換熱器結(jié)垢因素及清理方法

時(shí)間：2025-01-07作者：濟(jì)南張夏旭能換熱設(shè)備有限公司瀏覽：297

1.結(jié)垢原因

(1)流體的流動(dòng)速度。流體的流速可通過(guò)對(duì)傳熱傳質(zhì)的影響和機(jī)械作用力使結(jié)垢受到影響，該影響過(guò)程非常復(fù)雜。事實(shí)上，流速對(duì)不同類型結(jié)垢產(chǎn)生的影響是不同的，對(duì)不同類型換熱設(shè)備結(jié)垢的影響程度也不相同。在換熱器中，流速對(duì)污垢的影響應(yīng)該同時(shí)考慮其對(duì)污垢沉積和污垢剝蝕的影響，對(duì)于所有各類污垢，由于流速增大引起剝蝕率的增大較污垢沉積的速率較為顯著，所以污垢增長(zhǎng)率隨著流速的增大而減小。但是在實(shí)際運(yùn)行中，流速的增加將增大能耗，所以，流速并不是越高越好，應(yīng)就能耗和污垢兩個(gè)方面來(lái)綜合考慮。

(2)流體性質(zhì)。流體的性質(zhì)包括流體本身的性質(zhì)和不溶于流體或被流體夾帶的各種物質(zhì)的特性。在冷卻水系統(tǒng)中，水質(zhì)特性對(duì)污垢沉積起關(guān)鍵作用，若含有鹽和其他物質(zhì)，可能因溫度或濃度的變化而結(jié)晶等;若含有不溶解氣體會(huì)影響金屬表面的腐蝕;若含有微生物和養(yǎng)分也對(duì)生物污垢有影響。

(3)傳熱壁面的溫度。流體溫度及其傳熱系數(shù)決定該界面溫度?；瘜W(xué)反應(yīng)速度取決于溫度，生物污垢也取決于溫度，流體溫度的增加一般會(huì)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速度和生物污垢速度的增大，從而對(duì)污垢的沉積量產(chǎn)生影響，導(dǎo)致污垢增長(zhǎng)率升高。

(4)換熱設(shè)備參數(shù)。一是換熱面材料:通常結(jié)垢情況與材料有很大關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，銅合金材料對(duì)生物污垢起抑制作用。而對(duì)于其他常用的碳鋼，不銹鋼而言，只是通過(guò)腐蝕產(chǎn)物的沉積而影響結(jié)垢，而如果采用耐蝕性能良好的石墨或陶瓷等非金屬材料，則不易發(fā)生結(jié)垢。二是換熱面狀態(tài):換熱面材料的表面質(zhì)量會(huì)影響污垢的形成和沉積，表面粗糙度越大，越有利于污垢的形成和沉積。三是換熱器結(jié)構(gòu):經(jīng)驗(yàn)表明，一般板式換熱器和螺旋板換熱器的抗垢性能要**管殼式換熱器。



2.污垢的類型

對(duì)于常用的換熱器而言，根據(jù)結(jié)垢機(jī)理，一般將污垢分為以下幾類:

(1)析晶污垢:指在過(guò)飽和流動(dòng)的液體中溶解的無(wú)機(jī)鹽結(jié)晶而沉積于換熱器的表面所形成的污垢，就稱為析晶污垢。水垢是工業(yè)設(shè)備中較常見(jiàn)的積垢，在水冷卻系統(tǒng)中，由于水中過(guò)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，即形成了水垢。

(2)微粒型污垢:流體系統(tǒng)中懸浮的固體顆粒如砂粒，灰塵，炭黑，在換熱面上的積聚而形成的污垢。

(3)化學(xué)反應(yīng)污垢:加熱表面與流體之間，由于自氧化和聚合反應(yīng)即化學(xué)反應(yīng)而造成的沉積物形成。

(4)腐蝕型污垢:由于流體具有腐蝕性或含有腐蝕性的雜質(zhì)而腐蝕換熱面，產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物沉積于換熱面上而形成污垢。

