板式换热器换热器日常维护与清洗

换热器日常维护与清洗换热器日常维护与清洗双击添加标题文字1设备结垢的危害2如何防垢3除垢的意义4除垢对策1、设备结垢的危害

在科学发展的今天要想完全的避免污垢的产生是几乎不可能的，所以，换热器等设备的清洗便成为工业生产，尤其是石油化工及热电工厂生产中所不可缺少的一个重要环节。换热器是化工生产中广为使用的设备之一。由于很多方面的原因，换热器设备和管道线路线中都会产生很多如结焦、油污垢、水垢、沉积物、腐蚀产物、聚合物、菌类、藻类、粘泥等污垢。据调查90%以上的换热设备都存在不同程度的污垢问题。1、设备结垢的危害污垢的危害：恶化换热器的传热性能，增加能耗引起整个换热器的流动阻力压降的增大局部过热或超高温而导致机械性能的下降，引发事故。污垢的积聚威胁换热设备的安全运行。双击添加标题文字1设备结垢的危害2如何防垢3除垢的意义4除垢对策2、如何防垢

2.1设计阶段应采用的防垢对策——正确选择污垢热阻、换热器的类型表1一些典型换热器的特点结构型式材料清洗情况备注列管式多种材料管测易于清洗，壳侧清洗较难。应用广泛U型管式除外套管式通常为碳钢管内相对容易，环形空间较难或不可能只用于传热面积较小的情况螺旋板式多种材料易于通过整个通道进行清洗紧凑，可用于污垢条件石墨块式石墨不能机械清洗却可以进行化学清洗可用于腐蚀条件板肋式铝、不锈钢、钛只能化学清洗高度紧凑2.2运行阶段应采取的抑垢对策

对于不同的工艺流体其方法是不同的，下面分别讨论如何抑制液侧污垢和气侧污垢。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：加入化学添加剂和控制PH值两种。

⑴添加剂是各种具有某些特性的化学制品，主要有四类：

①变型剂：这种制品可以影响晶体的结构，使其难于附着在换热面上或减小晶体层与换热面之间的结合力。

②分散剂：这种制品能使小晶体一旦形成就立即分开到流体中去，避免它们集中在换热面上。

2.2运行阶段应采取的抑垢对策表2常用抗垢剂天然有机物有机酸、淀粉、鞣酸矿物多价螯合剂聚磷酸盐合成有机物聚合电解质、聚丙烯酸盐

功能抗垢剂结晶变形剂、分散剂、螯合剂、阈值处理剂③螯合剂：这种制品可以与析出物质形成螯合物，防止它们粘附到换热面上。④阈值处理剂：这种化学制品可抑制晶核的产生。2.2运行阶段应采取的抑垢对策⑵控制pH值也是控制晶体析出的有效方法之一。研究表明，污垢组分的溶解能力随pH值的减小而增加。因此，常用向系统加酸(如H2SO4)的方法使pH值维持在6.5~7.0之间。如果系统用的是耐腐蚀材料，则可选择不结垢或最小结垢的pH值。若酸化水有轻微的腐蚀性，必须加入缓蚀剂。此法在冷却水系统中用得较多。

2.2运行阶段应采取的抑垢对策

㈡微生物污垢的控制 化工厂的冷却塔和冷却水系统四周的水或水表面特别易于微生物的生长，而表面微生物的出现和生长会产生多糖物质，这些多糖物质会使微粒和析晶污垢与表面粘附概率增加，污垢增厚。微生物污垢的控制应在换热器投运前就开始。

2.2运行阶段应采取的抑垢对策

㈢化学反应污垢的控制化学反应污垢的控制视污垢产生的途径而有所不同。如果反应污垢是由于工艺流体中两种组分之间的反应生成的，则不能使用添加剂来抑制污垢，因为按要求浓度加入添加剂后，可能会改变工艺流体的性质；但是如果污垢是由工艺流体中的微量物质反应生成的，则使用添加剂是一种有效的方法。 缓蚀剂也可作为化学反应污垢的抗垢剂。分散剂在缓解化学反应污垢问题中也起着重要作用。2.2运行阶段应采取的抑垢对策

