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  • 板式换热器结垢的原因分析及处理方法
  板式换热器是应用广泛的冷换设备,不过大型工厂每年因处理换热器的结垢而耗资巨大,问题严重时还会影响安全生产的进行。因此,要及时找出结垢的原因及处理方法。
  
  根据结垢层沉积的机理,可将污垢分为腐蚀污垢、颗粒污垢、化学反应污垢、结晶污垢、凝固污垢、生物污垢等。防止结垢的技术应考虑以下几点:1)防止结垢形成;2)防止结垢后物质之间的粘结及其在传热表面上的沉积;3)从传热表面上除去沉积物。
  
  防止结垢采取的措施包括以下几个方面:
  
  1、设计阶段应采取的措施
  
  在换热器的设计阶段,考虑潜在污垢时的设计,应考虑如下6个方面:
  1)换热器容易清洗和维修(如板式换热器);
  2)应取最少的死区和低流速区;
  3)换热设备安装后,清洗污垢时不需拆卸设备,即能在工作现场进行清洗;
  4)换热器内流速分布应均匀,以避免较大的速度梯度,确保温度分布均匀(如折流板区);
  5)在保证合理的压力降和不造成腐蚀的前提下,提高流速有助于减少污垢;
  6)应考虑换热表面温度对污垢形成的影响。
  
  2、运行阶段污垢的控制
  
  1)维持设计条件由于在设计换热器时,采用了过余的换热面积,在运行时,为满足工艺需要,需调节流速和温度,从而与设计条件不同,然而应通过旁路系统尽量维持设计条件(流速和温度)以延长运行时间,推迟污垢的发生。
  2)运行参数控制在换热器运行时,进口物料条件可能变化,因此要定期测试流体中结垢物质的含量、颗粒大小和液体的pH值。
  3)维修措施良好换热设备维修过程中产生的焊点、划痕等可能加速结垢过程形成,流速分布不均可能加速腐蚀,流体泄漏到冷却水中,可为微生物提供营养,对空气冷却器周围空气中灰尘缺少排除措施,能加速颗粒沉积和换热器的化学反应结垢的形成。用不洁净的水进行水压试验,可引起腐蚀污垢的加速形成。
  4)使用添加剂针对不同类型结垢机理,可用不同的添加剂来减少或消除结垢形成。如生物灭剂和抑制剂、结晶改良剂、分散剂、絮凝剂、缓蚀剂、化学反应抑制剂和适用于燃烧系统中防止结垢的添加剂等。
  5)减少流体中结垢物质浓度通常,结垢随着流体中结垢物质浓度的增加而增强,对于颗粒污垢可通过过滤、凝聚与沉淀来去除;对于结疤类物质,可通过离子交换或化学处理来去除;紫外线、超声、磁场、电场和辐射处理紫外线对杀死细菌非常有效,超强超声可有效抑制生物污垢,现在的研究还有磁场、电场和辐射处理装置,结论有待进一步研究。
  
  3、机械在线除垢技术
  
  1)使用磨粒在流体中加入固体颗粒来摩擦换热器表面,以清除污垢,但对换热器表面易产生腐蚀。
  2)海绵胶球连续除垢主要应用于电站凝汽器中冷却水侧的污垢清除,海绵胶球在换热器管内通过泵打循环,胶球比管子直径略大,通过管子的每只胶球轻微地压迫管壁,在运动中擦除沉积物。
  3)自动刷洗换热器管道刷洗设施由2个外罩和1个尼龙刷组成,外罩安装在每根管的两端,改变水流方向可使刷子沿管道前后推进刷洗。水流换向可使刷子沿管道前推刷洗。水流换向由压缩空气驱动并定时控制联结在管道上的四通阀来完成。  
  
  4、化学或机械清洗技术
  
  化学清洗技术是一种广泛应用的方法,有时在设备运行时,也能进行清洗,但其主要缺点是化学清洗液不稳定,对换热器和连结管处有腐蚀。机械清洗技术通常用在除去壳侧的污垢,先将管束取出,沉浸在不同的液体中,使污垢泡软、松动,然后用机械方法除去垢层。