板式換熱器換熱器日常維護(hù)與清洗

換熱器日常維護(hù)與清洗換熱器日常維護(hù)與清洗雙擊添加標(biāo)題文字1設(shè)備結(jié)垢的危害2如何防垢3除垢的意義4除垢對(duì)策1、設(shè)備結(jié)垢的危害

在科學(xué)發(fā)展的今天要想完全的避免污垢的產(chǎn)生是幾乎不可能的，所以，換熱器等設(shè)備的清洗便成為工業(yè)生產(chǎn)，尤其是石油化工及熱電工廠生產(chǎn)中所不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。換熱器是化工生產(chǎn)中廣為使用的設(shè)備之一。由于很多方面的原因，換熱器設(shè)備和管道線路線中都會(huì)產(chǎn)生很多如結(jié)焦、油污垢、水垢、沉積物、腐蝕產(chǎn)物、聚合物、菌類、藻類、粘泥等污垢。據(jù)調(diào)查90%以上的換熱設(shè)備都存在不同程度的污垢問(wèn)題。1、設(shè)備結(jié)垢的危害污垢的危害：惡化換熱器的傳熱性能，增加能耗引起整個(gè)換熱器的流動(dòng)阻力壓降的增大局部過(guò)熱或超高溫而導(dǎo)致機(jī)械性能的下降，引發(fā)事故。污垢的積聚威脅換熱設(shè)備的安全運(yùn)行。雙擊添加標(biāo)題文字1設(shè)備結(jié)垢的危害2如何防垢3除垢的意義4除垢對(duì)策2、如何防垢

2.1設(shè)計(jì)階段應(yīng)采用的防垢對(duì)策——正確選擇污垢熱阻、換熱器的類型表1一些典型換熱器的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)型式材料清洗情況備注列管式多種材料管測(cè)易于清洗，殼側(cè)清洗較難。應(yīng)用廣泛U型管式除外套管式通常為碳鋼管內(nèi)相對(duì)容易，環(huán)形空間較難或不可能只用于傳熱面積較小的情況螺旋板式多種材料易于通過(guò)整個(gè)通道進(jìn)行清洗緊湊，可用于污垢條件石墨塊式石墨不能機(jī)械清洗卻可以進(jìn)行化學(xué)清洗可用于腐蝕條件板肋式鋁、不銹鋼、鈦只能化學(xué)清洗高度緊湊2.2運(yùn)行階段應(yīng)采取的抑垢對(duì)策

對(duì)于不同的工藝流體其方法是不同的，下面分別討論如何抑制液側(cè)污垢和氣側(cè)污垢。㈠析晶污垢的控制方法 析晶污垢和凝固污垢常用的控制方法有：加入化學(xué)添加劑和控制PH值兩種。

⑴添加劑是各種具有某些特性的化學(xué)制品，主要有四類：

①變型劑：這種制品可以影響晶體的結(jié)構(gòu)，使其難于附著在換熱面上或減小晶體層與換熱面之間的結(jié)合力。

②分散劑：這種制品能使小晶體一旦形成就立即分開到流體中去，避免它們集中在換熱面上。

2.2運(yùn)行階段應(yīng)采取的抑垢對(duì)策表2常用抗垢劑天然有機(jī)物有機(jī)酸、淀粉、鞣酸礦物多價(jià)螯合劑聚磷酸鹽合成有機(jī)物聚合電解質(zhì)、聚丙烯酸鹽

功能抗垢劑結(jié)晶變形劑、分散劑、螯合劑、閾值處理劑③螯合劑：這種制品可以與析出物質(zhì)形成螯合物，防止它們粘附到換熱面上。④閾值處理劑：這種化學(xué)制品可抑制晶核的產(chǎn)生。2.2運(yùn)行階段應(yīng)采取的抑垢對(duì)策⑵控制pH值也是控制晶體析出的有效方法之一。研究表明，污垢組分的溶解能力隨pH值的減小而增加。因此，常用向系統(tǒng)加酸(如H2SO4)的方法使pH值維持在6.5~7.0之間。如果系統(tǒng)用的是耐腐蝕材料，則可選擇不結(jié)垢或最小結(jié)垢的pH值。若酸化水有輕微的腐蝕性，必須加入緩蝕劑。此法在冷卻水系統(tǒng)中用得較多。

