核心提示：近年來，板式換熱器以其重量輕、占地面積小、投資低、換熱效率高、組裝靈活、結(jié)垢易于清除等特點，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。但是由于板式換熱器流通截面積小，因結(jié)垢造成堵塞，致使換熱器傳熱惡化，換熱效率降低，影響著設(shè)備的安全和正常使用。因此及時清除板式換熱器受熱面上的水垢，將成為確保供熱系統(tǒng)安全、高效、經(jīng)濟運行的...

    近年來，板式換熱器以其重量輕、占地面積小、投資低、換熱效率高、組裝靈活、結(jié)垢易于清除等特點，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。但是由于板式換熱器流通截面積小，因結(jié)垢造成堵塞，致使換熱器傳熱惡化，換熱效率降低，影響著設(shè)備的安全和正常使用。因此及時清除板式換熱器受熱面上的水垢，將成為確保供熱系統(tǒng)安全、高效、經(jīng)濟運行的重要課題。 

    1 板式換熱器結(jié)垢堵塞的主要原因及其危害 

    板式換熱器的使用過程中，由于水處理設(shè)備運行不當(dāng)，水質(zhì)控制不嚴，將不符合水質(zhì)標(biāo)準的循環(huán)水注入換熱器，水中的鈣鎂碳酸鹽遇熱后分解為碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀物。這些沉淀物，一部分粘結(jié)在受熱較大的換熱器受熱面上，形成堅硬的水垢;另一部分懸浮在循環(huán)水中沉積在流速較低的受熱面上，形成二次水垢。由于水垢的導(dǎo)熱性能極差(其導(dǎo)熱系數(shù)僅為鋼材導(dǎo)熱系數(shù)的1130-1150)，因使板式換熱器傳熱惡化，大大降低了傳熱效率，造成熱能的嚴重浪費。據(jù)資料顯示，水垢每增厚1mm，熱效率降低8%左右。水垢的存在會堵塞板式換熱器通道，使系統(tǒng)阻力增大，影響設(shè)備的安全和熱力系統(tǒng)的正常運行。

     2 板式換熱器的清洗方法 

    目前，采用的進口板式換熱器為焊接式整體型，無法拆裝;采用的國產(chǎn)板式換熱器雖可拆裝，但要將受熱面上的水垢及雜物清理，拆裝的勞動強度較大。投人的人力較多、除垢還不徹底;對金屬板片、密封膠條都有損耗，加上緊固螺栓難度較大，極易造成板片變形或損壞，板式換熱器密封膠條所用的502膠價格較高，增加資金投人。從1998年開始，我們經(jīng)過對板式換熱器結(jié)垢的主要原因分析，逐漸摸索出板式換熱器的化學(xué)酸洗除垢法，其優(yōu)點是簡便、經(jīng)濟、迅速、有效. 

    2.1清洗除垢的基本原理 

    (1)溶解作用:酸溶液容易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，破壞與水垢的結(jié)合，從而使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離，并脫落下來。 
    (3)氣掀作用:酸溶液與鈣鎂碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)生大量的二氧化碳。二氧化碳氣體在溢出過程中，對于難溶或溶解較慢的水垢層，具有一定的掀動力，使水垢從換熱器受熱表面脫落下來。 
    (4)疏松作用:對于含有硅酸鹽和硫酸鹽混合水垢，由于鈣鎂碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解，殘留的水垢會變得疏松，很容易被流動的酸溶液沖刷下來。 

     2.2 清洗劑的選擇 

    目前，國內(nèi)普遍采用的酸洗劑包括有機酸和無機酸兩大類。有機酸主要有:甲酸、草酸、檸檬酸等。無機酸主要有:鹽酸、硝酸、氫氟酸等。根據(jù)換熱器結(jié)構(gòu)和工藝、板片材質(zhì)及水垢成分的分析認為:(1)換熱器流通面積小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，清洗液若產(chǎn)生沉淀不易排放;(2)換熱器材質(zhì)為鎳欽合金，使用鹽酸作為清洗液，容易對板片產(chǎn)生強腐蝕，縮短換熱器的使用壽命;(3)水垢的主要成分為鈣鎂碳酸鹽和鐵的氧化物。 

