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換熱器結(jié)垢原因、種類及危害換熱器結(jié)垢三大原因(1)因?yàn)槌S脫Q熱器換熱器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng),由于某些鹽類在溫度升高及濃度較高時(shí)從水中析出,附著于換熱管表面,形成水垢,隨著使用時(shí)間及頻率的增加積垢層逐漸變厚、變硬,緊緊地附著于換熱管表面上;(2)如同水垢一樣,換熱器的另一側(cè)流體由于物質(zhì)本身的性質(zhì)可能出現(xiàn)非水垢類固體析出物,長(zhǎng)期不處理會(huì)越來(lái)越多積累在換熱管面;(3)當(dāng)流體所含的機(jī)械雜質(zhì)有機(jī)物較多而流體的流速又較小時(shí),部分機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物也會(huì)在換熱器內(nèi)沉積,形成疏松、多孔或膠狀污垢。換熱器六類主要結(jié)垢過程對(duì)于常用的換熱器而言。根據(jù)結(jié)垢機(jī)理,我們一般將結(jié)垢分為以下幾類:(1)類析晶結(jié)垢:如水冷卻系統(tǒng),由于水中過飽和的鈣、鎂鹽類由于溫度、pH等變化而從水中結(jié)晶沉積在換熱器表面,而形成了水垢;(2)粒結(jié)垢:流體中懸浮的同體顆粒在換熱面上的積聚;(3)化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢:由于化學(xué)反應(yīng)而造成的同體沉積;(4)腐蝕結(jié)垢:換熱介質(zhì)腐蝕換熱面,產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物沉積于受熱面上而形成污垢;
(5)生物結(jié)垢:對(duì)于常用的冷卻水系統(tǒng)來(lái)講,工業(yè)水巾往往含有微生物及其所需的營(yíng)養(yǎng),這些微生物群體繁殖,其群體及其排泄物同泥漿等在換熱表面形成生物垢;(6)凝同結(jié)垢:在過冷的換熱面上,純液體或多組分溶液的高溶解組分凝同沉積。以上的分類只是表明某個(gè)過程對(duì)形成該類污垢是一個(gè)主要過程。結(jié)垢往往是多種過程的共同作用結(jié)果,因此換熱面上的實(shí)際污垢,常常是多種污垢混合在一起的。結(jié)垢不清洗的危害(1)結(jié)垢使設(shè)備熱交換效率大幅下降,能源消耗大幅增加,生產(chǎn)成本上升;(2)結(jié)垢使換熱設(shè)備熱傳導(dǎo)工況惡化,傳熱面超溫過熱,引發(fā)鼓皰、裂紋、爆管等安全事故;(3)結(jié)垢會(huì)引發(fā)垢下腐蝕損傷,造成設(shè)備穿孔泄漏,縮短設(shè)備使用壽命結(jié)垢會(huì)使生產(chǎn)工藝不穩(wěn),影響產(chǎn)品品質(zhì),引發(fā)質(zhì)量事故。為保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全,必須定期對(duì)換熱器進(jìn)行除垢清洗。換熱器清洗方式的選擇根據(jù)清洗方法的不同,主要清洗方法為物理清洗和化學(xué)清洗。化學(xué)清洗化學(xué)清洗是通過化學(xué)清洗液產(chǎn)生某種化學(xué)反應(yīng),使換熱器傳熱管表面的水垢和其他沉積物溶解、脫落或剝離。化學(xué)清洗不需要拆開換熱器,簡(jiǎn)化了清洗過程,
