陜西瑞特|耐腐蝕氟塑料換熱器
氟塑料換熱器結(jié)垢的原因及處理方法
現(xiàn)在氟塑料換熱器已在各行各業(yè)中應(yīng)用，而且效果很明顯，所謂有利也有敝，氟塑料換熱器也是有缺點(diǎn)的.比如換熱器易有輕微結(jié)垢，這就是換熱器一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題.而且也很麻煩，今天就來(lái)分析下，換熱器為什么會(huì)結(jié)垢，以及結(jié)垢后的是如何處理的.
先看看換熱器為什么會(huì)結(jié)垢，原因很簡(jiǎn)單，*點(diǎn)，換熱器設(shè)備在運(yùn)行的時(shí)候，所在的環(huán)境是結(jié)垢形成的一個(gè)很大的原因．比如有的氟塑料換熱器裝在車間內(nèi)，車間內(nèi)灰塵多，時(shí)間長(zhǎng)了就成了垢，還有的氟塑料換熱器裝在水中，時(shí)間長(zhǎng)了，水中懸浮物也很容易結(jié)垢.類似這樣的情況都會(huì)產(chǎn)生垢.
以下是常見(jiàn)的污垢的種類:
1）顆粒污垢：懸浮于流體的固體微粒在換熱表面上的積聚。這種污垢也包括較大固態(tài)微粒在水平換熱面上因重力作用形成的沉淀層，即所謂沉淀污垢和其他膠體微粒的沉積。
2）結(jié)晶污垢：溶解于流體中的無(wú)機(jī)鹽在換熱表面上結(jié)晶而形成的沉積物，通常發(fā)生在過(guò)飽和或冷卻時(shí)。典型的污垢如冷卻水側(cè)的碳酸鈣、硫酸鈣和二氧化硅結(jié)垢層。
3）化學(xué)反應(yīng)污垢：在傳熱表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的污垢，傳熱面材料不參加反應(yīng)，但可作為化學(xué)反應(yīng)的一種催化劑。
5）生物污垢：除海水冷卻裝置外，一般生物污垢均指微生物污垢。其可能產(chǎn)生粘泥，而粘泥反過(guò)來(lái)又為生物污垢的繁殖提供了條件，這種污垢對(duì)溫度很敏感，在適宜的溫度條件下，生物污垢可生成可觀厚度的污垢層。
6）凝固污垢：流體在過(guò)冷的換熱面上凝固而形成的污垢。例如當(dāng)水低于冰點(diǎn)而在換熱表面上凝固成冰。溫度分布的均勻與否對(duì)這種污垢影響很大。
影響結(jié)垢的因素：
影響換熱器結(jié)垢的因素有很多,如流體速度、流體流動(dòng)狀態(tài)、流體組分的組成和含量以及換熱器的結(jié)構(gòu)等都對(duì)污垢的形成有一定的影響,從應(yīng)用角度考慮,我們只有找出主要因素才能使結(jié)垢問(wèn)題得到有效解決。對(duì)于某流體而言,影響換熱器結(jié)垢的主要因素有以下幾個(gè)方面:
(1)流體的流動(dòng)速度:在換熱器中,流速對(duì)污垢的影響應(yīng)該同時(shí)考慮其對(duì)污垢沉積和污垢剝蝕的影響,對(duì)于各類污垢,由于流速增大引起剝蝕率的增大較污垢沉積的速率更為顯著,所以污垢增長(zhǎng)率隨著流速的增大而減小。但是在換熱器的實(shí)際運(yùn)行中,流速的增加將增大能耗,所以,流速也不是越高越好,應(yīng)就能耗和污垢兩個(gè)方面來(lái)綜合考慮。
(2)傳熱壁面的溫度:溫度對(duì)于化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢和鹽類析晶結(jié)垢有著重要的作用,流體溫度的增加一般會(huì)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速度和結(jié)晶速度的增大,從而對(duì)污垢的沉積量產(chǎn)生影響,導(dǎo)致污垢增長(zhǎng)率升高。
(3)換熱面材料和表面質(zhì)量:對(duì)于常用的碳鋼、不銹鋼而言,腐蝕產(chǎn)物的沉積會(huì)影響結(jié)垢;而如果采用耐蝕性能良好的石墨或氟塑料等非金屬材料,則不易發(fā)生結(jié)垢。換熱面材料的表面質(zhì)量會(huì)影響污垢的形成和沉積,表面粗糙度越大,越有利于污垢的形成和沉積。但氟塑料的管束表面較光滑，不易結(jié)垢。
防止結(jié)垢的技術(shù)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：
1）防止結(jié)垢形成；
2）防止結(jié)垢后物質(zhì)之間的粘結(jié)及其在傳熱表面上的沉積；
3）從傳熱表面上除去沉積物。
防止結(jié)垢采取的措施包括以下幾個(gè)方面：
1、設(shè)計(jì)階段應(yīng)采取的措施
在板式換熱器的設(shè)計(jì)階段，考慮潛在污垢時(shí)的設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮如下6個(gè)方面：