    通過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，選擇甲酸這種有機酸作為清洗劑效果最佳。甲酸與水垢反應(yīng)后生成易于排放的絡(luò)合物溶液，若在甲酸清洗液中再加人緩沖劑和表面活性劑，可有較好的清洗效果，并可最大限度減少清洗液對板片的腐蝕。 

    經(jīng)過對水垢樣本的化學(xué)試驗表明，甲酸能夠有效清除水垢;通過酸液浸泡試驗(浸泡時間為120分鐘左右)，發(fā)現(xiàn)甲酸對換熱器板片腐蝕較小。 

    2.3 清洗的工藝要求 

    其工藝要求為: 

    (1)酸洗溫度:提高酸洗溫度有利于提高除垢效果，但溫度過高會加劇酸洗液對換熱器板片的腐蝕，通過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn)，酸洗溫度控制在60℃為宜。  

    (2)酸洗液濃度:根據(jù)反復(fù)試驗，酸洗液按甲酸81%，水17%，緩沖劑1.2%，表面活性劑0.8%的濃度配制，清洗效果較佳。 

    (3)酸洗方式及時間:酸洗方式以靜態(tài)浸泡和動態(tài)循環(huán)相結(jié)合的方式進行。酸洗時間為先靜態(tài)浸泡2小時，然后動態(tài)循環(huán)3一4小時。在酸洗過程中應(yīng)經(jīng)常取樣化驗酸洗濃度，當(dāng)相鄰兩次化驗濃度差值低于0.2%時，即可認為酸洗反應(yīng)結(jié)束。由于酸洗結(jié)束后，板式換熱器表面的水垢和金屬氧化物絕大部分溶解脫落，暴露出嶄新的金屬，極易腐蝕，因此在酸洗后，對換熱器板片進行鈍化處理。 

    2.4 清洗的具體步驟 

    (1)利用一定壓力的水對換熱器進行連續(xù)的開式?jīng)_洗，盡可能將換熱器內(nèi)的泥垢等雜質(zhì)沖洗干凈，既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。 
    (2)將清洗液(按工藝要求配制好的酸溶液)倒人清洗設(shè)備，然后再注人換熱器中。 
    (3)將注滿酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2小時，然后連續(xù)動態(tài)循環(huán)3一4小時，其間每隔半個小時，進行正反交替清洗。(4)酸洗結(jié)束后，若酸溶液PH值大于2，清洗液可以重復(fù)使用;否則，應(yīng)將清洗液稀釋中和后排放。 
    (5)把NaOH,Na3P04、軟化水按一定比例配制好，利用動態(tài)循環(huán)的方式對換熱器進行堿洗，以中和殘留的酸液，使換熱器板片不再繼續(xù)腐蝕。 
    (6)用微堿性溶液對換熱器內(nèi)殘留的酸性清洗液充分中和后，然后用清潔的軟化水反復(fù)清洗半個小時，將換熱器內(nèi)的殘渣徹底沖洗干凈。 
    (7)清洗過程應(yīng)做好記錄，以便比較清洗前后的效果。清洗后要對板式換熱器一次側(cè)和二次側(cè)按規(guī)范進行打壓試驗，合格后換熱器才能并網(wǎng)。 

     3 防止板式換熱器結(jié)垢的主要措施 

    (1)在日常運行中應(yīng)嚴把水質(zhì)關(guān)。運行人員必須對系統(tǒng)的循環(huán)水進行嚴格的水質(zhì)化驗，水質(zhì)合格后才能注人熱力系統(tǒng)。中心化驗室應(yīng)加強監(jiān)督，不定期抽查，以保證人網(wǎng)水質(zhì)合格。 

    (2)換熱器投運前，應(yīng)與系統(tǒng)分離，待冷循環(huán)一段時間后，將除污器和濾網(wǎng)中的雜質(zhì)徹底清除干凈，再并網(wǎng)運行，并且要對除污器進行不定期的清理排污。 

    (3)由于一、二次網(wǎng)的循環(huán)水都未經(jīng)過除氧處理，換熱器表面的氧腐蝕不可避免，特別是在停運期間，氧腐蝕極為嚴重，會形成鐵氧化物。這些鐵氧化物與換熱器表面的水垢結(jié)合后會形成巧克力色的水垢片，嚴重堵塞換熱器的流通截面，影響換熱效果。