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非常实用的各种换热器清洗技术,赶紧收藏吧

发布时间:2021-11-17 11:50:33浏览次数:

  热交换器是一种紧凑、高效的热交换装置,是加热、冷却、热回收和快速灭菌的绝佳设备。但由于换热器长期运行,用于冷却或加热的一侧纯度不同,工艺介质本身性质不同,导致换热器不可避免地结垢,导致换热器换热效率降低,从而影响正常生产和设备安全。因此,应定期对换热器进行清洗,去除污垢,以保证换热器的高效换热和正常生产。

  一、换热器结垢的原因、类型及危害

  1、换热器结垢的三个原因

  (1)由于常用的换热器大多是以水为热载体的换热系统,由于温度升高、浓度较高时,一些盐类会从水中析出,附着在换热管表面,形成水垢。随着使用时间和频率的增加,水垢层逐渐变厚变硬,并紧密附着在换热管表面;

  (2)与水垢一样,由于物质本身的性质,换热器另一侧的流体中可能会出现非水垢的固体沉淀物,如果长时间不处理,这些沉淀物会越来越多地堆积在换热管表面;

  (3)当流体中含有较多的机械杂质和有机物,且流体流速较小时,一些机械杂质或有机物也会沉积在换热器中,形成疏松、多孔或凝胶状的污垢。

  2.换热器的六种主要结垢过程

  对于常用的热交换器。根据缩放机制,我们一般将缩放分为以下几类:

  (1)水冷系统等结晶状结垢:由于温度和pH值的变化,水中过饱和的钙镁盐结晶沉积在换热器表面,形成水垢;

  (2)悬浮在颗粒结垢:流体中的类质同象颗粒在换热表面的堆积;

  (3)化学反应结垢:化学反应引起的均匀沉积;

  (4)腐蚀结垢:换热介质腐蚀换热表面,导致腐蚀产物沉积在受热面上形成污垢;

  (5)生物结垢:对于常用的冷却水系统,工业用水毛巾中往往含有微生物及其所需的营养物质。这些微生物成群繁殖,它们的群体及其排泄物与污泥等在热交换表面形成生物鳞片。

  (6)凝结和结垢:纯液体或多组分溶液的高溶解度组分在过冷换热表面的凝结和沉积。

  以上分类只是说明某一个过程是形成这类污垢的一个主要过程。结垢通常是各种过程的结果,因此热交换表面上的实际结垢通常与各种结垢混合在一起。

  3.不清洗结垢的危害

  (1)结垢大大降低了设备的换热效率,大大增加了能耗,增加了生产成本;

  (2)结垢使换热设备的导热状况恶化,传热面超温、过热导致起泡、开裂、爆管等安全事故;

  (3)结垢会造成水垢下的腐蚀破坏,造成设备穿孔和泄漏,缩短设备的使用寿命。结垢会使生产过程不稳定,影响产品质量,造成质量事故。为了保证产品质量和生产安全,换热器必须定期清洗。

  二、换热器清洗方式的选择

  根据清洗方法的不同,主要的清洗方法有物理清洗和化学清洗

  1.化学清洗

  化学清洗是化学清洗液产生的一种化学反应,使换热器传热管表面的水垢等沉积物溶解、脱落或剥落。化学清洗不需要拆卸换热器,简化了清洗过程,降低了清洗的劳动程度。其缺点是如果化学清洗液选择不当,会腐蚀破坏清洗材料的基材,造成损失。

  化学清洗法

  循环法:用泵强制清洗液循环清洗。

  浸泡法:将设备装满清洗液,静置一定时间。

  浪涌法:向设备内注入清洗液,定期从底部排出部分清洗液,然后将排出的液体放回设备内,达到搅拌清洗的目的。

  化学循环清洗步骤:

  化学循环法示意

  (1)隔离设备,将热交换器中的水排干净。

  (2)用高压水清洗管道杂质,关闭系统。

  (3)在隔离阀和换热器之间安装球阀,连接输送泵和导管,从换热器底部泵出清洗剂,从顶部流出。

  (4)注入所需清洗剂,反复清洗。

  (5)随时排出气体并注入适当的水。

  (6)PH试纸测定清洗剂的有效性。

  (7)回收清洗液,用清水反复冲洗,直至PH为中性。

  2.物理清洗

  物理清洗是通过各种机械外力和能量将物体表面的污垢粉碎、分离、剥离,从而达到清洁效果。物理清洗方法有一个共同点:高效、无腐蚀、安全环保。缺点是清理结构复杂的设备内部时,有时作用力无法均匀到达所有部位,造成“死角”。

  常用的方法有超声波除垢、PIG清管技术、电场除垢技术等。

  (1)高压水射流清洗

  柱塞泵产生的高压水通过专用喷嘴喷到水垢层,可以彻底高效地清除水垢,但其安装容器大,耗水量大。

  (2)超声波除垢

  超声声场主要是对流体进行处理,使流体物种的结垢物质的物理形状和化学性质在超声场的作用下发生一系列变化,使其分散、破碎、松散、疏松,不易粘附在管壁形成的水垢上。

  (3)管道内移动式除鳞机除鳞

  新型管道移动式除鳞机效率高、质量好,适用于油气管道和化工液水管道的除鳞。

  根据驱动方式,管道内典型的移动式除鳞机分为:

