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化學(xué)生產(chǎn)中廣泛使用的是管式熱交換器,典型的間壁式管式熱交換器主要由殼體、管束、管板、折流擋板、封頭等構(gòu)成,具有傳熱面積大、傳熱效果好、結(jié)垢簡(jiǎn)單、操作彈性大、多種材料制造的優(yōu)點(diǎn)。但在管式熱交換器的使用過(guò)程中,不可避免地會(huì)造成污垢沉積物附著在管式熱交換器的表面,從而產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象,同時(shí),污垢沉積物的熱阻值較大,會(huì)影響到傳熱速率,同時(shí),由于減少了流道面積,介質(zhì)的流動(dòng)阻力增大,能量消耗增加。事實(shí)上,由于該公司多年來(lái)使用的大部分管式換熱器存在結(jié)垢問(wèn)題,影響了使用效果,進(jìn)而造成了一系列經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年管式換熱器結(jié)垢造成的損失高達(dá)一百億元。
實(shí)際上影響水垢的原因很多,流體速度、流體流動(dòng)狀態(tài)、流體成分的構(gòu)成、含量和熱交換器的水垢等對(duì)污垢的形成有相應(yīng)的品質(zhì),需要從實(shí)用的角度考慮,只有找到主要原因才能有效地解決水垢問(wèn)題,因此對(duì)特定流體來(lái)說(shuō),主要影響管式熱交換器水垢的幾個(gè)主要因素
1.流體的流動(dòng)速度
2.傳熱壁面的溫度
3.換熱面材料和表面質(zhì)量
其次,分析了管式熱交換器除垢的原因和影響因素,嘗試了常用的除垢方法,主要總結(jié)如下
1.超聲波除垢
超聲除垢是目前新型的管式熱交換器清洗技術(shù),主要是利用超聲的空化、活化、剪切、抑制等方法進(jìn)行除垢,超聲除垢技術(shù)已廣泛應(yīng)用于制糖、石化等行業(yè),并得到了很好的應(yīng)用,具有很好的效果。超聲除垢技術(shù)主要針對(duì)不同材料、不同設(shè)備類型的傳熱面積,可選擇合適的超聲功率和頻率大小。
2.化學(xué)清洗
將除垢劑、酸堿、酶等添加到流體中,可以減少污垢和換熱面的結(jié)合力,從而使其與受熱面分離,這種方法叫做化學(xué)清洗法。化學(xué)清洗可以在現(xiàn)場(chǎng)完成,清洗強(qiáng)度低,但清洗更完整,可以清洗機(jī)械無(wú)法清洗的地方,可以避免機(jī)械清洗對(duì)熱交換面造成的機(jī)械損傷,化學(xué)清洗不需要拆卸設(shè)備,不能拆卸的管式熱交換器設(shè)備具有機(jī)械清洗無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。
常用于管式熱交換器殼面清洗,可采用化學(xué)清洗和噴射清洗。通過(guò)比較,我們一致認(rèn)為二者各有優(yōu)劣。整體清洗效果優(yōu)于噴射清洗。但化學(xué)清洗過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)污垢的特點(diǎn),合理選擇緩蝕劑、清洗主劑和助劑,合理控制好合適的速度和溫度;同時(shí)要做好清洗廢水的處理和排放工作,防止對(duì)環(huán)境造成影響;而且化學(xué)清洗現(xiàn)場(chǎng)配制清洗劑比較費(fèi)時(shí),對(duì)清洗后設(shè)備的酸度控制要求較高。噴霧清洗操作簡(jiǎn)單,但效果不明顯。所以對(duì)于換熱器殼面的清洗,需要在不同的場(chǎng)合采用不同的清洗方法。設(shè)備酸度要求不高或污垢嚴(yán)重時(shí),選擇化學(xué)清洗去除污垢。相反,噴射清洗除垢的選擇很多。
3.機(jī)械清洗
(1)噴射清洗:噴射清洗是一種強(qiáng)力清洗方法,主要是用噴射設(shè)備以極高的沖擊力將介質(zhì)噴入管式熱交換器的管壁和殼壁,以達(dá)到除垢的目的。常見(jiàn)的介質(zhì)有蒸汽,水和石英砂。光靠沖擊力就不能去除必須依靠熱量松動(dòng)的污垢,蒸汽噴射清洗是很好的方法。
(2).管內(nèi)插入物清潔:這種方法僅能清除管內(nèi)污垢,其主要依賴于插入物在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng),與管內(nèi)表面接觸,以達(dá)到清除污垢的效果。插件形式多種多樣,可在性軸端部安裝刮刀或鉆頭,也可用鋼絲刷清洗硬度較低的污垢。
關(guān)于管式熱交換器配管的污垢,采用了上述兩種熱交換器的清洗方法。使用內(nèi)插管子清洗效果明顯,但勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)較大。之后,我們可以結(jié)合兩種方法,在清洗插入物的同時(shí)用高壓水噴射,大幅度提高使用效果。其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單,效果快,可降低清洗強(qiáng)度。所以現(xiàn)在我們經(jīng)常選擇這種方法來(lái)清理管道中的污物。但是它的缺點(diǎn)是清洗設(shè)備需要裝拆,容易造成機(jī)械損傷。
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