换热器结垢及其清洗方法
换热器结垢有三大原因。
(1)因为常用换热器换热器大多是以水为载热体的换热系统,由于某些盐类在温度升高及浓度较高时从水中析出,附着于换热管表面,形成水垢,随着使用时间及频率的增加积垢层逐渐变厚、变硬,紧紧地附着于换热管表面上;
(2)如同水垢一样,换热器的另一侧流体由于物质本身的性质可能出现非水垢类固体析出物,长期不处理会越来越多积累在换热管面;
(3)当流体所含的机械杂质有机物较多而流体的流速又较小时,部分机械杂质或有机物也会在换热器内沉积,形成疏松、多孔或胶状污垢。
根据结垢机理,我们一般将结垢分为以下几类:
(1)类析晶结垢:如水冷却系统,由于水中过饱和的钙、镁盐类由于温度、pH等变化而从水中结晶沉积在换热器表面,而形成了水垢;
(2)粒结垢:流体中悬浮的同体颗粒在换热面上的积聚;
(3)化学反应结垢:由于化学反应而造成的同体沉积;
(4)腐蚀结垢:换热介质腐蚀换热面,产生腐蚀产物沉积于受热面上而形成污垢;
(5)生物结垢:对于常用的冷却水系统来讲,工业水巾往往含有微生物及其所需的营养,这些微生物群体繁殖,其群体及其排泄物同泥浆等在换热表面形成生物垢;
(6)凝同结垢:在过冷的换热面上,纯液体或多组分溶液的高溶解组分凝同沉积。
结垢往往是多种过程的共同作用结果,因此换热面上的实际污垢,常常是多种污垢混合在一起的。
在换热器的清洗方式上,根据清洗方法的不同,主要清洗方法为物理清洗和化学清洗。
1、化学清洗
化学清洗是通过化学清洗液产生某种化学反应,使换热器传热管表面的水垢和其他沉积物溶解、脱落或剥离。化学清洗不需要拆开换热器,简化了清洗过程,也减轻了清洗的劳动程度。其缺点是化学清洗液选择不当时,会对清洗物基体腐蚀破坏,造成损失。
化学清洗方法
◉ 循环法:用泵强制清洗液循环,进行清洗。
◉ 浸渍法:将清洗液充满设备,静置一定时间。
◉ 浪涌法:将清洗液充满设备,每隔一定时间把清洗液从底部卸出一部分,再将卸出的液体装回设备内以达到搅拌清洗的目的。
2、物理清洗
物理清洗是借助各种机械外力和能量使污垢粉碎、分离并剥离离开物体表面,从而达到清洗的效果。物理清洗方式都有一个共同点:高效、无腐蚀、安全、环保。其缺点是在清洗结构复杂的设备内部时其作用力有时不能均匀达到所有部位而出现“死角”。
常见的方法有,超声波除垢、PIG清管技术、电场除垢技术等。
(1)高压水喷射清洗
利用柱塞泵产生的高压水经过特殊喷嘴喷向垢层,除垢彻底、效率高,但是其装机容器里大、耗水多。
(2)超声波除垢
主要是利用超声波声场处理流体,使流体种的成垢物质在超声场作用下,其物理形态和化学性能发生一系列变化,使之分散、粉碎、松散、松脱而不易附着管壁形成的积垢。
(3)管道内移动式除垢机具除垢
新型管道内移动式除垢机具效率较高,质量好,适用于油气输送管道及化工液体和水输送管道的除垢。
3、机械清洗
它是靠机械作用提供一种大于污垢粘附力的力而使污垢从换热面上脱落。这种方法可以除去化学方法不能除去的碳化污垢和硬质垢,但要清理干净管内垢层一般需要5-6遍,有时多达10遍,清管效率低,质量差。
4、微生物清洗
微生物清洗是利用微生物将设备表面附着的油污分解,使之转化为无毒无害的水溶性物质的方法。这种清洗把污染物(如油类)和有机物彻底分解,是一种真正意义上的环保型清洗技术。
物理清洗和化学清洗都存在着各自的优缺点,又具有很好的互补性。在实际应用过程中,通常都是把两者结合起来使用,以获得更好的清洗效果。