㈣腐蚀污垢的控制 抑制腐蚀污垢最有效的方法是添加缓蚀剂。缓蚀剂的作用是限制产生腐蚀反应的条件，因涉及到电化学反应故必须在系统的阳极或阴极采取补救措施。阳极缓蚀剂加强阳极极化，使之处于钝态，阴极缓蚀剂通常是沉积于阴极部位并使其隔离阴离子。冷却水系统常用的腐蚀缓蚀剂见表3。2.2运行阶段应采取的抑垢对策表3常用腐蚀缓蚀剂化学药品缓蚀作用说明铬酸盐类阳极有毒硝酸盐阳极水生植物的养分硅酸盐阳极作用缓慢鞣酸阳极微生物的营养基正磷酸盐阳极水生植物的营养基锌盐阴极有毒聚磷酸盐阴极水生植物的营养基聚磷酸盐、钼酸盐阴极价高，要有氧存在时效果才好铵甲酸钙阴极可能形成结晶污垢成膜氨整个表面2.2运行阶段应采取的抑垢对策

㈤混合污垢的控制各种污垢可能同时发生在系统中，对付混合污垢的方法视各种污垢在总污垢中的比例而不同。例如，如果冷却水系统中生物污垢是主要问题，则消灭与之有关的微生物有机体就能减少表面固体颗粒的粘附，减轻粘液层下的腐蚀，改变金属表面的pH值，使之不利于水垢的形成。2.2运行阶段应采取的抑垢对策

抑制换热器的气侧污垢的方法主要有燃料清洗技术、运行工况控制、急冷和气体净化技术、表面清洗技术等。换热面上形成气侧污垢的根本原因(至少部分原因)是燃料中的灰、钠、硫和矾等组分的存在，因此在燃烧前剔除这些成份，就可以避免或减轻污垢。换热器在设计时往往都考虑了污垢的影响，因此尽量使换热器在设计工况下运行，偏离设计工况就会出现严重的污垢问题。对于含有固体颗粒的气体介质，在进入换热器前用静电除尘器、过滤器、湿式除尘器来除去气体中的固体颗粒。双击添加标题文字1设备结垢的危害2如何防垢3除垢的意义4除垢对策3、除垢的意义节约能源提高换热效率延长设备使用寿命提高生产效率和产品质量减少经济损失取得更大效益3、除垢的意义表4双击添加标题文字1设备结垢的危害2如何防垢3除垢的意义4除垢对策4、除垢对策

尽管采用了良好的设计，有效的运行和维护，但换热器在运行一段时间后，换热器的管侧和壳侧都可能被污染，一旦污染发生，就会使换热器的传热效率降低，流动阻力增大，甚至发生故障或堵塞。因此，换热器被污染到一定程度，就需要进行清洗，以除去热面上的污垢，恢复换热器的性能。 从换热面上清除污垢的方法，根据工作原理分有机械清洗法和化学清洗法两类；根据设备是否运行分在线清洗和非在线清洗。4.1机械清洗技术