2.2運(yùn)行階段應(yīng)采取的抑垢對(duì)策

㈡微生物污垢的控制 化工廠的冷卻塔和冷卻水系統(tǒng)四周的水或水表面特別易于微生物的生長(zhǎng)，而表面微生物的出現(xiàn)和生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生多糖物質(zhì)，這些多糖物質(zhì)會(huì)使微粒和析晶污垢與表面粘附概率增加，污垢增厚。微生物污垢的控制應(yīng)在換熱器投運(yùn)前就開始。

2.2運(yùn)行階段應(yīng)采取的抑垢對(duì)策

㈢化學(xué)反應(yīng)污垢的控制化學(xué)反應(yīng)污垢的控制視污垢產(chǎn)生的途徑而有所不同。如果反應(yīng)污垢是由于工藝流體中兩種組分之間的反應(yīng)生成的，則不能使用添加劑來(lái)抑制污垢，因?yàn)榘匆鬂舛燃尤胩砑觿┖?，可能?huì)改變工藝流體的性質(zhì)；但是如果污垢是由工藝流體中的微量物質(zhì)反應(yīng)生成的，則使用添加劑是一種有效的方法。 緩蝕劑也可作為化學(xué)反應(yīng)污垢的抗垢劑。分散劑在緩解化學(xué)反應(yīng)污垢問(wèn)題中也起著重要作用。2.2運(yùn)行階段應(yīng)采取的抑垢對(duì)策

㈣腐蝕污垢的控制 抑制腐蝕污垢最有效的方法是添加緩蝕劑。緩蝕劑的作用是限制產(chǎn)生腐蝕反應(yīng)的條件，因涉及到電化學(xué)反應(yīng)故必須在系統(tǒng)的陽(yáng)極或陰極采取補(bǔ)救措施。陽(yáng)極緩蝕劑加強(qiáng)陽(yáng)極極化，使之處于鈍態(tài)，陰極緩蝕劑通常是沉積于陰極部位并使其隔離陰離子。冷卻水系統(tǒng)常用的腐蝕緩蝕劑見(jiàn)表3。2.2運(yùn)行階段應(yīng)采取的抑垢對(duì)策表3常用腐蝕緩蝕劑化學(xué)藥品緩蝕作用說(shuō)明鉻酸鹽類陽(yáng)極有毒硝酸鹽陽(yáng)極水生植物的養(yǎng)分硅酸鹽陽(yáng)極作用緩慢鞣酸陽(yáng)極微生物的營(yíng)養(yǎng)基正磷酸鹽陽(yáng)極水生植物的營(yíng)養(yǎng)基鋅鹽陰極有毒聚磷酸鹽陰極水生植物的營(yíng)養(yǎng)基聚磷酸鹽、鉬酸鹽陰極價(jià)高，要有氧存在時(shí)效果才好銨甲酸鈣陰極可能形成結(jié)晶污垢成膜氨整個(gè)表面2.2運(yùn)行階段應(yīng)采取的抑垢對(duì)策

㈤混合污垢的控制各種污垢可能同時(shí)發(fā)生在系統(tǒng)中，對(duì)付混合污垢的方法視各種污垢在總污垢中的比例而不同。例如，如果冷卻水系統(tǒng)中生物污垢是主要問(wèn)題，則消滅與之有關(guān)的微生物有機(jī)體就能減少表面固體顆粒的粘附，減輕粘液層下的腐蝕，改變金屬表面的pH值，使之不利于水垢的形成。2.2運(yùn)行階段應(yīng)采取的抑垢對(duì)策

