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防止換熱器結垢的措施

更新時間:20/05/05 13:52:05   分    享:
  換熱器結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。因結垢嚴重而停運,可能會造成產品質量下降或停運期間的生產損失。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,根據結垢機理,一般將污垢分為以下幾類:
  (1)析晶污垢:指在過飽和流動的液體中溶解的無機鹽結晶而沉積于換熱器的表面所形成的污垢,就稱為析晶污垢。水垢是工業設備中常見的積垢,在水冷卻系統中,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)化學反應污垢:加熱表面與流體之間,由于自氧化和聚合反應即化學反應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而腐蝕換熱面,產生腐蝕產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。
  防止結垢采取的措施包括以下幾個方面:
  一、 設計階段應采取的措施
  在換熱器的設計階段,應考慮換熱器容易清洗和維修、應取少的死區和低流速區;換熱器內流速分布應均勻,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,需調節流速和溫度,從而與設計條件不同,然而應通過旁路系統盡量維持設計條件(流速和溫度)以延長運行時間,推遲污垢的發生。
  2、運行參數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垢物質的含量、顆粒大小和液體的pH值。
  3、換熱設備維修過程中產生的焊點、劃痕等可能加速結垢過程形成;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反應結垢的形成。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、針對不同類型結垢機理,可用不同的添加劑來減少或消除結垢形成。如生物滅劑和抑制劑、結晶改良劑、分散劑、絮凝劑、緩蝕劑、化學反應抑制劑和適用于燃燒系統中防止結垢的添加劑等。
  5、結垢隨著流體中結垢物質濃度的增加而增強,對于顆粒污垢可通過過濾、凝聚與沉淀來去除;對于結疤類物質,可通過離子交換或化學處理來去除;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,可以恢復膠墊的韌性和鋼性,還可以恢復換熱效率,延長換熱器的使用壽命。化學清洗技術是一種廣泛應用的方法,有時在設備運行時,也能進行清洗,但其主要缺點是化學清洗液不穩定,對換熱器和連結管處有腐蝕。機械清洗技術通常用在除去殼側的污垢,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。
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