板式換熱器清洗的目的和意義

李娜

摘 要：換熱器是合理利用能源、開發新能源的關鍵設備。隨著新技術、新工藝、新材料的應用，板式換熱器以占地面積小、 投資少、換熱效率高等特點，逐步取代原有的管殼式換熱器。 但由于板式換熱器流通截面積小，當供應的原水未凈化處理時，換熱器設備和管道線路中都會產生很多如結焦、油污垢、水垢、沉積物、腐蝕產物、聚合物、菌類、藻類、粘泥等污垢。 產生的這些污垢會使設備和管道線路失效，裝置系統會發生生產下降，能耗、物耗增加等不良情況，污垢腐蝕特別嚴重時還會使流程中斷，裝置系統被迫停產，直接造成各種造成經濟損失，甚至還有可能發生惡性生產事故。

關鍵詞：板式換熱器；清洗；原因

1 板式換熱器結垢的原因

1、水中以離子或分子狀態溶解于水中的雜質：主要有：a鈣鹽類：在水中的主要構成有：Ca（HCO3）2、CaCl2、CaSO4、CaSIO3等，鈣鹽是造成換熱器結垢的主要原因。b鎂鹽：在水中的主要成分有：Mg（HCO3）2、MgCL2、MgSO4等，鎂溶解在水中后，在受熱分解后生成Mg（OH）2沉淀，構成泥渣或水垢. 由于CaCO3和MgCO3的溶解度隨溫度的上升而下降，從水中結晶析出，當這些結晶物不斷地沉積于換熱器表面，便形成了很硬的水垢，不但影響了換熱效率，同時增加了能耗，甚至還會因循環水的流量不足和壓力降低導致停機、停產。 c.鈉鹽：主要構成有NaCL、Na2SO4、NaHCO3等。NaCL不生成水垢，但自來水中有游離氧存在，會加速板式換熱器金屬壁的腐蝕；Na2SO4的含量過高會結鹽， 含鹽量過高的水不僅會使管道流通系統中產生水錘作用，還會腐蝕閥門、彎頭等附件，影響換熱器安全運行； 水中的NaHCO3在溫度和壓力的作用下會分解出NaCO3、NaOH、CO2 ，這些物質過多時會使板式換熱器中的金屬晶粒受損。

2、以膠體狀態存在的雜質：a鐵化合物：主要成分是Fe2O3，它會生成鐵垢。b微生物：由于循環水的水溫、溶解氧等對微生物提供了有利于繁殖的條件，使微生物大量繁殖。當循環水的溫度較高時，水中如果含有磷酸鹽時， 這些磷酸鹽正好是微生物的養料，微生物的繁殖不但阻塞板片通道， 有時還會堵塞管路，使金屬腐蝕。c污泥：循環水中的污泥，來源于空氣中的塵土及補充水中的懸浮物， 逐漸沉積在流速較低的換熱器中附件中。d粘垢：主要是微生物的分泌物與水中泥沙、腐蝕產物、菌藻殘骸粘結而成，常常附著在換熱器壁面上。這些在循環交換設備中存在的水垢由于得不到科學的清洗，導致了能源的消耗和對換熱器及附屬設備的破壞，在設備遭到損害的同時又降低了運行效率。

在科學發展的今天要想完全的避免污垢的產生是幾乎不可能的，所以，換熱器等設備的清洗便成為工業生產，尤其是石油化工及熱電工廠生產中所不可缺少的一個重要環節。

2 換熱器清洗的目的和意義

1、維持正常生產，延長設備壽命，清除原材料表面污垢可保持材料的表面性質，保證后續生產工序的實施。定期或不定期清理生產設備的污垢，可達到維持設備正常運行，控制設備腐蝕，延長使用壽命與運行周期的目的。

2、提高生產能力，改善產品質量清除原材料表面的污染物可達到保持其良好的后續加工性能，提高產品質量的目的。設備的定期清洗，可以維持其應有的生產能力，減少污垢對產品性能的影響。

3、減少能源消耗，降低生產成本。工業清洗除以上諸方面都可以降低成本以外，還可以減少原材料及能源的消耗，提高生產效率以降低生產成本。

3 清除水垢的基本原理

1、溶解作用：通過酸溶液與鈣、鎂碳酸鹽水垢發生反應，生成易溶化合物，使水垢溶解。

2、剝離作用：酸溶液能溶解金屬表面的氧化物，破壞與垢的結合。使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離并脫落下來。

3、氣掀作用：酸溶液與碳酸鹽水垢發生反應后，產生大量的CO2，CO2氣體在溢出過程中，對于難溶或溶解較慢的水垢層，具有一定的掀動力，使水垢從換熱器表面脫落下來。

4、疏松作用：由于鈣、鎂碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解，殘留的水垢會變得疏松，很容易被流動的酸溶液沖刷下來。

通過控制酸洗溫度：酸洗液的濃度及清洗時間能夠很好的將換熱器內的垢體清理干凈。但酸洗結束后，板式換熱器表面的水垢和金屬氧化物絕大部分被溶解脫落，暴露出嶄新的金屬，極易腐蝕，因此在酸洗后，要對換熱器板片進行鈍化處理。即用NaOH，Na3PO4、軟化水按一定的比例配制好，利用動態循環的方式對換熱器進行堿洗，達到酸堿中和，使換熱器板片不再腐蝕。

4 結束語

綜上所述，板式換熱器運行中嚴把水質關，必須對系統中的水和軟化罐中的軟化水進行嚴格的水質化驗，合格后才能注人管網。新的系統投運時，應將換熱器與供熱系統分開，進行一段時間的循環后，再將換熱器并人系統中，以避免管網中雜質進入換熱器。

參考文獻

[1]郭琳琳，張曉偉.淺談板式換熱器[J]. 科技視界. 2012（14）

[2]王愛清.淺談板式換熱器結垢的清洗[J]. 江西煤炭科技. 2010（01）