抑制換熱器的氣側(cè)污垢的方法主要有燃料清洗技術(shù)、運(yùn)行工況控制、急冷和氣體凈化技術(shù)、表面清洗技術(shù)等。換熱面上形成氣側(cè)污垢的根本原因(至少部分原因)是燃料中的灰、鈉、硫和礬等組分的存在，因此在燃燒前剔除這些成份，就可以避免或減輕污垢。換熱器在設(shè)計(jì)時(shí)往往都考慮了污垢的影響，因此盡量使換熱器在設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行，偏離設(shè)計(jì)工況就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的污垢問(wèn)題。對(duì)于含有固體顆粒的氣體介質(zhì)，在進(jìn)入換熱器前用靜電除塵器、過(guò)濾器、濕式除塵器來(lái)除去氣體中的固體顆粒。雙擊添加標(biāo)題文字1設(shè)備結(jié)垢的危害2如何防垢3除垢的意義4除垢對(duì)策3、除垢的意義節(jié)約能源提高換熱效率延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量減少經(jīng)濟(jì)損失取得更大效益3、除垢的意義表4雙擊添加標(biāo)題文字1設(shè)備結(jié)垢的危害2如何防垢3除垢的意義4除垢對(duì)策4、除垢對(duì)策

盡管采用了良好的設(shè)計(jì)，有效的運(yùn)行和維護(hù)，但換熱器在運(yùn)行一段時(shí)間后，換熱器的管側(cè)和殼側(cè)都可能被污染，一旦污染發(fā)生，就會(huì)使換熱器的傳熱效率降低，流動(dòng)阻力增大，甚至發(fā)生故障或堵塞。因此，換熱器被污染到一定程度，就需要進(jìn)行清洗，以除去熱面上的污垢，恢復(fù)換熱器的性能。 從換熱面上清除污垢的方法，根據(jù)工作原理分有機(jī)械清洗法和化學(xué)清洗法兩類；根據(jù)設(shè)備是否運(yùn)行分在線清洗和非在線清洗。4.1機(jī)械清洗技術(shù)

機(jī)械清洗是靠流體的流動(dòng)或機(jī)械作用提供一種大于污垢粘附力的力而使污垢從換熱面上脫落。 機(jī)械清洗的方法有兩類：一類是強(qiáng)力清洗法，如噴水清洗、噴汽清洗、噴砂清洗、刮刀或鉆頭除垢等；另一類是軟機(jī)械清洗，如鋼絲刷清洗和膠球清洗等。下面分別介紹這幾類方法：噴水清洗，是用高壓水噴射或機(jī)械沖擊的除垢方法。采用這種方法時(shí)水壓一般為20~50MPa?，F(xiàn)在也有采用更高壓力的50~70Mpa。4.1機(jī)械清洗技術(shù)噴汽清洗，這種清洗器在設(shè)計(jì)和運(yùn)行上與噴水清洗器類似，用這種設(shè)備將蒸汽噴入換熱器的管側(cè)和殼側(cè)，靠沖擊力和熱量除去污垢。噴砂清洗，是將篩分的石英砂(一般粒徑在3~5mm)用壓縮空氣(300~350kPa)通過(guò)噴槍產(chǎn)生強(qiáng)大的線速度，沖刷換熱器的管內(nèi)壁，清除掉污垢，使管子恢復(fù)原有的換熱特性。4.1機(jī)械清洗技術(shù)刮刀或鉆頭除垢，這種清洗機(jī)械只適用于管子或圓筒里面的污垢。在撓性旋轉(zhuǎn)軸的頂端安裝除垢的刮刀或鉆頭，靠壓縮空氣或電力(也有使用水力或蒸汽的)使刮刀或鉆頭旋轉(zhuǎn)。膠球清洗，是用噴丸清洗器進(jìn)行的。噴丸清洗器是由海綿球和將球推進(jìn)需清洗的管子內(nèi)部的流體噴槍組成，球?yàn)榕趶椥?，以半硬質(zhì)發(fā)泡聚氨基脂的海綿體擠壓而成，富有彈性。4.1機(jī)械清洗技術(shù)表5污垢種類及常用的機(jī)械清洗方法污染物典型的換熱器清洗方法空氣中的污染物如灰塵、細(xì)砂等鋁空氣冷卻器噴水清洗(200~400kPa)軟沉積物如泥、疏松的銹、生物層管殼式換熱器、膜式冷卻器噴水清洗(4~15MPa)蠟、油脂凝汽器等噴蒸汽清洗(3MPa)重有機(jī)物、聚合物和焦油凝汽器噴水清洗(30~40MPa)或用芳香溶劑預(yù)處理鍋爐垢、水垢、火側(cè)鍋爐、省煤器、預(yù)熱器噴水(30~70Mpa)或汽力沖擊技術(shù)換熱器的外部沉積物如油漆、銹所有的噴濕砂4.2化學(xué)清洗技術(shù)