也減輕了清洗的勞動(dòng)程度。其缺點(diǎn)是化學(xué)清洗液選擇不當(dāng)時(shí),會(huì)對(duì)清洗物基體腐蝕破壞,造成損失?;瘜W(xué)清洗方法循環(huán)法:用泵強(qiáng)制清洗液循環(huán),進(jìn)行清洗。浸漬法:將清洗液充滿設(shè)備,靜置一定時(shí)間。浪涌法:將清洗液充滿設(shè)備,每隔一定時(shí)間把清洗液從底部卸出一部分,再將卸出的液體裝回設(shè)備內(nèi)以達(dá)到攪拌清洗的目的。化學(xué)循環(huán)法清洗步驟:(1)隔離設(shè)備,并把換熱器內(nèi)的水排放干凈。(2)用高壓水清洗管道雜質(zhì)并封閉系統(tǒng)。(3)隔離閥和交換器之間裝球閥,接上輸送泵和導(dǎo)管,清洗劑從換熱器的底部泵入,從頂部流出。(4)注入所需要的清洗劑,反復(fù)循環(huán)清洗。(5)隨時(shí)排出氣體并注入適當(dāng)?shù)乃?(6)使用PH試紙測(cè)定清洗劑的有效性。(7)回收清洗溶液并用清水反復(fù)沖洗至PH呈中性。物理清洗物理清洗是借助各種機(jī)械外力和能量使污垢粉碎、分離并剝離離開物體表面,從而達(dá)到清洗的效果。物理清洗方式都有一個(gè)共同點(diǎn):高效、無(wú)腐蝕、安全、環(huán)保。其缺點(diǎn)是在清洗結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備內(nèi)部時(shí)其作用力有時(shí)不能均勻達(dá)到所有部位而出現(xiàn)“死角”。
常見的方法有,超聲波除垢、PIG清管技術(shù)、電場(chǎng)除垢技術(shù)等。高壓水噴射清洗利用柱塞泵產(chǎn)生的高壓水經(jīng)過特殊噴嘴噴向垢層,除垢徹底、效率高,但是其裝機(jī)容器里大、耗水多。超聲波除垢主要是利用超聲波聲場(chǎng)處理流體,使流體種的成垢物質(zhì)在超聲場(chǎng)作用下,其物理形態(tài)和化學(xué)性能發(fā)生一系列變化,使之分散、粉碎、松散、松脫而不易附著管壁形成的積垢。管道內(nèi)移動(dòng)式除垢機(jī)具除垢新型管道內(nèi)移動(dòng)式除垢機(jī)具效率較高,質(zhì)量好,適用于油氣輸送管道及化工液體和水輸送管道的除垢。按驅(qū)動(dòng)方式不通過,典型的管道內(nèi)移動(dòng)式除垢機(jī)具分為:A.電力驅(qū)動(dòng)移動(dòng)式除垢機(jī)具;B.液力驅(qū)動(dòng)移動(dòng)式除垢機(jī)具;C.壓縮空氣驅(qū)動(dòng)移動(dòng)式除垢機(jī)具。機(jī)械清洗它是靠機(jī)械作用提供一種大于污垢粘附力的力而使污垢從換熱面上脫落。這種方法可以除去化學(xué)方法不能除去的碳化污垢和硬質(zhì)垢,但要清理干凈管內(nèi)垢層一般需要5-6遍,有時(shí)多達(dá)10遍,清管效率低,質(zhì)量差。
微生物清洗微生物清洗是利用微生物將設(shè)備表面附著的油污分解,使之轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害的水溶性物質(zhì)的方法。這種清洗把污染物(如油類)和有機(jī)物徹底分解,是一種真正意義上的環(huán)保型清洗技術(shù)。物理清洗和化學(xué)清洗都存在著各自的優(yōu)缺點(diǎn),又具有很好的互補(bǔ)性。在實(shí)際應(yīng)用過程中,通常都是把兩者結(jié)合起來(lái)使用,以獲得更好的清洗效果。對(duì)化學(xué)清洗方法而言,清洗劑的選擇對(duì)清洗效果有顯著影響。清洗劑的選擇工業(yè)清洗劑的選用原則?良好的去污能力;?對(duì)清洗對(duì)象無(wú)不良影響;?質(zhì)量穩(wěn)定;?價(jià)格低廉。常用的化學(xué)清洗劑(1)利用溶解作用去污的清洗劑(包括水和有機(jī)溶劑);?(2)利用表面活性作用去污的表面活性劑清洗劑(如陽(yáng)離子、陰離子、非離子及兩性離子表面活性劑);??????(3)利用化學(xué)反應(yīng)作用去污的化學(xué)清洗劑(如酸、堿、鹽、氧化劑等)。換熱器清洗藥劑的選擇方法清洗換熱器時(shí)首先確定好清洗部位,確定好換熱器材料,取樣分析后,根據(jù)換熱器材質(zhì)及結(jié)垢程度選擇試劑。??對(duì)于碳鋼材質(zhì)以碳酸鹽垢及鐵銹為主時(shí),一般選擇鹽酸做主酸洗液效果較好,出于安全考慮也可選擇有機(jī)酸氨基磺酸做為主洗酸劑;
