisation centrale.

Au cours des 17 dernières années, l’entreprise a continuellement desservi plus de 23,000des clients industriels du monde entier. Nous avons été reconnus comme entreprise nationale de haute technologie, PME innovante et centre de formation de l’Association chinoise du nettoyage industriel. Nos produits sont certifiés selon le système de management de la qualité ISO 9001 et la certification CE européenne.

Ce document a été rédigé par l’équipe technique d’Anhui Kuaitong Pipeline Cleaning Technology Co., Ltd.

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