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換熱器是一種結構緊湊、高效的換熱設備 ,是實現(xiàn)加熱、冷卻、熱回收、快速滅菌等用途的優(yōu)良設備。但是,由于換熱器長期運行,用來冷卻或加熱側純凈程度的不同以及工藝介質本身性質的差異導致?lián)Q熱器結垢已成必然 ,造成換熱器換熱效率降低,從而影響生產的正常進行和設備的安全。因此,換熱器應定期進行清洗,除掉污垢,以保證換熱器的高效換熱和生產的正常進行。

換熱器結垢原因、種類及危害

換熱器結垢三大原因

（1）因為常用換熱器換熱器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng),由于某些鹽類在溫度升高及濃度較高時從水中析出,附著于換熱管表面,形成水垢,隨著使用時間及頻率的增加積垢層逐漸變厚、變硬,緊緊地附著于換熱管表面上；

（2）如同水垢一樣,換熱器的另一側流體由于物質本身的性質可能出現(xiàn)非水垢類固體析出物,長期不處理會越來越多積累在換熱管面;

（3）當流體所含的機械雜質有機物較多而流體的流速又較小時,部分機械雜質或有機物也會在換熱器內沉積,形成疏松、多孔或膠狀污垢。

換熱器六類主要結垢過程

對于常用的換熱器而言。根據(jù)結垢機理,我們一般將結垢分為以下幾類:

（1）類析晶結垢:如水冷卻系統(tǒng),由于水中過飽和的鈣、鎂鹽類由于溫度、pH等變化而從水中結晶沉積在換熱器表面,而形成了水垢;

（2）粒結垢:流體中懸浮的同體顆粒在換熱面上的積聚;

（3）化學反應結垢:由于化學反應而造成的同體沉積;

（4）腐蝕結垢:換熱介質腐蝕換熱面,產生腐蝕產物沉積于受熱面上而形成污垢;

（5）生物結垢:對于常用的冷卻水系統(tǒng)來講,工業(yè)水巾往往含有微生物及其所需的營養(yǎng),這些微生物群體繁殖,其群體及其排泄物同泥漿等在換熱表面形成生物垢;

（6）凝同結垢:在過冷的換熱面上,純液體或多組分溶液的高溶解組分凝同沉積。

以上的分類只是表明某個過程對形成該類污垢是一個主要過程。結垢往往是多種過程的共同作用結果,因此換熱面上的實際污垢,常常是多種污垢混合在一起的。

結垢不清洗的危害

（1）結垢使設備熱交換效率大幅下降,能源消耗大幅增加,生產成本上升；

（2）結垢使換熱設備熱傳導工況惡化,傳熱面超溫過熱,引發(fā)鼓皰、裂紋、爆管等安全事故；

（3）結垢會引發(fā)垢下腐蝕損傷,造成設備穿孔泄漏,縮短設備使用壽命結垢會使生產工藝不穩(wěn),影響產品品質,引發(fā)質量事故。

為保證產品質量和生產安全，必須定期對換熱器進行除垢清洗。

換熱器清洗方式的選擇

根據(jù)清洗方法的不同,主要清洗方法為物理清洗和化學清洗。

化學清洗

化學清洗是通過化學清洗液產生某種化學反應，使換熱器傳熱管表面的水垢和其他沉積物溶解、脫落或剝離?；瘜W清洗不需要拆開換熱器，簡化了清洗過程，也減輕了清洗的勞動程度。其缺點是化學清洗液選擇不當時，會對清洗物基體腐蝕破壞，造成損失。

化學清洗方法

? 循環(huán)法：用泵強制清洗液循環(huán)，進行清洗。

? 浸漬法：將清洗液充滿設備，靜置一定時間。

? 浪涌法：將清洗液充滿設備，每隔一定時間把清洗液從底部卸出一部分，再將卸出的液體裝回設備內以達到攪拌清洗的目的。

化學循環(huán)法清洗步驟：

化學循環(huán)法示意圖

（1）隔離設備，并把換熱器內的水排放干凈。

（2）用高壓水清洗管道雜質并封閉系統(tǒng)。

（3）隔離閥和交換器之間裝球閥，接上輸送泵和導管，清洗劑從換熱器的底部泵入，從頂部流出。

（4）注入所需要的清洗劑，反復循環(huán)清洗。

（5）隨時排出氣體并注入適當?shù)乃?nbsp;

