板式換熱器清洗的目的和意義

李娜

摘 要：換熱器是合理利用能源、開(kāi)發(fā)新能源的關(guān)鍵設(shè)備。隨著新技術(shù)、新工藝、新材料的應(yīng)用，板式換熱器以占地面積小、 投資少、換熱效率高等特點(diǎn)，逐步取代原有的管殼式換熱器。 但由于板式換熱器流通截面積小，當(dāng)供應(yīng)的原水未凈化處理時(shí)，換熱器設(shè)備和管道線路中都會(huì)產(chǎn)生很多如結(jié)焦、油污垢、水垢、沉積物、腐蝕產(chǎn)物、聚合物、菌類、藻類、粘泥等污垢。 產(chǎn)生的這些污垢會(huì)使設(shè)備和管道線路失效，裝置系統(tǒng)會(huì)發(fā)生生產(chǎn)下降，能耗、物耗增加等不良情況，污垢腐蝕特別嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使流程中斷，裝置系統(tǒng)被迫停產(chǎn)，直接造成各種造成經(jīng)濟(jì)損失，甚至還有可能發(fā)生惡性生產(chǎn)事故。

關(guān)鍵詞：板式換熱器；清洗；原因

1 板式換熱器結(jié)垢的原因

1、水中以離子或分子狀態(tài)溶解于水中的雜質(zhì)：主要有：a鈣鹽類：在水中的主要構(gòu)成有：Ca（HCO3）2、CaCl2、CaSO4、CaSIO3等，鈣鹽是造成換熱器結(jié)垢的主要原因。b鎂鹽：在水中的主要成分有：Mg（HCO3）2、MgCL2、MgSO4等，鎂溶解在水中后，在受熱分解后生成Mg（OH）2沉淀，構(gòu)成泥渣或水垢. 由于CaCO3和MgCO3的溶解度隨溫度的上升而下降，從水中結(jié)晶析出，當(dāng)這些結(jié)晶物不斷地沉積于換熱器表面，便形成了很硬的水垢，不但影響了換熱效率，同時(shí)增加了能耗，甚至還會(huì)因循環(huán)水的流量不足和壓力降低導(dǎo)致停機(jī)、停產(chǎn)。 c.鈉鹽：主要構(gòu)成有NaCL、Na2SO4、NaHCO3等。NaCL不生成水垢，但自來(lái)水中有游離氧存在，會(huì)加速板式換熱器金屬壁的腐蝕；Na2SO4的含量過(guò)高會(huì)結(jié)鹽， 含鹽量過(guò)高的水不僅會(huì)使管道流通系統(tǒng)中產(chǎn)生水錘作用，還會(huì)腐蝕閥門、彎頭等附件，影響換熱器安全運(yùn)行； 水中的NaHCO3在溫度和壓力的作用下會(huì)分解出NaCO3、NaOH、CO2 ，這些物質(zhì)過(guò)多時(shí)會(huì)使板式換熱器中的金屬晶粒受損。

2、以膠體狀態(tài)存在的雜質(zhì)：a鐵化合物：主要成分是Fe2O3，它會(huì)生成鐵垢。b微生物：由于循環(huán)水的水溫、溶解氧等對(duì)微生物提供了有利于繁殖的條件，使微生物大量繁殖。當(dāng)循環(huán)水的溫度較高時(shí)，水中如果含有磷酸鹽時(shí)， 這些磷酸鹽正好是微生物的養(yǎng)料，微生物的繁殖不但阻塞板片通道， 有時(shí)還會(huì)堵塞管路，使金屬腐蝕。c污泥：循環(huán)水中的污泥，來(lái)源于空氣中的塵土及補(bǔ)充水中的懸浮物， 逐漸沉積在流速較低的換熱器中附件中。d粘垢：主要是微生物的分泌物與水中泥沙、腐蝕產(chǎn)物、菌藻殘骸粘結(jié)而成，常常附著在換熱器壁面上。這些在循環(huán)交換設(shè)備中存在的水垢由于得不到科學(xué)的清洗，導(dǎo)致了能源的消耗和對(duì)換熱器及附屬設(shè)備的破壞，在設(shè)備遭到損害的同時(shí)又降低了運(yùn)行效率。

在科學(xué)發(fā)展的今天要想完全的避免污垢的產(chǎn)生是幾乎不可能的，所以，換熱器等設(shè)備的清洗便成為工業(yè)生產(chǎn)，尤其是石油化工及熱電工廠生產(chǎn)中所不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

2 換熱器清洗的目的和意義

1、維持正常生產(chǎn)，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，清除原材料表面污垢可保持材料的表面性質(zhì)，保證后續(xù)生產(chǎn)工序的實(shí)施。定期或不定期清理生產(chǎn)設(shè)備的污垢，可達(dá)到維持設(shè)備正常運(yùn)行，控制設(shè)備腐蝕，延長(zhǎng)使用壽命與運(yùn)行周期的目的。

2、提高生產(chǎn)能力，改善產(chǎn)品質(zhì)量清除原材料表面的污染物可達(dá)到保持其良好的后續(xù)加工性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。設(shè)備的定期清洗，可以維持其應(yīng)有的生產(chǎn)能力，減少污垢對(duì)產(chǎn)品性能的影響。

3、減少能源消耗，降低生產(chǎn)成本。工業(yè)清洗除以上諸方面都可以降低成本以外，還可以減少原材料及能源的消耗，提高生產(chǎn)效率以降低生產(chǎn)成本。

3 清除水垢的基本原理

1、溶解作用：通過(guò)酸溶液與鈣、鎂碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng)，生成易溶化合物，使水垢溶解。

2、剝離作用：酸溶液能溶解金屬表面的氧化物，破壞與垢的結(jié)合。使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離并脫落下來(lái)。

3、氣掀作用：酸溶液與碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng)后，產(chǎn)生大量的CO2，CO2氣體在溢出過(guò)程中，對(duì)于難溶或溶解較慢的水垢層，具有一定的掀動(dòng)力，使水垢從換熱器表面脫落下來(lái)。

4、疏松作用：由于鈣、鎂碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解，殘留的水垢會(huì)變得疏松，很容易被流動(dòng)的酸溶液沖刷下來(lái)。

通過(guò)控制酸洗溫度：酸洗液的濃度及清洗時(shí)間能夠很好的將換熱器內(nèi)的垢體清理干凈。但酸洗結(jié)束后，板式換熱器表面的水垢和金屬氧化物絕大部分被溶解脫落，暴露出嶄新的金屬，極易腐蝕，因此在酸洗后，要對(duì)換熱器板片進(jìn)行鈍化處理。即用NaOH，Na3PO4、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。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，板式換熱器運(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)。新的系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，應(yīng)將換熱器與供熱系統(tǒng)分開(kāi)，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。

參考文獻(xiàn)

[1]郭琳琳，張曉偉.淺談板式換熱器[J]. 科技視界. 2012（14）

[2]王愛(ài)清.淺談板式換熱器結(jié)垢的清洗[J]. 江西煤炭科技. 2010（01）