超聲波技術(shù)應(yīng)用于濾芯清洗

1、.編號： 超聲波技術(shù)應(yīng)用于濾芯清洗專 業(yè) 筑 爐 分 公 司 綜合維修分公司 姓 名 技術(shù)負責(zé)人 精品.超聲波技術(shù)應(yīng)用于濾芯清洗范聃榮鎮(zhèn)海石化建安工程有限公司摘要：介紹了超聲波清洗技術(shù)的原理及應(yīng)用，以及當(dāng)前石油化工行業(yè)的濾芯清洗工藝；以鎮(zhèn)海煉化三焦化蠟油過濾器w009a濾芯清洗效果為例，闡述了超聲波清洗技術(shù)應(yīng)用于濾芯清洗的優(yōu)勢。 關(guān)鍵字：石油化工 超聲波清洗 濾芯 清洗 優(yōu)勢 ultrasonic cleaning technology applied to filter element cleaning fan dan rong abstract：introduced the princip

2、le and application of ultrasonic cleaning technology, current cleaning process of filter element in petrochemical industry; take the cleaning effect of filter element of the third coked wax oil filter in zrcc as an example, expounded the advantages of ultrasonic cleaning technology applied to filter

3、 element cleaning.key words: petrochemical industry; ultrasonic- wave; filter element; clean; advantage隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的日益發(fā)展，超聲波技術(shù)逐漸進入人們的視線，其中超聲波清洗技術(shù)逐漸發(fā)展成為現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的新型工業(yè)技術(shù)，超聲波清洗技術(shù)應(yīng)用于石油化工行業(yè)的過濾器濾芯清洗有明顯優(yōu)勢。超聲波是一種頻率高于20000hz的聲波，它的方向性好，穿透能力強，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠，超聲波利用其在水中的空化作用: 當(dāng)聲壓達到一定值時，液體中的某一區(qū)域會形成局部的暫時的負壓區(qū)，此時無數(shù)氣泡

4、快速形成并迅速內(nèi)爆精品.產(chǎn)生沖擊波如圖1，使污物層被分散、乳化、剝離而達到清洗目的。人們正是運用這一原理研制出超聲波清洗技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)等行業(yè)中，如金銀首飾、珠寶玉器等光學(xué)玻璃，金銀珠寶的清洗；手術(shù)器具、牙科用鉆、搪孔器等醫(yī)用器具的清洗；半導(dǎo)體管的殼座、ic的殼座、晶體的殼座、繼電器的殼座等電子零件清洗；齒輪、曲軸乃至齒輪箱等精密機械零件的清洗。圖 1濾芯在石油化工行業(yè)的設(shè)備起著至關(guān)重要的作用，然而近年來為提高經(jīng)濟效益, 各煉油企業(yè)逐漸加大了重質(zhì)、劣質(zhì)原油的摻煉比例，其殘?zhí)恐?、焦?、瀝青質(zhì)等比例高，這類雜質(zhì)不斷粘附在濾芯表面及夾層中，使得壓差過高，過濾器開啟自動反沖洗，但隨著自

5、動反沖洗頻率增加 ,濾芯在不斷變化的壓力作用下 ,各濾網(wǎng)層間會產(chǎn)生細微的變形，部分固體顆粒被嵌附在濾網(wǎng)層間 ,無法隨著反沖洗液排出過濾器 ,進而堵塞濾芯孔隙 ,導(dǎo)致過濾面積不斷減少，堵塞濾芯，導(dǎo)致其喪失過濾效果，需對過濾器拆卸清洗濾芯使其恢復(fù)過濾效果。以往對濾芯清洗采用燒結(jié)+化學(xué)浸泡+機械清洗的方式: 將拆卸下的濾芯逐根穿入燒結(jié)框內(nèi)，放入燒結(jié)爐內(nèi)以每小時40-50升溫速率緩慢至200并保持恒溫3-4小時，再以每小時25的升溫速率緩慢升至400，并保持恒溫3-4小時，同時在升溫及保溫過程中開凈化風(fēng)進行通風(fēng)排油污，保溫時間到后讓濾芯自然冷卻至常溫。在燒結(jié)過程中要加強爐內(nèi)強制通風(fēng)，使濾芯上的有機物燒

6、結(jié)完后并由爐內(nèi)通風(fēng)孔排出，同時升溫速率控制正確，不能過快精品.。將經(jīng)燒結(jié)、自然冷卻后的濾芯采用高壓水清洗、酸洗、堿洗的方式對濾芯進行清洗。該方式雖然能將濾芯清洗干凈恢復(fù)其過濾效果，但此方法工序復(fù)雜、所需設(shè)備資源多、人工投入多、施工時間長，尋找新型清洗工藝。鎮(zhèn)海煉化三焦化蠟油過濾器w009a壓差逐漸上升影響正常運行，需對濾芯進行拆卸清洗，其濾芯基本數(shù)據(jù)見表1。焦化蠟油與直餾蠟油相比，具有密度、殘?zhí)恐蹈?，以及雜質(zhì)、硫、氮、金屬含量、芳烴和膠質(zhì)含量高的特點，煉油廠一般用作催化裂化原料或加氫裂化原料，其濾芯清洗較一般其他油品難度大。表 1 iii焦化蠟油過濾器w009a濾芯基本數(shù)據(jù)濾芯型號濾芯材質(zhì)規(guī)格

