換熱器是一種結(jié)構(gòu)緊湊、效率高的換熱設(shè)備，是加熱、冷卻、熱回收和快速殺菌的優(yōu)良設(shè)備。但由于換熱器長期運(yùn)行，用于冷卻或加熱的純度差異和工藝介質(zhì)本身性質(zhì)差異導(dǎo)致?lián)Q熱器結(jié)垢，導(dǎo)致?lián)Q熱器換熱效率下降，從而影響正常生產(chǎn)和設(shè)備安全。因此，應(yīng)定期對(duì)換熱器進(jìn)行清洗，去除污垢，以保證換熱器的高效換熱和正常生產(chǎn)。
換熱器結(jié)垢的原因、類型及危害。
換熱器結(jié)垢的三個(gè)原因。
()由于常用的換熱器大多是以水為熱載體的換熱系統(tǒng)，當(dāng)溫度升高、濃度較高時(shí)，一些鹽類會(huì)從水中析出，附著在換熱管表面形成水垢。隨著使用時(shí)間和次數(shù)的增加，水垢層逐漸變厚變硬，并緊密附著在換熱管表面；
()和水垢一樣，換熱器另一側(cè)的流體由于物質(zhì)本身的性質(zhì)，可能會(huì)有非水垢的固體沉淀，如果長時(shí)間不處理，會(huì)在換熱管表面越積越多；
()當(dāng)流體中含有較多的機(jī)械雜質(zhì)和有機(jī)物，且流體流速較小時(shí)，一些機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物也會(huì)沉積在換熱器中，形成疏松、多孔或膠狀的污垢。
換熱器的六種主要結(jié)垢過程。
對(duì)于常用的換熱器，根據(jù)結(jié)垢機(jī)理，我們一般將結(jié)垢分為以下幾類：
()結(jié)晶狀結(jié)垢：如在水冷系統(tǒng)中，由于溫度和pH值的變化，水中過飽和的鈣鎂鹽結(jié)晶沉積在換熱器表面，形成水垢；
()顆粒結(jié)垢：流體中懸浮的均勻顆粒在換熱表面的堆積；
()化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢：化學(xué)反應(yīng)引起的同源沉積；
()腐蝕結(jié)垢：換熱介質(zhì)腐蝕換熱表面，導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)物沉積在受熱面上形成污垢；
()生物污垢：對(duì)于常用的冷卻水系統(tǒng)，工業(yè)用水毛巾往往含有微生物及其所需的營養(yǎng)物質(zhì)。這些微生物成群繁殖，它們的群體和排泄物與污泥等在換熱表面形成生物污垢。
()凝結(jié)結(jié)垢：在過冷換熱表面，純液體或多組分溶液的高溶組分凝結(jié)沉積。
以上分類只說明某一過程是這類污垢形成的主要過程。結(jié)垢通常是各種過程的結(jié)果，因此熱交換表面上的實(shí)際結(jié)垢通常是各種結(jié)垢的混合物。
不清洗結(jié)垢的危害。
()結(jié)垢大大降低了設(shè)備的換熱效率，大大增加了能耗，增加了生產(chǎn)成本；
()結(jié)垢使換熱設(shè)備的導(dǎo)熱狀況惡化，傳熱面超溫、過熱導(dǎo)致起泡、裂紋、爆管等安全事故；
()結(jié)垢會(huì)造成垢下腐蝕破壞，導(dǎo)致設(shè)備穿孔、泄漏，縮短設(shè)備使用壽命。結(jié)垢會(huì)使生產(chǎn)過程不穩(wěn)定，影響產(chǎn)品質(zhì)量，造成質(zhì)量事故。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全，換熱器必須定期除垢清洗。
換熱器清洗
方法的選擇。
根據(jù)清洗方法的不同，主要的清洗方法有物理清洗和化學(xué)清洗。
化學(xué)清洗
化學(xué)清洗是化學(xué)清洗液產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，使換熱器傳熱管表面的水垢等沉積物溶解、脫落或剝落?；瘜W(xué)清洗不需要拆卸換熱器，簡(jiǎn)化了清洗過程，降低了清洗的勞動(dòng)強(qiáng)度。其缺點(diǎn)是化學(xué)清洗液選擇不當(dāng)，會(huì)腐蝕破壞清洗對(duì)象的基材，造成損失。
