对于流体,影响换热器规模的主要因素如下:
(1)流体流速:在换热器中,流速对污垢的影响应考虑其对污垢沉积和水垢侵蚀的影响。对于各种污垢,与污垢沉积相比,由于流速的增加,侵蚀速率增加。速率更加明显,因此随着流速的增加,污垢增长率会降低。但是,在热交换器的实际运行中,流量的增加会增加能量消耗。因此,流速不是尽可能高,应考虑能耗和污垢。
(2)传热壁温度:温度在化学反应结垢和盐结晶结垢中起着重要作用。流体温度的升高通常会导致化学反应速度和结晶速度的提高,这将影响积垢量,并导致积垢生长速率的增加。
(3)传热表面材料和表面质量:对于常用的碳钢和不锈钢,腐蚀产品的沉积会影响结垢;使用耐蚀性好的石墨、陶瓷等非金属材料的,规模是不容易发生的。传热表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,污垢的形成和沉积就越有利。
换热器结垢使换热器的导热状况恶化,结垢传热能力差,造成水泡、裂纹、爆炸等安全事故。换热器传热表面结垢后,换热器高温侧的温度不能迅速传递到低温介质中,使换热表面金属壁的温度不断升高,达到蠕变温度。当金属壁温达到或超过蠕变温度时,金属的力学性能(如韧性和塑性)明显恶化,拉伸强度和抗压强度大大降低,在高温下容易烧损变形。在设备带压运行的情况下,由于压力强度急剧下降,过热管壁会产生气泡、裂纹、泄漏甚至爆炸。据我国部分省市技术监督部门统计,60%以上的锅炉事故是由结垢和水质引起的。
如何清洗板式换热器
1.最简单的板式换热器清洗方法就是用铁刷对它进行清理,将污垢除去。但是这一类清洗方式很容易对换热器的板片造成伤害,而且耗费大量的人力。同时被铁刷刷过的板片,因为产生了很多划痕,更容易产生污垢。
2.使用草酸或甲酸进行清洗板式换热器,这样不仅能够保护其内部的胶条和板片而且还能降低人工成本。因为酸中含有的氢离子能够和污垢中的碳酸盐、钙酸盐和镁酸盐发生化学反应,使污垢转化成可溶性物质,从而达到除去污垢的目的。
随着现代化工业的快速发展,冷却水的使用量越来越大,同时大量循环交换设备中存在的水垢由于得不到科学的清洗,导致了能源的消耗和环境的破坏,在设备遭到损害的同时降低了运行效率。冷却水在热交换过程中,由于冷媒流体(冷冻水)吸收了工作流体(冷却水)的热量,使其温度上升,此时原来溶于水中的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2在温度的作用下析出CO2生成微溶于水的CaCO3和MgCO3。当这些结晶物不断地沉积于换热器表面,便形成了很硬的水垢,不但影响了换热效率,同时增加了能耗,甚至还会因冷却水的流量不足和压力降低导致停机、停产。