搞清这3大因素，从源头解决换热器内部结垢

众所周知，氟塑料换热器在振动存在时，其自身的韧性、软管等特点，大大降低了振动带来的负面影响，相反合理的振动有利于氟塑料换热器的污垢自清除，利于设备的长期使用，减少了后期维护的周期，较金属换热器具有很显著的优势。一般金属换热器的结垢是需要做好设备的定期维护。

先看看换热器为什么会结垢过冷度对结晶过程的影响过冷度对结晶过程的影响，原因很简单，第一点，换热器设备在运行的时候，所在的环境是结垢形成的一个很大的原因．比如有的换热器装在车间内，车间内灰尘多，时间长了就成了垢，还有的换热器运行中介质中存有细小的杂志，长期积累形成污垢。

以下是常见的污垢的种类:

1）颗粒污垢：悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚。这种污垢也包括较大固态微粒在水平换热面上因重力作用形成的沉淀层，即所谓沉淀污垢和其他胶体微粒的沉积。

2）结晶污垢：溶解于流体中的无机盐在换热表面上结晶而形成的沉积物，通常发生在过饱和或冷却时。典型的污垢如冷却水侧的碳酸钙、硫酸钙和二氧化硅结垢层。

3）化学反应污垢：在传热表面上进行化学反应而产生的污垢，传热面材料不参加反应，但可作为化学反应的一种催化剂。

5）生物污垢：除海水冷却装置外，一般生物污垢均指微生物污垢。其可能产生粘泥，而粘泥反过来又为生物污垢的繁殖提供了条件，这种污垢对温度很敏感，在适宜的温度条件下，生物污垢可生成可观厚度的污垢层。

6）凝固污垢：流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢。例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成冰。温度分布的均匀与否对这种污垢影响很大。

影响换热器结垢的因素：

影响换热器结垢的因素有很多,如流体速度、流体流动状态、流体组分的组成和含量以及换热器的结构等都对污垢的形成有一定的影响,从应用角度考虑,我们只有找出主要因素才能使结垢问题得到有效解决。对于某一流体而言,影响换热器结垢的主要因素有以下几个方面:

(1)流体的流动速度:

在换热器中,流速对污垢的影响应该同时考虑其对污垢沉积和污垢剥蚀的影响,对于各类污垢,由于流速增大引起剥蚀率的增大较污垢沉积的速率更为显著,所以污垢增长率随着流速的增大而减小。但是在换热器的实际运行中,流速的增加将增大能耗,所以,流速也不是越高越好,应就能耗和污垢两个方面来综合考虑。

(2)传热壁面的温度:

温度对于化学反应结垢和盐类析晶结垢有着重要的作用,流体温度的增加一般会导致化学反应速度和结晶速度的增大,从而对污垢的沉积量产生影响,导致污垢增长率升高。

(3)换热面材料和表面质量:

对于常用的碳钢、不锈钢而言,腐蚀产物的沉积会影响结垢;而如果采用耐蚀性能良好的石墨或氟塑料等非金属材料,则不易发生结垢。换热面材料的表面质量会影响污垢的形成和沉积,表面粗糙度越大,越有利于污垢的形成和沉积。但氟塑料的管束表面较光滑，不易结垢。

换热器除垢的重要性

对于一般氟塑料换热器，如管壳式、框架式，甚至是反应釜中的换热器，由于自身的液体具有一定的流速，再加上氟塑料管束的独特性，一般不容易产生污垢。但是对于氟塑料换热器使用时间较久以及金属换热器的管程和壳程均会产生不同程度的结垢，致使传热效率大大下降。因此,换热器的清洗除垢是一项必不可少的工作。

