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化學生產(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、封頭等構成,具有傳熱面積大、傳熱效果好、結垢簡單、操作彈性大、多種材料制造的優(yōu)點。但在管式熱交換器的使用過程中,不可避免地會造成污垢沉積物附著在管式熱交換器的表面,從而產(chǎn)生結垢現(xiàn)象,同時,污垢沉積物的熱阻值較大,會影響到傳熱速率,同時,由于減少了流道面積,介質的流動阻力增大,能量消耗增加。事實上,由于該公司多年來使用的大部分管式換熱器存在結垢問題,影響了使用效果,進而造成了一系列經(jīng)濟損失。據(jù)有關統(tǒng)計,我國每年管式換熱器結垢造成的損失高達一百億元。
實際上影響水垢的原因很多,流體速度、流體流動狀態(tài)、流體成分的構成、含量和熱交換器的水垢等對污垢的形成有相應的品質,需要從實用的角度考慮,只有找到主要原因才能有效地解決水垢問題,因此對特定流體來說,主要影響管式熱交換器水垢的幾個主要因素
1.流體的流動速度
2.傳熱壁面的溫度
3.換熱面材料和表面質量
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,主要是利用超聲的空化、活化、剪切、抑制等方法進行除垢,超聲除垢技術已廣泛應用于制糖、石化等行業(yè),并得到了很好的應用,具有很好的效果。超聲除垢技術主要針對不同材料、不同設備類型的傳熱面積,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合力,從而使其與受熱面分離,這種方法叫做化學清洗法?;瘜W清洗可以在現(xiàn)場完成,清洗強度低,但清洗更完整,可以清洗機械無法清洗的地方,可以避免機械清洗對熱交換面造成的機械損傷,化學清洗不需要拆卸設備,不能拆卸的管式熱交換器設備具有機械清洗無法比擬的優(yōu)點。
常用于管式熱交換器殼面清洗,可采用化學清洗和噴射清洗。通過比較,我們一致認為二者各有優(yōu)劣。整體清洗效果優(yōu)于噴射清洗。但化學清洗過程中,應根據(jù)污垢的特點,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;同時要做好清洗廢水的處理和排放工作,防止對環(huán)境造成影響;而且化學清洗現(xiàn)場配制清洗劑比較費時,對清洗后設備的酸度控制要求較高。噴霧清洗操作簡單,但效果不明顯。所以對于換熱器殼面的清洗,需要在不同的場合采用不同的清洗方法。設備酸度要求不高或污垢嚴重時,選擇化學清洗去除污垢。相反,噴射清洗除垢的選擇很多。
3.機械清洗
(1)噴射清洗:噴射清洗是一種強力清洗方法,主要是用噴射設備以極高的沖擊力將介質噴入管式熱交換器的管壁和殼壁,以達到除垢的目的。常見的介質有蒸汽,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)的運動,與管內(nèi)表面接觸,以達到清除污垢的效果。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,但勞動強度相對較大。之后,我們可以結合兩種方法,在清洗插入物的同時用高壓水噴射,大幅度提高使用效果。其優(yōu)點是操作簡單,效果快,可降低清洗強度。所以現(xiàn)在我們經(jīng)常選擇這種方法來清理管道中的污物。但是它的缺點是清洗設備需要裝拆,容易造成機械損傷。
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