化學(xué)清洗就是在流體中加入除垢劑、酸、酶等以減少污垢與換熱面的結(jié)合力，使之從換熱面上剝落。目前采用的化學(xué)清洗方法有：循環(huán)法：用泵強(qiáng)制清洗液循環(huán)，進(jìn)行清洗。浸漬法：將清洗液充滿設(shè)備，靜置一定時(shí)間。浪涌法：將清洗液充滿設(shè)備，每隔一定時(shí)間把清洗液從底部卸出一部分，再將卸出的液體裝回設(shè)備內(nèi)以達(dá)到攪拌清洗的目的。4.2化學(xué)清洗技術(shù)

在設(shè)備清洗前應(yīng)做好如下準(zhǔn)備工作：了解和檢查被清洗設(shè)備的種類、型式、幾何形狀和尺寸掌握設(shè)備的材質(zhì)及應(yīng)清洗到的地方根據(jù)實(shí)際情況確定清洗劑的種類、清洗液的濃度和用量妥善安排清洗用的水源、加熱清洗液用的熱源以及污水的處理和排放安排清洗地點(diǎn)進(jìn)行污垢調(diào)查4.2化學(xué)清洗技術(shù)不同的污垢應(yīng)該用不同化學(xué)清洗劑，表6給出了各種污垢清洗的常用藥劑。表6污染物與化學(xué)清洗藥劑污染物化學(xué)清洗劑說(shuō)明氧化鐵防腐蝕氫氟酸、鹽酸、檸檬酸、氨基黃酸，乙二胺四乙酸防腐蝕氫氟酸是取有效的，但如果沉積物中鈣的含量過(guò)高則不能使用鈣鎂垢防腐蝕鹽酸、乙二胺四乙酸與氧化鐵類似油和輕油脂(a)氫氧化鈉、含或不含去垢劑的碳酸鈉(b)溶水乳濁液如煤油－水也可用強(qiáng)堿來(lái)清除生物；對(duì)有色金屬系統(tǒng)如用強(qiáng)堿會(huì)引起腐蝕一般用(b)重有機(jī)沉積物焦油聚合物氯化溶劑或芳香溶劑加上射流清洗三氯乙烯和四氯乙烯是不可燃的。焦碳、碳高錳酸鉀的堿溶液或著蒸汽、空氣流除焦蒸汽、空氣用于鍋爐水冷管壁，控制燃燒可以減少焦碳的生成4.2化學(xué)清洗技術(shù)

表7結(jié)構(gòu)材料與常用除垢劑的相容性材料相容的除垢劑碳鋼防腐蝕礦物酸或防腐蝕有機(jī)酸、有機(jī)溶液、強(qiáng)堿或螯合劑奧氏體鋼防腐蝕氫氟酸、硝酸、硫酸、磷酸、有機(jī)酸、螯合劑、和無(wú)氯有機(jī)溶劑銅、鎳及其合金防腐蝕硫酸或有機(jī)酸、有機(jī)溶劑鋁弱酸(如檸檬酸、氨基磺酸)、有機(jī)溶劑鑄鐵防腐蝕礦物酸或有機(jī)酸、有機(jī)溶劑混凝土鹽酸有腐蝕性，硫酸或有機(jī)酸也有輕微的腐蝕性4.2化學(xué)清洗技術(shù)與機(jī)械清洗相比化學(xué)清洗的優(yōu)點(diǎn)是：不必拆開設(shè)備能清洗到機(jī)械清洗不到的地方化學(xué)清洗均勻一致，微小的間隙均能洗到，而且不會(huì)剩下沉積的顆粒，形成新垢的核心可以避免金屬表