??對(duì)于不銹鋼來(lái)說一般選擇硝酸為最佳清洗酸劑,同樣出于安全角度考慮式根據(jù)實(shí)際情況也可選擇酸性溫和的氨基磺酸作為主洗酸劑。??清洗銅材料換熱器時(shí)候,一定要注意是哪種銅材質(zhì)。黃銅尤其要注意,黃銅主要成分為銅,其次鋅的含量相當(dāng)高,為了防止脫鋅現(xiàn)象發(fā)生,對(duì)酸洗液選擇盡可能濃度較低,一般緩蝕劑同時(shí)保護(hù)銅、鋅兩種金屬效果較差。故在操作過程中采取溫和清洗方式,即低濃度、短時(shí)間、小流速,常溫清洗比較好。一般緩蝕劑選擇Lan-826即可,對(duì)于其他助劑,如表面活性劑、黏泥剝離劑、發(fā)泡劑等可根據(jù)清洗劑選擇原則結(jié)合具體情況選擇。在一些特殊情況下,主要是指清洗材料可能存在缺陷或者比較薄或者其他的特殊情況時(shí),應(yīng)慎重考慮選擇藥劑。板式換熱器清洗方法板片的清洗方法有三種,即反沖法(不拆開清洗),手工清洗法(拆開清洗),和化學(xué)清洗法(不拆開清洗)。清洗方式?(1)手工清洗法。換熱板片結(jié)垢厚度很薄而不溶于水時(shí),則可拆開,逐片用有壓力的水(0.1~0.2MPa)或用帶水的低壓蒸汽進(jìn)行噴射沖刷處理,對(duì)于用水很難沖刷的沉積物,則可用軟纖維刷子、鬃毛刷來(lái)洗刷。(2)化學(xué)清洗法。換熱板片表面,尤其是介質(zhì)流動(dòng)的死角處,有較硬的沉積物(氧化物或碳化物),用手工清洗法是很難解決的,可根據(jù)換熱板片的材質(zhì)而采取不同的化學(xué)溶劑來(lái)清洗。清洗劑的選擇
目前一般采用的是酸洗,它包括有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸。有機(jī)酸主要有:草酸、甲酸等。無(wú)機(jī)酸主要有:鹽酸、硝酸等。清洗流程(1)沖冼:酸洗前,先對(duì)換熱器進(jìn)行開式?jīng)_洗,使換熱器內(nèi)部沒有泥、垢等雜質(zhì),這樣既能提高酸洗的效果,也可降低酸洗的耗酸量。?(2)將清洗液倒人清洗設(shè)備,然后再注入換熱器中。(3)酸洗:將注滿酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2h。然后連續(xù)動(dòng)態(tài)循環(huán)3~4h。其間每隔0.5h。進(jìn)行正反交替清洗。酸洗結(jié)束后,若酸液pH值大于2,酸液可重復(fù)使用,否則,應(yīng)將酸洗液稀釋中和后排掉。(4)堿洗:酸洗結(jié)束后,用NaOH,Na,PO,軟化水按一定的比例配制好,利用動(dòng)態(tài)循環(huán)的方式對(duì)換熱器進(jìn)行堿洗,達(dá)到酸堿中和,使換熱器板片不再腐蝕。?(5)水洗:堿洗結(jié)束后,用清潔的軟化水.反復(fù)對(duì)換熱器進(jìn)行沖洗0.5h,將換熱器內(nèi)的殘?jiān)鼜氐讻_洗干凈。(6)記錄:清洗過程中,應(yīng)嚴(yán)格記錄各步驟的時(shí)間,以檢查清洗效果??傊?,清洗結(jié)束后,要對(duì)換熱器進(jìn)行打壓試驗(yàn)。合格后方可使用。預(yù)防結(jié)垢的措施(1)運(yùn)行中嚴(yán)把水質(zhì)關(guān),必須對(duì)系統(tǒng)中的水和軟化罐中的軟化水進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)化驗(yàn),合格后才能注人管網(wǎng)中。(2)新的系統(tǒng)投運(yùn)時(shí),應(yīng)將換熱器與系統(tǒng)分開,進(jìn)行一段時(shí)間的循環(huán)后,再將換熱器并人系統(tǒng)中.以避免管網(wǎng)中雜質(zhì)進(jìn)入換熱器。?
(3)在整個(gè)系統(tǒng)中,除污器和過濾器應(yīng)當(dāng)進(jìn)行不定期的清理外,還應(yīng)當(dāng)保持管網(wǎng)中的清潔,以防止換熱器堵塞。