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我們都知道換熱器長期運行會導(dǎo)致設(shè)備被水垢堵塞,將會使效率降低、能耗增加、壽命縮短。如果水垢不能被及時地,就會面臨設(shè)備維修、停機或者報廢更換的危險。長期以來傳統(tǒng)的清洗方式物理清洗(如機械方法(刮、刷)、高壓水)和化學(xué)清洗(酸洗)等。 換熱器結(jié)垢是涉及國民經(jīng)濟及眾多產(chǎn)業(yè)急需解決的問題,也是傳熱學(xué)界未真正解決的主要問題之一。備受各國科學(xué)界和工程技術(shù)界的關(guān)注。美國和世界部分煉油廠,由于處理烴類物料而形成結(jié)垢(不包括水冷、空冷和鍋爐的結(jié)垢)所造成的經(jīng)濟損失作調(diào)查,得出美國煉油廠因結(jié)垢造成的經(jīng)濟損失每年總計達13億6千萬美元,全世界總計達44億美元。 據(jù)我國有關(guān)方面報道,對于換熱設(shè)備,每立方米的水垢要多消耗能源7%~9%,熱效率降低10%~20%。我國有各類工業(yè)鍋爐約42萬臺,每年因水垢浪費原煤約175萬噸。由于鍋爐水質(zhì)管理不當,結(jié)垢將導(dǎo)致局部膨脹變形和垢下腐蝕,直接影響化工生產(chǎn)的。
水垢(水堿)是水中的重要物質(zhì),是相對值,反而對于飲用純凈水和使用RO純凈水機的人,那種不含有任何礦物質(zhì)的純凈水才是非常不的水。細胞對于營養(yǎng)物的吸收和交換是需要微量元素和礦物質(zhì)輔助作用的。但純凈水中沒有任何的礦物質(zhì),而且因為純凈水是大分子團的粘性水、酸性水,還會帶走人體本身的礦物質(zhì)和微量元素。可是人體又需要礦物質(zhì)和微量元素,那么這些礦物質(zhì)和微量元素就得從食物中來補充,這樣就會造成人體大量進食,人體對液體(水)的代謝相對于食物的代謝要容易的多,所以經(jīng)常喝純凈水的人,后有可能引發(fā)肥胖癥或其他慢性疾病。而且人們每天進食的次數(shù)一般才3次,可是飲水的次數(shù)大約是10次。如果過多補充的是純凈水還會摧毀人體本身的正常生理平衡。在大量運動后,如果飲用純凈水會造成水中毒。在發(fā)達,水的硬度小值是有強制規(guī)定的,水中必須帶有礦物質(zhì)(鹽)。
換熱器結(jié)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(cè)流體由于物質(zhì)本身的性質(zhì)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(zhì)有機物較多而流體的流速又較小時,部分機械雜質(zhì)或有機物也會在換熱器內(nèi)沉積,形成疏松、多孔或膠狀污垢。 換熱器六類主要結(jié)垢過程 對于常用的換熱器而言。根據(jù)結(jié)垢機理,我們一般將結(jié)垢分為以下幾類: (1)類析晶結(jié)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(jié)晶沉積在換熱器表面,而形成了水垢; (2)粒結(jié)垢:流體中懸浮的同體顆粒在換熱面上的積聚; (3)化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢:由于化學(xué)反應(yīng)而造成的同體沉積; (4)腐蝕結(jié)垢:換熱介質(zhì)腐蝕換熱面,產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物沉積于受熱面上而形成污垢; (5)生物結(jié)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(jié)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(jié)垢往往是多種過程的共同作用結(jié)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(jié)垢不清洗的危害 (1)結(jié)垢使設(shè)備熱交換效率大幅下降,能源消耗大幅增加,生產(chǎn)成本上升; (2)結(jié)垢使換熱設(shè)備熱傳導(dǎo)工況惡化,傳熱面超溫過熱,引發(fā)鼓皰、裂紋、爆管等事故; (3)結(jié)垢會引發(fā)垢下腐蝕損傷,造成設(shè)備穿孔泄漏,縮短設(shè)備使用壽命結(jié)垢會使生產(chǎn)工藝不穩(wěn),影響產(chǎn)品品質(zhì),引發(fā)質(zhì)量事故。 為保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn),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(xué)清洗。 化學(xué)清洗 化學(xué)清洗是通過化學(xué)清洗液產(chǎn)生某種化學(xué)反應(yīng),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。化學(xué)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(xué)清洗液選擇不當時,會對清洗物基體腐蝕破壞,造成損失。
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