(5)生物型污垢:是由微生物群體及其排泄物與化學(xué)污染物，泥漿等組分粘附在換熱管，管道等壁面上形成的膠粘狀沉積物，稱生物型污垢。

(6)凝固污垢:在過(guò)冷的換熱面上，清潔液體或多組分溶液的高溶解組分凝固沉積而形成的污垢。

以上的分類只是表明了某個(gè)過(guò)程對(duì)形成該類污垢是一個(gè)主要過(guò)程，結(jié)垢往往是多種過(guò)程的共同作用結(jié)果而且相互影響，換熱面上的實(shí)際污垢中，常常是多種污垢混合在一起的。

不過(guò)為了研究的簡(jiǎn)化，有必要先就單一污垢進(jìn)行研究。



3.除垢措施

3.1機(jī)械清洗

機(jī)械清洗是提供一種大于污垢黏附力的力而去除附著在表面的污垢，這種清洗方法可以除去化學(xué)方法不能除去的碳化污垢和硬質(zhì)垢。機(jī)械清洗的方法可分為以下兩類:

(1)強(qiáng)力清洗。強(qiáng)力清洗法是利用噴射設(shè)備將介質(zhì)以較高的沖擊力噴入換熱器的管側(cè)和殼側(cè)，起到除垢的目的。常見(jiàn)的強(qiáng)力清洗法有噴丸清洗，高壓水射流清洗，噴氣清洗，噴砂清洗，強(qiáng)力清管器等。其中的高壓水射流清洗多用于清除炭化垢或硬垢，而對(duì)于僅僅依靠沖擊力是不能去除而必須依靠熱量才能使其松動(dòng)的污垢，則使用蒸汽噴射清洗。

(2)軟機(jī)械清洗。這種清洗方法依靠插入物在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，與管子內(nèi)表面接觸，達(dá)到去除污垢的效果。

這種軟機(jī)械清洗也稱在線機(jī)械清洗。常見(jiàn)的方法有旋轉(zhuǎn)螺旋線法，液固流態(tài)化法，旋轉(zhuǎn)紐帶法，螺旋彈簧振動(dòng)法，海綿膠球在線清洗法等。插入物的型式多種多樣，其中的海綿膠球法是將直徑比管子內(nèi)徑稍大的海綿球擠入管內(nèi)以起到除垢的目的，還可以使用鋼絲刷來(lái)清洗較低硬度的污垢。

3.2化學(xué)清洗

化學(xué)清洗是通過(guò)化學(xué)清洗液的使用，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。

此方法清洗時(shí)間短，操作簡(jiǎn)單，除垢徹底干凈，是目前使用較為廣泛，有效的清洗方法之一?；瘜W(xué)清洗可以在現(xiàn)場(chǎng)完成，勞動(dòng)強(qiáng)度比機(jī)械清洗低而且清洗較完全，可以清洗機(jī)械清洗所不能到達(dá)的地方，并可避免機(jī)械清洗對(duì)換熱面造成一定的機(jī)械損傷;而且化學(xué)清洗可以不用拆開(kāi)設(shè)備，對(duì)于不能拆開(kāi)的管殼式換熱設(shè)備具**械清洗所不能比擬的優(yōu)點(diǎn)。

在清洗之前，應(yīng)了解清洗的設(shè)備的結(jié)構(gòu)，材質(zhì)，污垢的分布和厚度以及其組成，從而合理地選擇清洗主劑，緩蝕劑，和助劑，并且選擇合適的清洗劑用量，濃度，速度，溫度和時(shí)間，最后應(yīng)做好清洗廢液的處理排放工作，避免對(duì)環(huán)境造成影響。