（6）使用PH 試紙測定清洗劑的有效性。

（7）回收清洗溶液并用清水反復沖洗至PH呈中性。

物理清洗

物理清洗是借助各種機械外力和能量使污垢粉碎、分離并剝離離開物體表面，從而達到清洗的效果。物理清洗方式都有一個共同點：高效、無腐蝕、安全、環(huán)保。其缺點是在清洗結構復雜的設備內部時其作用力有時不能均勻達到所有部位而出現(xiàn)“死角”。

常見的方法有，超聲波除垢、PIG清管技術、電場除垢技術等。

（1）高壓水噴射清洗

利用柱塞泵產生的高壓水經過特殊噴嘴噴向垢層，除垢徹底、效率高，但是其裝機容器里大、耗水多。

（2）超聲波除垢

主要是利用超聲波聲場處理流體，使流體種的成垢物質在超聲場作用下，其物理形態(tài)和化學性能發(fā)生一系列變化，使之分散、粉碎、松散、松脫而不易附著管壁形成的積垢。

（3）管道內移動式除垢機具除垢

新型管道內移動式除垢機具效率較高，質量好，適用于油氣輸送管道及化工液體和水輸送管道的除垢。

按驅動方式不通過，典型的管道內移動式除垢機具分為：

A.電力驅動移動式除垢機具；

B.液力驅動移動式除垢機具；

C.壓縮空氣驅動移動式除垢機具。

機械清洗

它是靠機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。這種方法可以除去化學方法不能除去的碳化污垢和硬質垢，但要清理干凈管內垢層一般需要5-6遍，有時多達10遍，清管效率低，質量差。

微生物清洗

微生物清洗是利用微生物將設備表面附著的油污分解，使之轉化為無毒無害的水溶性物質的方法。這種清洗把污染物(如油類)和有機物徹底分解，是一種真正意義上的環(huán)保型清洗技術。

物理清洗和化學清洗都存在著各自的優(yōu)缺點,又具有很好的互補性。在實際應用過程中,通常都是把兩者結合起來使用,以獲得更好的清洗效果。

對化學清洗方法而言，清洗劑的選擇對清洗效果有顯著影響。

清洗劑的選擇

工業(yè)清洗劑的選用原則

良好的去污能力;
對清洗對象無不良影響;
質量穩(wěn)定;
價格低廉。

常用的化學清洗劑

（1）利用溶解作用去污的清洗劑（包括水和有機溶劑）；

（2）利用表面活性作用去污的表面活性劑清洗劑（如陽離子、陰離子、非離子及兩性離子表面活性劑）；

（3）利用化學反應作用去污的化學清洗劑（如酸、堿、鹽、氧化劑等）。

換熱器清洗藥劑的選擇方法

清洗換熱器時首先確定好清洗部位，確定好換熱器材料，取樣分析后，根據(jù)換熱器材質及結垢程度選擇試劑。

（1）對于碳鋼材質以碳酸鹽垢及鐵銹為主時,一般選擇鹽酸做主酸洗液效果較好,出于安全考慮也可選擇有機酸氨基磺酸做為主洗酸劑;

（2）對于不銹鋼來說一般選擇硝酸為最佳清洗酸劑,同樣出于安全角度考慮式根據(jù)實際情況也可選擇酸性溫和的氨基磺酸作為主洗酸劑。

（3）清洗銅材料換熱器時候,一定要注意是哪種銅材質。

黃銅尤其要注意,黃銅主要成分為銅,其次鋅的含量相當高,為了防止脫鋅現(xiàn)象發(fā)生,對酸洗液選擇盡可能濃度較低,一般緩蝕劑同時保護銅、鋅兩種金屬效果較差。故在操作過程中采取溫和清洗方式,即低濃度、短時間、小流速,常溫清洗比較好。

一般緩蝕劑選擇Lan-826即可,對于其他助劑,如表面活性劑、黏泥剝離劑、發(fā)泡劑等可根據(jù)清洗劑選擇原則結合具體情況選擇。在一些特殊情況下,主要是指清洗材料可能存在缺陷或者比較薄或者其他的特殊情況時,應慎重考慮選擇藥劑。

