換熱器水垢清洗

    換熱器水垢清洗是確保換熱器高效運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié),以下是關(guān)于換熱器水垢清洗的詳細內(nèi)容:

    一、水垢形成的原因及危害


    形成原因:

    水質(zhì)因素:當水中含有鈣、鎂等硬度離子(如碳酸氫鈣、碳酸氫鎂)時,在換熱器運行過程中,由于溫度升高和壓力變化,這些鹽類的溶解度降低,從而結(jié)晶析出形成水垢。例如,在熱水供應(yīng)系統(tǒng)的換熱器中,水溫升高會使水中的碳酸氫鈣分解為碳酸鈣沉淀。

    運行條件:換熱器的工作溫度和流速也對水垢形成有影響。較高的溫度會加速水中鹽類的結(jié)晶過程,而較低的流速則使得水中的雜質(zhì)較容易沉積在換熱表面。例如,在一些工業(yè)用的高溫換熱器中,如果水流速度過慢,水中的礦物質(zhì)就較容易附著在管壁上形成水垢。

    危害:

    降低換熱效率:水垢的導熱系數(shù)遠遠**金屬材料,其導熱系數(shù)一般在 0.5 - 2.0W/(m?K) 之間,而金屬的導熱系數(shù)可達幾十到幾百 W/(m?K)。水垢在換熱表面的積累會增加熱阻,使熱量不能有效地傳遞,導致?lián)Q熱器的換熱效率下降。例如,當水垢厚度達到 1mm 時,換熱器的換熱效率可能會降低 20% - 30%。

    增加能耗:為了達到相同的換熱效果,由于換熱效率降低,就需要提高熱介質(zhì)的溫度或加大流量,這將導致能耗增加。在工業(yè)生產(chǎn)中,這會增加生產(chǎn)成本,如在化工生產(chǎn)中的熱交換過程,能耗的增加可能是相當可觀的。

    引起局部過熱:水垢的不均勻分布可能會導致局部熱阻過大,使局部溫度過高。在一些高溫高壓的換熱器中,局部過熱可能會引起管道變形、破裂,甚至引發(fā)安全事故,如化工裝置中的換熱器破裂可能導致有毒有害物質(zhì)泄漏。

    二、清洗方法


    機械清洗方法:

    手工清洗:對于一些小型的、容易拆卸且垢層較薄的換熱器,可以采用手工清洗的方法。將換熱器拆開后,使用刷子(如鋼絲刷、尼龍刷等)、鏟子等工具直接清除水垢。這種方法簡單直接,但對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的換熱器和頑固水垢效果不佳,且勞動強度較大。例如,對于一些小型家用熱水器的換熱器,手工清洗可以清除表面的少量水垢。

    高壓水射流清洗:利用高壓泵將水加壓到較高的壓力(通常為幾十兆帕到上百兆帕),通過特殊的噴頭形成高速射流,沖擊換熱器表面的水垢,使其脫落。這種方法清洗效果好,能夠有效去除各種垢層,而且對換熱器的損傷較小。例如,在一些大型工業(yè)換熱器的清洗中,高壓水射流可以深入到管束之間,清洗管外表面的水垢。但對于管徑較小或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的換熱器內(nèi)部,可能存在清洗死角。

    超聲波清洗:通過超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻振動信號,經(jīng)換能器轉(zhuǎn)換為高頻機械振動,傳遞到清洗液中。清洗液中的微小氣泡在超聲波的作用下迅速膨脹和破裂,產(chǎn)生強大的沖擊力,作用于水垢表面,使其破碎脫落。超聲波清洗適用于清洗形狀復(fù)雜、細小的零部件,對換熱器內(nèi)部的細小管道和復(fù)雜結(jié)構(gòu)有很好的清洗效果。不過,其清洗范圍和效率受到超聲波發(fā)生器功率和清洗液性質(zhì)的限制。

    化學清洗方法:

    酸洗:

    原理:使用酸性清洗劑(如鹽酸、硫酸、硝酸、檸檬酸等)與水垢中的鈣、鎂鹽類發(fā)生化學反應(yīng),將其溶解。例如,鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水,化學方程式為。

    操作步驟:首先將酸洗劑按照一定的濃度配制成清洗溶液,一般根據(jù)水垢的成分和厚度來確定濃度,通常在 5% - 15% 之間。然后將清洗溶液注入換熱器,通過循環(huán)泵使溶液在換熱器內(nèi)循環(huán),確保與水垢充分接觸。循環(huán)時間根據(jù)垢層的厚度和性質(zhì)而定,一般在數(shù)小時到一天不等。清洗完成后,要用清水對換熱器進行反復(fù)沖洗,并用堿液進行中和處理,以去除殘留的酸液,防止對換熱器造成腐蝕。

    注意事項:在酸洗過程中,要密切關(guān)注清洗溶液的溫度和濃度變化,防止因反應(yīng)過于劇烈導致腐蝕。同時,要根據(jù)換熱器的材質(zhì)選擇合適的酸洗劑,例如,對于不銹鋼換熱器,要避免使用含有氯離子的酸洗劑,因為氯離子會對不銹鋼產(chǎn)生腐蝕。


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    詞條說明

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