  A.电驱动移动式除鳞机;

  B.液压驱动移动式除鳞机;

  C.压缩空气驱动移动式除鳞机。

  3.机械清洗它依靠机械作用提供大于污垢附着力的力,使污垢从换热表面脱落。这种方法可以去除化学方法无法去除的碳化垢和硬垢,但清洗管内垢层通常需要5-6次,有时多达10次,导致清管效率低、质量差。

  4.微生物清洗

  微生物清洗是通过微生物分解附着在设备表面的油污,将其转化为无毒无害的水溶性物质的方法。这种清洁彻底分解污染物(如油)和有机物,是真正的环保清洁技术。

  物理清洗和化学清洗各有利弊,相辅相成。在实际应用中,它们通常会结合在一起,以达到更好的清洁效果。

  对于化学清洗方法,清洗剂的选择对清洗效果有显著影响。

  三.清洁剂的选择1。工业清洗剂的选择原则

  去污能力好;

  对清洁对象无不良影响;

  质量稳定;

  低价。

  2.常用的化学清洁剂

  (1)用于溶解去污的清洗剂(包括水和有机溶剂)

  (2)表面活性剂清洁剂(如阳离子、阴离子、非离子和两性离子表面活性剂),用于通过表面活性进行去污;

  (3)化学清洗剂(如酸、碱、盐、氧化剂等。)使用化学反应来净化。

  3.换热器清洗剂的选择方法

  清洗换热器时,先确定清洗位置,确定换热器材质,取样分析后,根据换热器材质和结垢程度选择试剂。

  (1)碳钢以碳酸盐垢和铁锈为主时,一般选用盐酸为主酸洗液,效果较好,出于安全考虑,也可选用有机酸氨基磺酸为主酸洗剂;

  (2)对于不锈钢,一般选择硝酸作为最佳的酸洗剂,出于安全考虑,也可以选择酸度温和的氨基磺酸作为主要的酸洗剂。

  (3)清洗铜热交换器时,一定要注意是哪种铜材料。

  特别需要注意的是,黄铜的主要成分是铜,其次是高含量的锌。为了防止脱锌,酸洗液的浓度应尽可能低,一般的缓蚀剂不能同时保护铜和锌。因此,最好在常温下清洗,采用温和的清洗方法,即低浓度、短时间、低流速。

  一般情况下,兰-826可以作为缓蚀剂,而其他添加剂,如表面活性剂、粘土剥离剂和发泡剂,可以根据清洗剂的选择原则和具体情况进行选择。在一些特殊情况下,主要是指清洗材料可能有缺陷或较薄或其他特殊情况下,应慎重考虑药剂的选择。

  四.板式换热器的清洗方法

  板材有三种清洗方法,即反冲清洗(不拆卸清洗)、手动清洗(不拆卸清洗)和化学清洗(不拆卸清洗)2.清洁方法

  (1)手动清洗方法。当换热板结垢厚度很薄且不溶于水时,可将其拆开,用加压水(0.1 ~ 0.2 MPa)或低压蒸汽逐一用水冲洗换热板。对于难以用水冲洗的沉积物,可以使用软纤维刷和硬毛刷进行冲洗。

  (2)化学清洗法。换热板表面有硬沉积物(氧化物或碳化物),特别是介质流动的死角,人工清洗很难解决。根据热交换器板的材料,可以使用不同的化学溶剂进行清洗。

  2.清洁剂的选择

  目前一般采用酸洗,酸洗包括有机酸和无机酸。有机酸主要包括草酸和甲酸。无机酸主要包括盐酸和硝酸。

  3.洁化过程

  (1)清洗:酸洗前,先打开清洗换热器,使换热器内部没有泥、垢等杂质,既能提高酸洗效果,又能降低酸洗的耗酸量。

  (2)将清洗液倒入清洗设备,然后注入换热器。

  (3)酸洗:将装有酸溶液的换热器静态浸泡2h。然后连续动态循环3-4小时。每0.5小时。

  执行正负交替清洁。酸洗后,如果酸液的pH值大于2,可以重复使用;否则,酸性溶液应稀释、中和并排放。

  (4)碱洗:酸洗后,按一定比例配制NaOHNaPO和软化水,通过动态循环对换热器进行碱洗,实现酸碱中和,使换热板不再被腐蚀。

  (5)水洗:碱洗结束后,用干净的软化水反复冲洗换热器0.5 h,彻底冲洗换热器内的残渣。

  (6)记录:清洁过程中,应严格记录每一步的时间,以检查清洁效果。

  简而言之,清洗后,热交换器应进行压力测试。合格后才能使用。

  4.防止结垢的措施

  (1)运行中严格控制水质,系统中的水和软化罐中的软化水必须经过严格的水质测试,测试合格后才能注入管网。

  (2)新系统投运时,应将换热器与系统分离,循环一段时间后,将换热器整合到系统中,防止管网中的杂质进入换热器。

  (3)在整个系统中,除了不定期清洗除污装置和过滤器外,还应保持管网清洁,防止换热器堵塞。