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防止板式换热器结垢的措施

  • 近年来, 板式换热器以其重量轻、占地面积小、投资少、换热效率高、组装灵活、结垢易于清除等特点,及其在供热工作中所起的作用,越来越受到供热企业的高度重视,并逐步推广使用,以取代原有的管壳式换热器。但由于板式换热器流通截面较小,结垢后容易产生堵塞,使板式换热器的换热效率降低,影响了设备的安全和用户的正常用热。因此,解决板式换热器的清洗,防止水垢的形成,将成为确保安全生产和经济运行的重要课题。板式换热器结垢堵塞的主要原因及其危害:板式换热器在使用过程中,由于水处理设备运行不当,水质控制不达标,将不合格的软化水注人供热系统中,使水中的钙、镁、碳酸盐遇热后分解为碳酸钙和氢氧化镁沉淀物钻结在换热器的受热面上,形成了坚硬的水垢。由于水垢的导热性能差,造成了换热器换热效率的降低以及热能的严重浪费,从而影响了供热的效果,给供热单位造成了严重的负面影响。

      板式换热器结垢的清洗方式

      1 清洗剂的选择

      清洗剂的选择,目前采用的是酸洗,它包括有机酸和无机酸。有机酸主要有:草酸、甲酸等。无机酸主要有:盐酸、硝酸等。根据换热器结垢和工艺、材质和水垢成分分析得出:.
      1) 换 热器 流通面积小,内部结构复杂,清洗液若产生沉淀不易排放。
      2) 换 热 器材质为镍钦合金,使用盐酸为清洗液,容易对板片产生强腐蚀,缩短换热器的使用寿命。通过反复试验发现,选择甲酸作为清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加人缓冲剂和表面活性剂,清洗效果更好,并可降低清洗液对板片的腐蚀。通过对水垢样本的化学试验研究表明,甲酸能够有效地清除水垢。通过酸液浸泡试验,发现甲酸能有效地清除附在板片上的水垢,同时它对换热器板片的腐蚀作用也很小。

      2 清除水垢的基本原理

      1) 溶解作用:酸溶液容易与钙、镁、碳酸盐水垢发生反应,生成易溶化合物,使水垢溶解。
      2) 剥离作用:酸溶液能溶解金属表面的氧化物,破坏与水垢的结合,从而使附着在金属氧化物表面的水垢剥离,并脱落下来。
      3) 气掀作用:酸溶液与钙、镁、碳酸盐水垢发生反应后,产生大量的二氧化碳。二氧化碳气体在溢出过程中,对于难溶或溶解较慢的水垢层,具有一定的掀动力,使水垢从换热器受热表面脱落下来。
      4) 疏松作用:对于含有硅酸盐和硫酸盐混合水垢,由于钙、镁、碳酸盐和铁的氧化物在酸溶液中溶解,残留的水垢会变得疏松,很容易被流动的酸溶液冲刷下来。

      3 清洗水垢的工艺要求

      1) 酸洗温度:提升酸洗温度有利于提高除垢效果,如果温度过高就会加剧酸洗液对换热器板片的腐蚀,通过反复试验发现,酸洗温度控制在60cC为宜。
      2) 酸洗液浓度:根据反复试验得出,酸洗液应按甲酸81.0%、水17.0%a、缓冲剂1.2%、表面活性剂0.8%的浓度配制,清洗效果极佳。
      3) 酸洗方法及时间:酸洗方法应以静态浸泡和动态循环相结合的方法进行。酸洗时间为先静态浸泡2h,然后动态循环3-4 h。在酸洗过程中应经常取样化验酸洗浓度,当相邻两次化验浓度差值低于0.2%时,即可认为酸洗反应结束。
      4) 钝化处理:酸洗结束后,板式换热器表面的水垢和金属氧化物绝大部分被溶解脱落,暴露出崭新的金属,极易腐蚀,因此在酸洗后,对换热器板片进行钝化处理。

      4 清洗水垢的具体步骤

      1) 冲冼:酸洗前,先对换热器进行开式冲洗,使换热器内部没有泥、垢等杂质,这样既能提高酸洗的效果,也可降低酸洗的耗酸量。
      2) 将清洗液倒人清洗设备,然后再注人换热器中。
      3) 酸洗:将注满酸溶液的换热器静态浸泡2h,然后连续动态循环3-4 h,其间每隔0.5 h进行正反交替清洗。酸洗结束后,若酸液pH值大于2,酸液可重复使用,否则,应将酸洗液稀释中和后排掉。
      4) 碱洗:酸洗结束后,用NaOH,N a3P04,软化水按一定的比例配制好,利用动态循环的方式对换热器进行碱洗,达到酸碱中和,使换热器板片不再腐蚀。
      5) 水洗:碱洗结束后,用清洁的软化水,反复对换热器进行冲洗0.5 h,将换热器内的残渣彻底冲洗干净。
      6) 记录:清洗过程中,应严格记录各步骤的时间,以检查清洗效果。
      总之,清 洗结束后,要对换热器进行打压试验,合格后方可使用。

      防止板式换热器结垢的措施

      1) 运行中严把水质关,必须对系统中的水和软化罐中的软化水进行严格的水质化验,合格后才能注人管网中。
      2) 新的系统投运时,应将换热器与供热系统分开,进行一段时间的循环后,再将换热器并人系统中,以避免管网中杂质进人换热器。
      3) 在供热系统中,除污器和过滤器应当进行不定期的清理外,还应当保持管网中的清洁,以防止换热器堵塞。
      综上所述 ,严格按照板式换热器的清洗方式进行清洗,是集中供热生产正常运行的重要保证。