机械清洗是靠流体的流动或机械作用提供一种大于污垢粘附力的力而使污垢从换热面上脱落。 机械清洗的方法有两类：一类是强力清洗法，如喷水清洗、喷汽清洗、喷砂清洗、刮刀或钻头除垢等；另一类是软机械清洗，如钢丝刷清洗和胶球清洗等。下面分别介绍这几类方法：喷水清洗，是用高压水喷射或机械冲击的除垢方法。采用这种方法时水压一般为20~50MPa。现在也有采用更高压力的50~70Mpa。4.1机械清洗技术喷汽清洗，这种清洗器在设计和运行上与喷水清洗器类似，用这种设备将蒸汽喷入换热器的管侧和壳侧，靠冲击力和热量除去污垢。喷砂清洗，是将筛分的石英砂(一般粒径在3~5mm)用压缩空气(300~350kPa)通过喷枪产生强大的线速度，冲刷换热器的管内壁，清除掉污垢，使管子恢复原有的换热特性。4.1机械清洗技术刮刀或钻头除垢，这种清洗机械只适用于管子或圆筒里面的污垢。在挠性旋转轴的顶端安装除垢的刮刀或钻头，靠压缩空气或电力(也有使用水力或蒸汽的)使刮刀或钻头旋转。胶球清洗，是用喷丸清洗器进行的。喷丸清洗器是由海绵球和将球推进需清洗的管子内部的流体喷枪组成，球为炮弹形，以半硬质发泡聚氨基脂的海绵体挤压而成，富有弹性。4.1机械清洗技术表5污垢种类及常用的机械清洗方法污染物典型的换热器清洗方法空气中的污染物如灰尘、细砂等铝空气冷却器喷水清洗(200~400kPa)软沉积物如泥、疏松的锈、生物层管壳式换热器、膜式冷却器喷水清洗(4~15MPa)蜡、油脂凝汽器等喷蒸汽清洗(3MPa)重有机物、聚合物和焦油凝汽器喷水清洗(30~40MPa)或用芳香溶剂预处理锅炉垢、水垢、火侧锅炉、省煤器、预热器喷水(30~70Mpa)或汽力冲击技术换热器的外部沉积物如油漆、锈所有的喷湿砂4.2化学清洗技术

化学清洗就是在流体中加入除垢剂、酸、酶等以减少污垢与换热面的结合力，使之从换热面上剥落。目前采用的化学清洗方法有：循环法：用泵强制清洗液循环，进行清洗。浸渍法：将清洗液充满设备，静置一定时间。浪涌法：将清洗液充满设备，每隔一定时间把清洗液从底部卸出一部分，再将卸出的液体装回设备内以达到搅拌清洗的目的。4.2化学清洗技术

在设备清洗前应做好如下准备工作：了解和检查被清洗设备的种类、型式、几何形状和尺寸掌握设备的材质及应清洗到的地方根据实际情况确定清洗剂的种类、清洗液的浓度和用量妥善安排清洗用的水源、加热清洗液用的热源以及污水的处理和排放安排清洗地点进行污垢调查4.2化学清洗技术不同的污垢应该用不同化学清洗剂，表6给出了各种污垢清洗的常用药剂。表6污染物与化学清洗药剂污染物化学清洗剂说明氧化铁防腐蚀氢氟酸、盐酸、柠檬酸、氨基黄酸，乙二胺四乙酸防腐蚀氢氟酸是取有效的，但如果沉积物中钙的含量过高则不能使用钙镁垢防腐蚀盐酸、乙二胺四乙酸与氧化铁类似油和轻油脂(a)氢氧化钠、含或不含去垢剂的碳酸钠(b)溶水乳浊液如煤油－水也可用强碱来清除生物；对有色金属系统如用强碱会引起腐蚀一般用(b)重有机沉积物焦油聚合物氯化溶剂或芳香溶剂加上射流清洗三氯乙烯和四氯乙烯是不可燃的。焦碳、碳高锰酸钾的碱溶液或着蒸汽、空气流除焦蒸汽、空气用于锅炉水冷管壁，控制燃烧可以减少焦碳的生成4.2化学清洗技术

表7结构材料与常用除垢剂的相容性材料相容的除垢剂碳钢防腐蚀矿物酸或防腐蚀有机酸、有机溶液、强碱或螯合剂奥氏体钢防腐蚀氢氟酸、硝酸、硫酸、磷酸、有机酸、螯合剂、和无氯有机溶剂铜、镍及其合金防腐蚀硫酸或有机酸、有机溶剂铝弱酸(如柠檬酸、氨基磺酸)、有机溶剂铸铁防腐蚀矿物酸或有机酸、有机溶剂混凝土盐酸有腐蚀性，硫酸或有机酸也有轻微的腐蚀性4.2化学清洗技术与机械清洗相比化学清洗的优点是：不必拆开设备能清洗到机械清洗不到的地方化学清洗均匀一致，微小的间隙均能洗到，而且不会剩下沉积的颗粒，形成新垢的核心可以避免金属表