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板式换热器的污堵与清洗及其对能耗的影响


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    a2 分别为工作流体侧和冷媒流体侧的导热系数 W m2×K -1 R RF 则分别表示工作流体侧的污垢热阻和冷媒流体侧的污垢热阻。 比较式( 1 )和式( 2 )可知,有污垢时的热阻式( 2 )增加了工作流体(循环冷却水)一侧的污垢热阻 R 和冷媒流体(冷冻水)一侧的污垢热阻 RF 两项热阻。这就使得整个换热器的热传导效率下降,能耗增加,因此在换热器的实际运行中,必需设法控制换热片表面不形成污垢,或者及时清除换热片表面已经形成的污垢,以利节能。 4 水垢的形成及危害 冷却水在热交换过程中,由于冷媒流体(冷冻水)吸收了工作流体(冷却水)的热量,使其温度上升,此时原来溶于水中的 Ca HCO3 2 Mg HCO3 2 在温度的作用下析出 CO2 生成微溶于水的 CaCO3 MgCO3 。由于 CaCO3 MgCO3 的溶解度随温度的上升而下降,从水中结晶析出,当这些结晶物不断地沉积于换热器表面,便形成了很硬的水垢,其反应如下: Ca HCO3 2=CaCO3↓+CO2↑+H2O Mg HCO3 2=MgCO3↓+CO2↑+H2O 水垢的主要危害是降低交换器的换热效率,造成能耗的增加,此外当水垢出现在工作流体(冷却水)侧时,会引起冷却水的流量不足和压力降低,严重时造成停产。 Kotz 发现,冷凝管中的水垢厚度在 0.3mm 时,其热交换的效率降低 21% ,表 1 列出的是换热器管壁水垢厚度与热交换效率的关系,由表 1 可以看到,当水垢厚度达到 1.6mm ,其热损失高达 75% 以上,这表明水垢对热交换器的性能影响是相当严重的,为了能使热交换器工作性能正常,定期进行清洗,彻底清除水垢是必要的。
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    5 换热器的污堵与清洗 板式换热器使用一段时间后,由于水垢的形成、细菌的滋生以及瘀泥的沉积等共同作用,会使换热器发生污堵后,换热效率下降,冷媒耗量明显增加,此时通过正确的清洗方式可使其恢复原有性能。 然而板式换热器由于构造上的特殊性,其维修、清洗和部件更换等要求有较高的专门技术水平,否则不仅达不到预期效果,反而会发生设备漏水、变形甚至损坏等严重故障。因此大多数板式换热器的用户,都是请原设备厂家或专业公司进行维修和清洗的。 我们通过几年的实践摸索,逐渐掌握了板式换热器的维修、清洗和部件更换的方法,自行对冷却循环水用的板式热交换器进行清洗和维护,省去了昂贵的清洗费用,并取得了非常好的效果。 2 a )是热交换器清洗前的单个换热片的图片,由图 2 a )可以看到清洗前的换热片,其水流通过已被污垢完全堵塞,此时要想达到原来的额定流量,有必须增加进水压力,即增加水泵的动力能耗,另一方面,换热片结垢之后,其热阻明显增加,此时的冷媒(或热媒)流体不容易把冷量(或热量)传输到被交换的工作流体侧,此时,即使是通入热交换器的冷媒(或热媒)流量不变,其换热效率将明显变差,在这种情况下,若工艺依然要求维持原有的交换效率不变,则必须在提高进水压力的同时加大进入热交换器的流量,这就遭到了双重的能耗增加。 2 b )是热交换器清洗后的单个换热片的图片,由图 2 b )可以看到热交换器清洗后其污垢已被彻底清除,换热片表面光亮如新,此时热交换效率即恢复到原来水平。 ! t 0 l* U7 Z" i
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    6 热交换器清洗后的效果 通过热交换器清洗前后冷冻水的消耗量统计比较,验证了热交换器的清洗效果,结果如图 3 所示,图中 2004 年曲线为换热器清洗后冷冻水的月消耗情况, 2005 年曲线为换热器清洗后冷冻水的月消耗情况。比较 2004 年和 2005 年两条不同曲线可以看到, 2005 年换热器清洗后,其冷冻水的月消耗量明显低于 2004 年同期,表明换热器清洗后具有非常良好的节能效果。 2 W'''' h   a; V 9 c0 T7 |/ H# I
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    在图中 2004 年的曲线中, 3 月份有一个较低的拐点,这是当时采用化学药品清洗后出现的短暂效果,但很快又回到了原来状态,这表明化学加药的清洗方式是不彻底的,细菌、污泥等很容易在换热片表面再度繁殖,重新出现污堵情况,因而比较理想的清洗方法是将换热器拆开,对单个换热片进行刷洗。 2005 年的曲线图即是换热器拆开刷洗后,冷冻水的月消耗量的统计结果,由图可以看到它为一条平稳的曲线,表明冷冻水的耗量相当稳定。 7 结论 在设备冷却循环水中,采用高效率的板式换热器有利于节能降耗。板式换热器在使用过程中,由于细菌的滋生、淤泥的沉积会出现污堵,使能耗明显增加,选择合适的清洗方法是板式换热器恢复性能的关键所在。化学清洗只能短暂恢复性能,而拆洗除污的方法可 100% 的恢复性能,使能耗明显降低,为使热交换器的工作性能正常,定期对热交换器进行清洗是必要的。 5 e'''' z3

     

     

     


