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智能除垢板式換熱器清洗除垢

文章出處:未知 文章來(lái)源:山東希姆德節能環(huán)保設備有限公司 發(fā)表時(shí)間:2015-06-19 14:45

核心提示:近年來(lái),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、結垢易于清除等特點(diǎn),廣泛應用于各行各業(yè)。但是由于板式換熱器流通截面積小,因結垢造成堵塞,致使換熱器傳熱惡化,換熱效率降低,影響著(zhù)設備的安全和正常使用。因此及時(shí)清除板式換熱器受熱面上的水垢,將成為確保供熱系統安全、高效、經(jīng)濟運行的...

    近年來(lái),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、結垢易于清除等特點(diǎn),廣泛應用于各行各業(yè)。但是由于板式換熱器流通截面積小,因結垢造成堵塞,致使換熱器傳熱惡化,換熱效率降低,影響著(zhù)設備的安全和正常使用。因此及時(shí)清除板式換熱器受熱面上的水垢,將成為確保供熱系統安全、高效、經(jīng)濟運行的重要課題。 

    1 板式換熱器結垢堵塞的主要原因及其危害 

    板式換熱器的使用過(guò)程中,由于水處理設備運行不當,水質(zhì)控制不嚴,將不符合水質(zhì)標準的循環(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。由于水垢的導熱性能極差(其導熱系數僅為鋼材導熱系數的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。據資料顯示,水垢每增厚1mm,熱效率降低8%左右。水垢的存在會(huì )堵塞板式換熱器通道,使系統阻力增大,影響設備的安全和熱力系統的正常運行。

     2 板式換熱器的清洗方法 

    目前,采用的進(jìn)口板式換熱器為焊接式整體型,無(wú)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(dòng)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(jià)格較高,增加資金投人。從1998年開(kāi)始,我們經(jīng)過(guò)對板式換熱器結垢的主要原因分析,逐漸摸索出板式換熱器的化學(xué)酸洗除垢法,其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)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,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,破壞與水垢的結合,從而使附著(zhù)在金屬氧化物表面的水垢剝離,并脫落下來(lái)。 
    (3)氣掀作用:酸溶液與鈣鎂碳酸鹽水垢發(fā)生反應后產(chǎn)生大量的二氧化碳。二氧化碳氣體在溢出過(guò)程中,對于難溶或溶解較慢的水垢層,具有一定的掀動(dòng)力,使水垢從換熱器受熱表面脫落下來(lái)。 
    (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(huì )變得疏松,很容易被流動(dòng)的酸溶液沖刷下來(lái)。 

     2.2 清洗劑的選擇 

    目前,國內普遍采用的酸洗劑包括有機酸和無(wú)機酸兩大類(lèi)。有機酸主要有:甲酸、草酸、檸檬酸等。無(wú)機酸主要有:鹽酸、硝酸、氫氟酸等。根據換熱器結構和工藝、板片材質(zhì)及水垢成分的分析認為:(1)換熱器流通面積小,內部結構復雜,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(guò)反復試驗發(fā)現,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(guò)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(guò)酸液浸泡試驗(浸泡時(shí)間為120分鐘左右),發(fā)現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(guò)高會(huì )加劇酸洗液對換熱器板片的腐蝕,通過(guò)反復試驗發(fā)現,酸洗溫度控制在60℃為宜。  

    (2)酸洗液濃度:根據反復試驗,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(shí)間:酸洗方式以靜態(tài)浸泡和動(dòng)態(tài)循環(huán)相結合的方式進(jìn)行。酸洗時(shí)間為先靜態(tài)浸泡2小時(shí),然后動(dòng)態(tài)循環(huán)3一4小時(shí)。在酸洗過(guò)程中應經(jīng)常取樣化驗酸洗濃度,當相鄰兩次化驗濃度差值低于0.2%時(shí),即可認為酸洗反應結束。由于酸洗結束后,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(jìn)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(jìn)行連續的開(kāi)式?jīng)_洗,盡可能將換熱器內的泥垢等雜質(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)倒人清洗設備,然后再注人換熱器中。 
    (3)將注滿(mǎn)酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2小時(shí),然后連續動(dòng)態(tài)循環(huán)3一4小時(shí),其間每隔半個(gè)小時(shí),進(jìn)行正反交替清洗。(4)酸洗結束后,若酸溶液PH值大于2,清洗液可以重復使用;否則,應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(dòng)態(tài)循環(huán)的方式對換熱器進(jìn)行堿洗,以中和殘留的酸液,使換熱器板片不再繼續腐蝕。 
    (6)用微堿性溶液對換熱器內殘留的酸性清洗液充分中和后,然后用清潔的軟化水反復清洗半個(gè)小時(shí),將換熱器內的殘渣徹底沖洗干凈。 
    (7)清洗過(guò)程應做好記錄,以便比較清洗前后的效果。清洗后要對板式換熱器一次側和二次側按規范進(jìn)行打壓試驗,合格后換熱器才能并網(wǎng)。 

     3 防止板式換熱器結垢的主要措施 

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

    (2)換熱器投運前,應與系統分離,待冷循環(huán)一段時(shí)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(jìn)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(guò)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(huì )形成鐵氧化物。這些鐵氧化物與換熱器表面的水垢結合后會(huì )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。



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