1）換熱器容易清洗和維修(如板式換熱器)；
2）換熱設(shè)備安裝后，清洗污垢時(shí)不需拆卸設(shè)備，即能在工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清洗；
3）應(yīng)取較少的死區(qū)和低流速區(qū)；
4）氟塑料換熱器內(nèi)流速分布應(yīng)均勻，以避免較大的速度梯度，確保溫度分布均勻（如折流板區(qū)）；
5）在保證合理的壓力降和不造成腐蝕的前提下，提高流速有助于減少污垢；
6）應(yīng)考慮換熱表面溫度對(duì)污垢形成的影響。
2、運(yùn)行階段污垢的控制
1）維持設(shè)計(jì)條件由于在設(shè)計(jì)換熱器時(shí)，采用了過(guò)余的換熱面積，在運(yùn)行時(shí)，為滿足工藝需要，需調(diào)節(jié)流速和溫度，從而與設(shè)計(jì)條件不同，然而應(yīng)通過(guò)旁路系統(tǒng)盡量維持設(shè)計(jì)條件（流速和溫度）以延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間，推遲污垢的發(fā)生。
2）運(yùn)行參數(shù)控制在(氟塑料)換熱器運(yùn)行時(shí)，進(jìn)口物料條件可能變化，因此要定期測(cè)試流體中結(jié)垢物質(zhì)的含量、顆粒大小和液體的pH值。
3）維修措施良好換熱設(shè)備維修過(guò)程中產(chǎn)生的焊點(diǎn)、劃痕等可能加速結(jié)垢過(guò)程形成，流速分布不均可能加速腐蝕，流體泄漏到冷卻水中，可為微生物提供營(yíng)養(yǎng)，對(duì)空氣冷卻器周圍空氣中灰塵缺少排除措施，能加速顆粒沉積和換熱器的化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢的形成。用不潔凈的水進(jìn)行水壓試驗(yàn)，可引起腐蝕污垢的加速形成。
4）使用添加劑針對(duì)不同類型結(jié)垢機(jī)理，可用不同的添加劑來(lái)減少或消除結(jié)垢形成。如生物滅劑和抑制劑、結(jié)晶改良劑、分散劑、絮凝劑、緩蝕劑、化學(xué)反應(yīng)抑制劑和適用于燃燒系統(tǒng)中防止結(jié)垢的添加劑等。
5）減少流體中結(jié)垢物質(zhì)濃度通常，結(jié)垢隨著流體中結(jié)垢物質(zhì)濃度的增加而增強(qiáng)，對(duì)于顆粒污垢可通過(guò)過(guò)濾、凝聚與沉淀來(lái)去除；對(duì)于結(jié)疤類物質(zhì)，可通過(guò)離子交換或化學(xué)處理來(lái)去除；紫外線、超聲、磁場(chǎng)、電場(chǎng)和輻射處理紫外線對(duì)殺死細(xì)菌非常有效，*超聲可有效抑制生物污垢，現(xiàn)在的研究還有磁場(chǎng)、電場(chǎng)和輻射處理裝置，結(jié)論有待進(jìn)一步研究。
3、化學(xué)或機(jī)械清洗技術(shù)
化學(xué)清洗技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用的方法，有時(shí)在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，也能進(jìn)行清洗，但其主要缺點(diǎn)是化學(xué)清洗液不穩(wěn)定，對(duì)換熱器和連結(jié)管處有腐蝕，對(duì)氟塑料換熱器基本無(wú)影響。機(jī)械清洗技術(shù)通常用在除去殼側(cè)的污垢，先將管束取出，沉浸在不同的液體中，使污垢泡軟、松動(dòng)，然后用機(jī)械方法除去垢層。
4、機(jī)械在線除垢技術(shù)
1）使用磨粒在流體中加入固體顆粒來(lái)摩擦換熱器表面，以清除污垢，但對(duì)（氟塑料）換熱器表面易產(chǎn)生腐蝕。
2）海綿膠球連續(xù)除垢主要應(yīng)用于電站凝汽器中冷卻水側(cè)的污垢清除，海綿膠球在換熱器管內(nèi)通過(guò)泵打循環(huán)，膠球比管子直徑略大，通過(guò)管子的每只膠球輕微地壓迫管壁，在運(yùn)動(dòng)中擦除沉積物。
3）自動(dòng)刷洗(氟塑料)換熱器管道刷洗設(shè)施由2個(gè)外罩和1個(gè)尼龍刷組成，外罩安裝在每根管的兩端，改變水流方向可使刷子沿管道前后推進(jìn)刷洗。水流換向可使刷子沿管道前推刷洗。水流換向由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)并定時(shí)控制聯(lián)結(jié)在管道上的四通閥來(lái)完成。
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