3.3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(kāi)物體表面，從而達(dá)到清洗的效果。常見(jiàn)的方法有，超聲波除垢，PIG清管技術(shù)，電場(chǎng)除垢技術(shù)等。超聲波除垢是利用超聲波的空化效應(yīng)，活化效應(yīng)，剪切效應(yīng)和抑制效應(yīng)，從而起到除垢的效果。超聲波除垢技術(shù)的關(guān)鍵是選擇合適的超聲波功率和頻率大小以及清洗液的溫度。

3.4微生物清洗

隨著HRT的增加，COD去除率逐漸增加。當(dāng)HRT>5min時(shí)，COD去除率基本趨于平穩(wěn)，COD去除率達(dá)到約75.在電化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，由于流體的流動(dòng)和氣體的攪拌作用，大大增加了顆粒的碰撞和生長(zhǎng)機(jī)會(huì)。電氣浮產(chǎn)生的平均氣泡粒徑為20~70μm，具有比較大的比表面積，從而可為絮體提供更多的吸附和粘結(jié)中心，使絮體內(nèi)部有氣體，較有利于絮體上浮。因此，在較短時(shí)間內(nèi)可以獲得滿意的處理效果。

3.3電流強(qiáng)度的影響

洗衣廢水濁度，COD和MBAS的去除率與電流強(qiáng)度的關(guān)系。隨著電流強(qiáng)度的提高，這幾種指標(biāo)的去除率逐漸增加。

按照Faraday電解定律，Al的電化學(xué)溶解及水的電解與所提供的電量(I/t)成正比。當(dāng)通過(guò)1F(26.8Ah)電量時(shí)，理論上可溶出9gAl3 ，同時(shí)可釋放出0.0224Nm3H2和O2，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于DAF中所釋放的氣量。同時(shí)提高電流強(qiáng)度可獲得較小的氣泡，對(duì)于氣浮分離過(guò)程十分有利。



4.總結(jié)

將電凝聚，電氣浮和電化學(xué)氧化**結(jié)合在一起，集成了電凝聚產(chǎn)生Al3 及其水解聚合產(chǎn)物的高效絮凝作用，不溶性電極產(chǎn)生的較小氣泡的浮選作用和催化氧化電極的電化學(xué)氧化作用，研制了一種新型電化學(xué)反應(yīng)器。采用該反應(yīng)器處理洗衣廢水，可有效去除廢水中的表面活性劑，SS，COD和磷酸鹽。

多長(zhǎng)時(shí)間清洗一次呢?

◆◆◆

工業(yè)出產(chǎn)的過(guò)程中，有許多狀況會(huì)構(gòu)成換熱器或管線結(jié)垢、阻塞，影響換熱器的換熱作用，冷卻水在熱交換過(guò)程中，在換熱器外表構(gòu)成堅(jiān)固的水垢，影響換熱作用，嚴(yán)峻時(shí)冷卻水的流量缺乏和降壓都會(huì)使出產(chǎn)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一些公司為了節(jié)約清潔費(fèi)用，在換熱器嚴(yán)峻結(jié)垢影響出產(chǎn)的狀況下才會(huì)思考清潔，卻不知換熱器在負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況下愈加損害設(shè)備，增大設(shè)備的故障率。螺旋板式換熱器首要即是在板式換熱機(jī)組的運(yùn)用這個(gè)方面了，比如說(shuō)清潔，由于在板式換熱器中是可能存在著各式各樣的塵垢的，比如說(shuō)油類殘留物/瀝青和脂肪，碳?xì)漕惓练e等等很多種，這些塵垢咱們都是要進(jìn)行清理的。



換熱器的清潔周期要根據(jù)設(shè)備的結(jié)垢程度來(lái)決議，假如換熱器換熱作用不抱負(fù)，換熱作用達(dá)不到出產(chǎn)的需求，耗能增大，換熱器運(yùn)用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，冷卻水水質(zhì)差等相似狀況時(shí)，這時(shí)候就該思考清潔了，清潔時(shí)須找專業(yè)的清潔公司。


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  詞條說(shuō)明

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