板式換熱器清洗方法

板片的清洗方法有三種，即反沖法(不拆開清洗)，手工清洗法(拆開清洗)，和化學清洗法(不拆開清洗)。

清洗方式

（1）手工清洗法。換熱板片結垢厚度很薄而不溶于水時，則可拆開，逐片用有壓力的水(0.1～0.2MPa)或用帶水的低壓蒸汽進行噴射沖刷處理，對于用水很難沖刷的沉積物，則可用軟纖維刷子、鬃毛刷來洗刷。

（2）化學清洗法。換熱板片表面，尤其是介質流動的死角處，有較硬的沉積物(氧化物或碳化物)，用手工清洗法是很難解決的，可根據(jù)換熱板片的材質而采取不同的化學溶劑來清洗。

清洗劑的選擇

目前一般采用的是酸洗，它包括有機酸和無機酸。有機酸主要有：草酸、甲酸等。無機酸主要有：鹽酸、硝酸等。

清洗流程

（1）沖冼：酸洗前，先對換熱器進行開式沖洗，使換熱器內部沒有泥、垢等雜質，這樣既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。

（2）將清洗液倒人清洗設備，然后再注入換熱器中。

（3）酸洗：將注滿酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2h。然后連續(xù)動態(tài)循環(huán)3～4 h。其間每隔0.5h。

進行正反交替清洗。酸洗結束后，若酸液pH值大于2，酸液可重復使用，否則，應將酸洗液稀釋中和后排掉。

（4）堿洗：酸洗結束后，用NaOH，Na，PO ，軟化水按一定的比例配制好，利用動態(tài)循環(huán)的方式對換熱器進行堿洗，達到酸堿中和，使換熱器板片不再腐蝕。

（5）水洗：堿洗結束后，用清潔的軟化水．反復對換熱器進行沖洗0．5 h，將換熱器內的殘渣徹底沖洗干凈。

（6）記錄：清洗過程中，應嚴格記錄各步驟的時間，以檢查清洗效果。

總之，清洗結束后，要對換熱器進行打壓試驗。合格后方可使用。

預防結垢的措施

（1）運行中嚴把水質關，必須對系統(tǒng)中的水和軟化罐中的軟化水進行嚴格的水質化驗，合格后才能注人管網(wǎng)中。

（2）新的系統(tǒng)投運時，應將換熱器與系統(tǒng)分開，進行一段時間的循環(huán)后，再將換熱器并人系統(tǒng)中．以避免管網(wǎng)中雜質進入換熱器。

（3）在整個系統(tǒng)中，除污器和過濾器應當進行不定期的清理外，還應當保持管網(wǎng)中的清潔，以防止換熱器堵塞。

(以上內容來源：制冷網(wǎng)）

走進遼寧龍首

協(xié)會會員單位遼寧龍首精細化工有限公司長期從事相關業(yè)務，小編帶你走進遼寧龍首，了解一下他們的相關技術。

遼寧龍首精細化工有限公司前身為鐵嶺精細化工廠成立于1986年，注冊資金5000萬，是一家高科技環(huán)保型民營企業(yè)，廠址位于小品之鄉(xiāng)遼寧省鐵嶺市，占地面積20000平方米，現(xiàn)生產技術人員100人、業(yè)務員50人、員工均畢業(yè)于大專及本科以上院校、研發(fā)團隊水處理化學專工6人、畢業(yè)韓國崇實大學、沈陽化工大學、東北大學等高等院校。

遼寧龍首集水處理產品（環(huán)保節(jié)能藥劑）的研制、開發(fā)、生產與銷售為一體，同時提供各大中型鍋爐、設備、換熱站（板換）的清洗除垢服務等的多元企業(yè)。

LSHG-1型換熱器專用清洗劑

用于板式換熱器不拆解清洗，可除去附著在板片上的各種混合垢，“真正實現(xiàn)板換不拆解前提下進行安全除垢，大大降低常規(guī)拆卸清洗對板片膠條造成的傷害”