化學(xué)清洗法
循環(huán)法：用泵強(qiáng)制清洗液循環(huán)清洗。
浸泡法：將設(shè)備裝滿清洗液，靜置一定時(shí)間。浪涌法：向設(shè)備中注入清洗液，定期從底部排出一部分清洗液，然后將排出的液體放回設(shè)備中，達(dá)到攪拌清洗的目的。
化學(xué)循環(huán)清洗步驟：
()隔離設(shè)備，排出熱交換器中的水。
()用高壓水清洗管道雜質(zhì)，關(guān)閉系統(tǒng)。
()在隔離閥和換熱器之間安裝球閥，連接輸送泵和導(dǎo)管。清潔劑從交換器底部泵入，從頂部流出。
()注入所需清洗劑，反復(fù)循環(huán)清洗。
()隨時(shí)排出氣體并注入適量的水。
()用pH試紙測(cè)定清洗劑的有效性。
()回收清洗液，用清水反復(fù)沖洗，直至pH為中性。
物理清洗
物理清洗是借助各種機(jī)械外力和能量，將物體表面的污垢粉碎、分離、剝離，從而達(dá)到清潔效果。物理清洗方法有一個(gè)共同點(diǎn)：高效、無腐蝕、安全環(huán)保。其缺點(diǎn)是在清洗結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備時(shí)，其作用力有時(shí)無法均勻到達(dá)所有零件，造成“死角”。
常用的方法有超聲波除垢、PIG清管技術(shù)、電場(chǎng)除垢技術(shù)等。
高壓水射流清洗。
柱塞泵產(chǎn)生的高壓水通過專用噴嘴噴到水垢層，除垢徹底，效率高，但其安裝容器大，耗水量大。
超聲波除垢。
超聲聲場(chǎng)主要是對(duì)流體進(jìn)行處理，使流體物種的結(jié)垢物質(zhì)的物理形態(tài)和化學(xué)性質(zhì)在超聲場(chǎng)的作用下發(fā)生一系列變化，使其分散、破碎、松散、疏松，不易粘附在管壁形成的水垢上。
內(nèi)部移動(dòng)式除垢器除垢。
新型管道內(nèi)移動(dòng)式除鱗機(jī)效率高、質(zhì)量好，適用于油氣管道和化工液水管道的除鱗。
根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式，管道內(nèi)典型的移動(dòng)式除鱗機(jī)具分為：。電力驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)式除鱗機(jī)具；.液壓驅(qū)動(dòng)移動(dòng)式除鱗機(jī)；.壓縮空氣驅(qū)動(dòng)移動(dòng)式除鱗機(jī)。
機(jī)械清洗
它通過機(jī)械作用提供的力大于污垢的粘附力，因此污垢從熱交換表面脫落。這種方法可以去除化學(xué)法無法去除的碳化垢和硬垢，但清洗管內(nèi)垢層通常需要~次，有時(shí)多達(dá)次，導(dǎo)致清管效率低、質(zhì)量差。微生物清洗
微生物清洗是通過微生物分解附著在設(shè)備表面的油污，將其轉(zhuǎn)化為無毒無害的水溶性物質(zhì)的方法。這種清潔徹底分解污染物(如油)和有機(jī)物，是真正的環(huán)保清潔技術(shù)。
物理清洗和化學(xué)清洗各有利弊，相輔相成。在實(shí)際應(yīng)用過程中，它們通常會(huì)結(jié)合在一起，以獲得更好的清潔效果。
對(duì)于化學(xué)清洗方法，清洗劑的選擇對(duì)清洗效果有顯著影響。
清洗劑的選擇。
工業(yè)清洗劑的選擇原則。
去污能力好；
對(duì)清潔物體沒有不良影響；
質(zhì)量穩(wěn)定；
低價(jià)。
常見的化學(xué)清潔劑。
()用于溶解去污的清潔劑(包括水和有機(jī)溶劑)；
()表面活性劑清潔劑(如陽離子、陰離子、非離子和兩性離子表面活性劑)，用于通過表面活性進(jìn)行去污；
()化學(xué)清洗劑(如酸、堿、鹽、氧化劑等。)通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行去污。
換熱器清洗劑的選擇方法。