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    在图中 2004 年的曲线中, 3 月份有一个较低的拐点,这是当时采用化学药品清洗后出现的短暂效果,但很快又回到了原来状态,这表明化学加药的清洗方式是不彻底的,细菌、污泥等很容易在换热片表面再度繁殖,重新出现污堵情况,因而比较理想的清洗方法是将换热器拆开,对单个换热片进行刷洗。 2005 年的曲线图即是换热器拆开刷洗后,冷冻水的月消耗量的统计结果,由图可以看到它为一条平稳的曲线,表明冷冻水的耗量相当稳定。 7 结论 在设备冷却循环水中,采用高效率的板式换热器有利于节能降耗。板式换热器在使用过程中,由于细菌的滋生、淤泥的沉积会出现污堵,使能耗明显增加,选择合适的清洗方法是板式换热器恢复性能的关键所在。化学清洗只能短暂恢复性能,而拆洗除污的方法可 100% 的恢复性能,使能耗明显降低,为使热交换器的工作性能正常,定期对热交换器进行清洗是必要的。 5 e'''' z3

     

     

     


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    6 热交换器清洗后的效果 通过热交换器清洗前后冷冻水的消耗量统计比较,验证了热交换器的清洗效果,结果如图 3 所示,图中 2004 年曲线为换热器清洗后冷冻水的月消耗情况, 2005 年曲线为换热器清洗后冷冻水的月消耗情况。比较 2004 年和 2005 年两条不同曲线可以看到, 2005 年换热器清洗后,其冷冻水的月消耗量明显低于 2004 年同期,表明换热器清洗后具有非常良好的节能效果。 2 W'''' h   a; V 9 c0 T7 |/ H# I
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    在图中 2004 年的曲线中, 3 月份有一个较低的拐点,这是当时采用化学药品清洗后出现的短暂效果,但很快又回到了原来状态,这表明化学加药的清洗方式是不彻底的,细菌、污泥等很容易在换热片表面再度繁殖,重新出现污堵情况,因而比较理想的清洗方法是将换热器拆开,对单个换热片进行刷洗。 2005 年的曲线图即是换热器拆开刷洗后,冷冻水的月消耗量的统计结果,由图可以看到它为一条平稳的曲线,表明冷冻水的耗量相当稳定。 7 结论 在设备冷却循环水中,采用高效率的板式换热器有利于节能降耗。板式换热器在使用过程中,由于细菌的滋生、淤泥的沉积会出现污堵,使能耗明显增加,选择合适的清洗方法是板式换热器恢复性能的关键所在。化学清洗只能短暂恢复性能,而拆洗除污的方法可 100% 的恢复性能,使能耗明显降低,为使热交换器的工作性能正常,定期对热交换器进行清洗是必要的。 5 e'''' z3

     

     

     


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    在图中 2004 年的曲线中, 3 月份有一个较低的拐点,这是当时采用化学药品清洗后出现的短暂效果,但很快又回到了原来状态,这表明化学加药的清洗方式是不彻底的,细菌、污泥等很容易在换热片表面再度繁殖,重新出现污堵情况,因而比较理想的清洗方法是将换热器拆开,对单个换热片进行刷洗。 2005 年的曲线图即是换热器拆开刷洗后,冷冻水的月消耗量的统计结果,由图可以看到它为一条平稳的曲线,表明冷冻水的耗量相当稳定。 7 结论 在设备冷却循环水中,采用高效率的板式换热器有利于节能降耗。板式换热器在使用过程中,由于细菌的滋生、淤泥的沉积会出现污堵,使能耗明显增加,选择合适的清洗方法是板式换热器恢复性能的关键所在。化学清洗只能短暂恢复性能,而拆洗除污的方法可 100% 的恢复性能,使能耗明显降低,为使热交换器的工作性能正常,定期对热交换器进行清洗是必要的。 5 e'''' z3

     

     

     


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    5 换热器的污堵与清洗 板式换热器使用一段时间后,由于水垢的形成、细菌的滋生以及瘀泥的沉积等共同作用,会使换热器发生污堵后,换热效率下降,冷媒耗量明显增加,此时通过正确的清洗方式可使其恢复原有性能。 然而板式换热器由于构造上的特殊性,其维修、清洗和部件更换等要求有较高的专门技术水平,否则不仅达不到预期效果,反而会发生设备漏水、变形甚至损坏等严重故障。因此大多数板式换热器的用户,都是请原设备厂家或专业公司进行维修和清洗的。 我们通过几年的实践摸索,逐渐掌握了板式换热器的维修、清洗和部件更换的方法,自行对冷却循环水用的板式热交换器进行清洗和维护,省去了昂贵的清洗费用,并取得了非常好的效果。 2 a )是热交换器清洗前的单个换热片的图片,由图 2 a )可以看到清洗前的换热片,其水流通过已被污垢完全堵塞,此时要想达到原来的额定流量,有必须增加进水压力,即增加水泵的动力能耗,另一方面,换热片结垢之后,其热阻明显增加,此时的冷媒(或热媒)流体不容易把冷量(或热量)传输到被交换的工作流体侧,此时,即使是通入热交换器的冷媒(或热媒)流量不变,其换热效率将明显变差,在这种情况下,若工艺依然要求维持原有的交换效率不变,则必须在提高进水压力的同时加大进入热交换器的流量,这就遭到了双重的能耗增加。 2 b )是热交换器清洗后的单个换热片的图片,由图

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