本品不含氯離子，對不銹鋼材質不會發(fā)生晶間腐蝕和點蝕，可避免普通酸洗對不銹鋼材質板換的各種腐蝕損傷。用于新建設備如工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、工業(yè)管道、鋼制容器、塔器、貯罐等設備制造和安裝調試完成后的開車前除銹清洗，可除去新建設備中的鐵銹、焊渣、汗?jié)n、泥沙、懸浮物、沙塵微粒等線內的各類雜物。用于停機狀態(tài)下清洗工業(yè)鍋爐、電站鍋爐和其它工業(yè)熱交換設備金屬表面腐蝕產生的鐵銹和以鐵銹為主的各種混合垢。

性能特點：安全可靠采用獨創(chuàng)全有螯合清洗技術，快速完成除銹清洗，腐蝕率遠低于常規(guī)酸洗，徹底摒棄目前普遍使用的強酸性清洗劑對設備造成的腐蝕損害。

鍍膜技術：LSHG-1型換熱器專用清洗劑在除垢作業(yè)后，在金屬表面形成一層保護膜，達到光滑金屬表面、預防結垢的作用。

效果優(yōu)異：本品含有高效螯合除銹劑、有機催化劑、高分子滲透劑、反應促進劑，除油、除銹效率高，清洗后板片與新片無異，光亮如新。

實現(xiàn)行業(yè)內首家研制換熱器在線循環(huán)清洗藥劑的生產型企業(yè)，為推動行業(yè)發(fā)展，熱力企業(yè)降低成本做出了屬于我們的貢獻。

TGJ-?《防垢阻蝕劑》

1995年由遼寧科技專利技術開發(fā)中心，節(jié)能專家組研制開發(fā)，對熱水鍋爐除垢、防垢、阻蝕，技術經濟效果顯著，與國內同類產品相比，具有多功能、用量少、使用方便等特點，深受廣大用戶歡迎。

新型鍋爐高效除垢劑

新型鍋爐高效除垢劑對鍋爐、冷卻器、壓縮機及中央空調進行化學清洗，做到對設備無腐蝕，并取得良好的清洗效果，承攬對各企業(yè)鍋爐、大中型換熱設備清洗工程，技術服務及水質軟化、除氧、除鐵、除錳。

合作客戶

板式換熱器結垢免拆卸清洗案例

一、問題背景描述

某熱力公司來電咨詢換熱器專用清洗劑，了解企業(yè)曾經自配清洗劑清洗，清洗效果不明顯，該企業(yè)在看到我司宣傳的換熱器專用清洗劑，來電咨詢后，購買LSHG-1型換熱器專用清洗劑。我司人員現(xiàn)場了解到由于水質問題導致運行期板式換熱器一次回水溫度較高，流量變小，換熱效率變差，往年采用傳統(tǒng)拆卸清洗方法，人工成本較高，施工周期較長，膠條配件損耗過大等問題。

二、合作應用

設備名稱：板式換熱器

設備參數(shù)：材質：316L不銹鋼；介質：循環(huán)水；換熱面積：180㎡/臺

應用清洗劑：LSHG-1型換熱器專用清洗劑

往年操作方法：

自配清洗劑清洗（清洗效果不理想）、清洗周期長，密封膠條，板片等配件消耗大。

龍首化工免拆卸方法：

1.以1次水進、出為例。關閉換熱器進、出水閥門，閥門關不嚴，需要加裝蒙板。

2.進、出水排污閥安裝，清洗所需管件。

3.打開排污閥，排空換熱器中蓄水。

4.啟動清洗泵，將清洗劑注入換熱器內，直至清洗劑從回水管流出。

5.啟動清洗泵正洗（低進高出），系統(tǒng)動態(tài)循環(huán)2小時。

6.啟動清洗泵反洗（高進低出），系統(tǒng)動態(tài)循環(huán)2小時。

7.換熱器面靜態(tài)浸泡6小時。

8.打開排污閥，排凈殘液。

9.啟動清洗泵換熱器內注入中合劑，循環(huán)20分鐘，Ph=7時排放

指導操作過程：

總結

該熱力公司往年使用人工拆卸自配藥劑的清洗方式，每年檢修工期兩個月，板片膠條等配件消耗量偏高，安裝泄漏等問題在冬季運行期存在隱患，使用龍首化工免拆卸清洗工藝，工期縮減至一個月，膠條板片等配件領更換，免拆卸工藝避免了由拆裝帶來的運行期安全隱患，節(jié)省大量人力物力，冬季運行期節(jié)約電耗，熱耗。