清洗換熱器時(shí)，首先要確定換熱器的清洗位置和材質(zhì)。取樣分析后，根據(jù)換熱器的材質(zhì)和結(jié)垢程度選擇試劑。
碳鋼以碳酸鹽垢和鐵銹為主時(shí)，一般選用鹽酸為主酸洗液，出于安全考慮，也可選用有機(jī)酸氨基磺酸為主酸洗液。
對(duì)于不銹鋼，一般選用硝酸作為最好的酸洗劑，出于安全考慮或根據(jù)實(shí)際情況，也可選用酸度較溫和的氨基磺酸作為主要酸洗劑。
清洗銅熱交換器時(shí)，一定要注意是哪種銅材質(zhì)。
特別要注意黃銅。黃銅的主要成分是銅，鋅的含量相當(dāng)高。為了防止脫鋅，酸洗液的濃度應(yīng)盡可能低。一般來說，緩蝕劑對(duì)銅和鋅的保護(hù)效果都不好。因此，操作時(shí)最好采用溫和的清洗方法，即低濃度、短時(shí)間、低流量、常溫清洗。
一般可以選擇蘭作為緩蝕劑，結(jié)合具體情況，根據(jù)清洗劑選擇原則，可以選擇其他添加劑，如表面活性劑、脫泥劑、發(fā)泡劑等。在某些特殊情況下，主要是當(dāng)清洗材料可能有缺陷或較薄或其他特殊情況時(shí)，應(yīng)仔細(xì)考慮化學(xué)品的選擇。
板式換熱器的清洗方法。
板材的清洗方法有三種，即反沖(不拆卸清洗)、手動(dòng)清洗(不拆卸清洗)和化學(xué)清洗(不拆卸清洗)。
清潔方法
()手動(dòng)清洗方法。當(dāng)換熱板的水垢厚度很薄且不溶于水時(shí)，可將其拆開，用加壓水(. ~ . MPa)或低壓蒸汽用水逐一噴淋沖洗。對(duì)于難以用水清洗的沉積物，可以使用軟纖維刷和硬毛刷進(jìn)行清洗。()化學(xué)清洗法。換熱板表面有硬沉積物(氧化物或碳化物)，特別是介質(zhì)流動(dòng)的死角，人工清洗很難解決。根據(jù)換熱板的材質(zhì)，可以使用不同的化學(xué)溶劑清洗換熱板。
清洗劑的選擇。
目前一般采用酸洗，酸洗包括有機(jī)酸和無機(jī)酸。有機(jī)酸主要有草酸、甲酸等。無機(jī)酸主要有鹽酸、硝酸等。
潔化過程
()沖洗：酸洗前，應(yīng)開啟清洗換熱器，使換熱器內(nèi)部無泥垢等雜質(zhì)，既能提高酸洗效果，又能降低酸洗的耗酸量。
()將清洗液倒入清洗設(shè)備，然后注入換熱器。
()酸洗：將裝有酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡h，然后連續(xù)動(dòng)態(tài)循環(huán)h，每.h一次
正反交替清潔。酸洗后，如果酸液的pH值大于，酸液可以重復(fù)使用；否則，酸性溶液應(yīng)稀釋和中和后再排放。
()堿洗：酸洗后，用NaOH、Na、PO、軟化水按一定比例配制，利用動(dòng)態(tài)循環(huán)對(duì)換熱器進(jìn)行堿洗，達(dá)到酸堿中和，使換熱器的板片不再被腐蝕。
()水洗：堿洗后，用干凈的軟化水反復(fù)沖洗換熱器.h，徹底沖洗換熱器內(nèi)的殘?jiān)?/span>
()記錄：清潔過程中，應(yīng)嚴(yán)格記錄每一步的時(shí)間，以檢查清潔效果。
總之，清洗后，換熱器應(yīng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)。合格后方可使用。
防止結(jié)垢的措施。
()運(yùn)行中嚴(yán)格控制水質(zhì)，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的水和軟化罐內(nèi)的軟化水進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后方可注入管網(wǎng)。
()新系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)，換熱器應(yīng)與系統(tǒng)分離。循環(huán)一段時(shí)間后，應(yīng)將換熱器集成到系統(tǒng)中，以避免管網(wǎng)中的雜質(zhì)進(jìn)入換熱器。
()整個(gè)系統(tǒng)中，污物分離器和過濾器應(yīng)不定期清洗，管網(wǎng)應(yīng)保持清潔，防止換熱器堵塞。