防止结垢的技术应考虑以下几点：

1）防止结垢形成；

2）防止结垢后物质之间的粘结及其在传热表面上的沉积；

3）从传热表面上除去沉积物。

防止结垢采取的措施包括以下几个方面：

1、设计阶段应采取的措施

在板式换热器的设计阶段，考虑潜在污垢时的设计，应考虑如下6个方面：

1）换热器容易清洗和维修(如板式换热器)；

2）换热设备安装后，清洗污垢时不需拆卸设备，即能在工作现场进行清洗；

3）应取最少的死区和低流速区；

4）换热器内流速分布应均匀，以避免较大的速度梯度，确保温度分布均匀（如折流板区）；

5）在保证合理的压力降和不造成腐蚀的前提下，提高流速有助于减少污垢；

6）应考虑换热表面温度对污垢形成的影响。

2、运行阶段污垢的控制

1）维持设计条件由于在设计换热器时，采用了过余的换热面积，在运行时，为满足工艺需要，需调节流速和温度，从而与设计条件不同，然而应通过旁路系统尽量维持设计条件（流速和温度）以延长运行时间，推迟污垢的发生。

2）运行参数控制在换热器运行时，进口物料条件可能变化，因此要定期测试流体中结垢物质的含量、颗粒大小和液体的pH值。

3）维修措施良好换热设备维修过程中产生的焊点、划痕等可能加速结垢过程形成，流速分布不均可能加速腐蚀，流体泄漏到冷却水中，可为微生物提供营养，对空气冷却器周围空气中灰尘缺少排除措施，能加速颗粒沉积和换热器的化学反应结垢的形成。用不洁净的水进行水压试验，可引起腐蚀污垢的加速形成。

4）使用添加剂针对不同类型结垢机理，可用不同的添加剂来减少或消除结垢形成。如生物灭剂和抑制剂、结晶改良剂、分散剂、絮凝剂、缓蚀剂、化学反应抑制剂和适用于燃烧系统中防止结垢的添加剂等。

5）减少流体中结垢物质浓度通常，结垢随着流体中结垢物质浓度的增加而增强，对于颗粒污垢可通过过滤、凝聚与沉淀来去除；对于结疤类物质，可通过离子交换或化学处理来去除；紫外线、超声、磁场、电场和辐射处理紫外线对杀死细菌非常有效，超强超声可有效抑制生物污垢，现在的研究还有磁场、电场和辐射处理装置，结论有待进一步研究。

换热器除垢的基本原理

1、溶解作用：酸溶液容易与钙、镁、碳酸盐等污垢发生反应，生成易溶化合物，使水垢溶解。

2、剥离作用：酸溶液能溶解金属表面的氧化物．破坏与水垢的结合。从而使附着在氟塑料换热器管束表面的污垢剥离并脱落下来。

3、气掀作用：酸溶液与钙、镁、碳酸盐等污垢发生反应后，产生大量的二氧化碳。二氧化碳气体在溢出过程 中。对于难溶或溶解较慢的水垢层，具有一定的推动力，使水垢从换热器受热表面脱落下来。

4、疏松作用：对于含有硅酸盐和硫酸盐混合水垢，由于钙、镁、碳酸盐和铁的氧化物在酸溶液中溶解，残 留的水垢会变得疏松，很容易被流动的酸溶液冲刷下来。

换热器除垢的工艺要求

化学或机械清洗技术

化学清洗技术是一种广泛应用的方法，有时在设备运行时，也能进行清洗，但其主要缺点是化学清洗液不稳定，对换热器和连结管处有腐蚀，对氟塑料换热器基本无影响。机械清洗技术通常用在除去壳侧的污垢，先将管束取出，沉浸在不同的液体中，使污垢泡软、松动，然后用机械方法除去垢层。

机械在线除垢技术

1）使用磨粒在流体中加入固体颗粒来摩擦换热器表面，以清除污垢，但对换热器表面易产生腐蚀。

2）海绵胶球连续除垢主要应用于电站凝汽器中冷却水侧的污垢清除，海绵胶球在换热器管内通过泵打循环，胶球比管子直径略大，通过管子的每只胶球轻微地压迫管壁，在运动中擦除沉积物。

3）自动刷洗换热器管道刷洗设施由2个外罩和1个尼龙刷组成，外罩安装在每根管的两端，改变水流方向可使刷子沿管道前后推进刷洗。水流换向可使刷子沿管道前推刷洗。水流换向由压缩空气驱动并定时控制联结在管道上的四通阀来完成。

本文到此结束，希望对大家有所帮助。