7、（mm）過濾精度(um)/過濾效率流量（m3/h）過濾面積（m2）/濾芯根數(shù)濾芯形式zfg-1100-251300-25m316l25130025m的顆粒去除率不小于80%17076.58/750五層金屬絲網(wǎng)燒結(jié)超聲波清洗相比其他多種的清洗方式具有：清洗效果好，清潔度高且全部工件清潔度一致；清洗速度快，提高生產(chǎn)效率，不須人手接觸清洗液，安全可靠；對深孔、細縫和工件隱蔽處亦可清洗干凈；對工件表面無損傷，節(jié)省溶劑、熱能、工作場地和人工等優(yōu)點【1】，根據(jù)以往的超聲波清洗嘗試及積累經(jīng)驗對此次焦化蠟油過濾器濾芯進行超聲波清洗，結(jié)果表明超聲波清洗對濾芯清洗效果顯著。精品.清洗準備：25mpa高壓清洗機一臺

8、；xk-10100型超聲波清洗機一臺，分為：清洗槽、超聲波換能器、超聲波發(fā)生器、加熱和自動溫控系統(tǒng)、排水系統(tǒng)六大部分，其主要技術(shù)參數(shù)見表2。作業(yè)條件：新鮮水（經(jīng)過3m過濾器濾芯，且氯離子濃度20ppm）、電（380v，三相四線，80kw）、凈化風(fēng)（干燥、無油、經(jīng)過3m過濾器過濾）、蒸汽。表 2 xk-10100型超聲波清洗機一臺主要技術(shù)參數(shù) 型號項目xk-10100型超聲波清洗機超聲波功率60000w內(nèi)槽尺寸lwh 1900500400mm外形尺寸lwh 2100700600mm加熱電源380v 9kw 50khz10% ac超聲波頻率28khz換能器數(shù)量100重量250kg清洗液溫度605預(yù)

9、沖洗：拆除w009a過濾器封頭及與之相連的管線、法蘭、閥門等，抽出過濾器內(nèi)筒，裝車托運至清洗廠房，將拆下的濾芯先行用25mpa高壓水反復(fù)沖洗，將表面附著不牢的雜物沖洗干凈。配置清洗介質(zhì)：配置濃度為610%清洗液，加入1%的表面活性劑，攪拌均勻，倒入清洗槽內(nèi)，至離槽面約40mm60mm高度，將濾芯放入清洗槽內(nèi)置于清洗架上。與超聲波清洗效果有關(guān)的物理量有功率密度、超聲波頻率、清洗劑的種類、清洗溫度等, 清洗效果與各物理量之間的關(guān)系見表3【2】。將超聲波頻率調(diào)至精品.28khz，設(shè)置清洗介質(zhì)溫度60攝氏度，開始超聲波清洗，清洗時間：1530min，清洗過程如圖2所示。表 3超聲波清洗效果與各物理量之

10、間的關(guān)系相關(guān)物理量相互關(guān)系功率密度超聲波的功率密度越高，空化效果越強，其清洗效果越好，清洗速度越快。超聲波頻率超聲波的頻率越低, 清洗作用越強。 超聲波的頻率的應(yīng)用要根據(jù)被清洗物臟污程度來選擇。對表面污物很多的被清洗件應(yīng)選擇低頻率;對精密零件應(yīng)采用高頻率. 目前常用的頻率是2050khz?！?】清洗劑溶劑加超聲波清洗，去污力強，但成本高且一般于人體健康不利。如三氯乙烯、三氯乙烷、丙酮等,所以只在特殊要求高的情況下采用。工業(yè)清洗劑在超聲波的作用下可以取得很好的清洗效果，所以在超聲波清洗中得到了廣泛的應(yīng)用?！?】清洗溫度對于超聲波來說, 其空穴作用在3040 空穴作用最強, 溫度升高, 清洗液中產(chǎn)

11、生的氣泡會折斷聲波, 使超聲波減弱, 但對于油脂類臟污水基清洗劑在較高的溫度下清洗效果好, 所以,一般場合液溫設(shè)定在5060【4】圖 2超聲波清洗超聲波清洗后將濾芯取出，采用高壓水沖洗將濾芯沖洗干凈后晾干，利用壓縮空氣（干燥、無油、經(jīng)過3m過濾器過濾），分別以15、20、30m3/h的進氣量模擬濾芯運行時內(nèi)外壓差，來檢驗清洗結(jié)果，檢測流程如圖3所示。精品.壓縮空氣進氣量罐顯示。濾芯u型液位壓差表用橡皮管將設(shè)備與u型管相連測試當(dāng)前壓差氣體流向圖 3 壓差法檢測流程壓差測試數(shù)據(jù)見表4。表 4 濾芯測試數(shù)據(jù)表 氣體流量壓差試件號 （mmh2o）15m3/h20m3/h30m3/h新濾芯901303001110160340290140320310015032041001503405100140320平均值100148328恢復(fù)通透性比值88.9%86.2%90.6%清洗完的濾芯用 30倍放大鏡檢查濾芯內(nèi)外, 可看到濾芯表面潔凈如新,可見金屬本色、無損壞。清洗前后表面比較見圖 4、5。精品.圖 4 清洗前 圖 5 清洗后結(jié)束語通過超聲波清洗清洗后的濾芯外觀檢測和新濾芯一樣，壓差測試數(shù)據(jù)顯示，清洗后的濾芯通透性達到新濾芯的85%以上。清洗后的濾芯完全滿足了原