防止換熱器結(jié)垢的措施
更新時間:20/05/05 13:52:05
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換熱器結(jié)垢后增加了傳熱阻力降低了傳熱速率,若用提高溫差來增加傳熱推動力,必然又增加了能量消耗。此外還縮小了流通截面積,使壓降增加,泵功耗增大。因結(jié)垢嚴重而停運,可能會造成產(chǎn)品質(zhì)量下降或停運期間的生產(chǎn)損失。因此換熱器防垢、除垢是非常必要的。
對于常用的換熱器而言,根據(jù)結(jié)垢機理,一般將污垢分為以下幾類:
?。?)析晶污垢:指在過飽和流動的液體中溶解的無機鹽結(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)備中常見的積垢,在水冷卻系統(tǒng)中,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,即形成了水垢。
?。?)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。
?。?)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。
?。?)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。
?。?)凝固污垢:在過冷的換熱面上,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。
防止結(jié)垢采取的措施包括以下幾個方面:
一、 設(shè)計階段應(yīng)采取的措施
在換熱器的設(shè)計階段,應(yīng)考慮換熱器容易清洗和維修、應(yīng)取少的死區(qū)和低流速區(qū);換熱器內(nèi)流速分布應(yīng)均勻,以避免較大的速度梯度,確保溫度分布均勻;在保證合理的壓力降和不造成腐蝕的前提下,提高流速有助于減少污垢;應(yīng)考慮換熱器表面溫度對污垢形成的影響。
二、運行階段污垢的控制
1、在運行時,為滿足工藝需要,需調(diào)節(jié)流速和溫度,從而與設(shè)計條件不同,然而應(yīng)通過旁路系統(tǒng)盡量維持設(shè)計條件(流速和溫度)以延長運行時間,推遲污垢的發(fā)生。
2、運行參數(shù)控制在換熱器運行時,進口物料條件可能變化,因此要定期測試流體中結(jié)垢物質(zhì)的含量、顆粒大小和液體的pH值。
3、換熱設(shè)備維修過程中產(chǎn)生的焊點、劃痕等可能加速結(jié)垢過程形成;流速分布不均可能加速腐蝕,能加速顆粒沉積和換熱器的化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢的形成。用不潔凈的水進行水壓試驗,可引起腐蝕污垢的加速形成。
4、針對不同類型結(jié)垢機理,可用不同的添加劑來減少或消除結(jié)垢形成。如生物滅劑和抑制劑、結(jié)晶改良劑、分散劑、絮凝劑、緩蝕劑、化學(xué)反應(yīng)抑制劑和適用于燃燒系統(tǒng)中防止結(jié)垢的添加劑等。
5、結(jié)垢隨著流體中結(jié)垢物質(zhì)濃度的增加而增強,對于顆粒污垢可通過過濾、凝聚與沉淀來去除;對于結(jié)疤類物質(zhì),可通過離子交換或化學(xué)處理來去除;紫外線、超聲、磁場、電場和輻射處理紫外線對殺死細菌非常有效,超強超聲可有效抑制生物污垢等。
三、清洗去除污垢
換熱器在清洗后,可以恢復(fù)膠墊的韌性和鋼性,還可以恢復(fù)換熱效率,延長換熱器的使用壽命?;瘜W(xué)清洗技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用的方法,有時在設(shè)備運行時,也能進行清洗,但其主要缺點是化學(xué)清洗液不穩(wěn)定,對換熱器和連結(jié)管處有腐蝕。機械清洗技術(shù)通常用在除去殼側(cè)的污垢,先將管束取出,沉浸在不同的液體中,使污垢泡軟、松動,然后用機械方法除去垢層。