在化学生产中使用比较广泛的就是管式换热器了,典型的间壁式管式换热器主要是由壳体、管束、管板还有折流挡板还有封头等组成,优点是其传热面积大,传热效果比较好,并且结垢简单,操作弹性大,能够通过多种材料进行制造。但是在管式换热器的使用过程中,无法避免的会造成污垢沉积物粘附在其表面上,导致结垢现象,并且污垢沉积物热阻较高,影响了传热速率,与此同时由于结垢减少了流道面积,介质的流动阻力增强了,能耗也会增加。事实上,这些年来,由于公司使用的大部分管式换热器存在以上的结垢影响使用效果的问题,继而造成了一系列的经济损失。根据相关统计,我国每年因为管式换热器结垢而导致的损失高达100亿元以上。
事实上影响结垢的原因有很多,那么流体速度、流体流动状态还有流体组分的组成还有含量和换热器的结垢等都会对污垢的形成有相应的质量,需要从实用角度去考虑,只有找到主要原因才能使得结垢问题得到有效的解决,因此对于特定流体而言,主要影响管式换热器除垢的几大主要因素有以下几点:
1.流体的流动速度
2.传热壁面的温度
3.换热面材料和表面质量
接下来通过管式换热器除垢原因还有影响因素分析,我们尝试了一些常用的除垢方式,主要归纳如下:
1.超声波除垢
超声波除垢是现在新的管式换热器清洗技术,其主要是利用超声波的空化效应、活化效应还有剪切效应和扼制效果除垢,超声波除垢技术在制糖、石油化工等一些工业行业得到了使用,并取得了很好的运用,具有很好的效果。超声波除垢技术主要是针对不同物料、不同装置类型的传热面积的大小,可以选择合适的超声波功率还有频率大小。
2.化学清洗
通过在流体中加入除垢剂、酸、碱、酶等,来减少污垢还有换热面的结合力,可以使其从受热面脱离,这种方法就称为化学清洗法。化学清洗能够在现场完成,并且清洗强度较低;但是清洗更加完全,可以清洗机械清洗达不到的地方,能够避免机械清洗对换热面造成的机械损伤;并且化学清洗可以不用拆开设备,对于不能拆开的管式换热器设备具有机械清洗不能比拟的优点。
可以经常使用化学清洗和喷射清洗来进行管式换热器壳侧清洗。我们经过比较,一致认为两者各有千秋。总体针对于清洗效果来说,化学清洗优于喷射清洗。但是化学清洗的过程中,应该根据污垢的特点,合理的选择缓蚀剂、清洗主剂和助剂,合理控制好适宜的速度还有温度;同时需要做好清洗废液的处理排放工作,防止对环境造成影响;并且化学清洗现场配制清洗剂比较费时,对于清洗后设备酸度控制要求比较高。喷射清洗操作比较简便,但是效果不明显。因此需要对于换热器壳侧清洗,在不同场合需要使用不同的清洗方法。对于设备酸度要求不高或者结垢比较严重的场合,选择化学清洗除垢。相反,则较多的选择喷射清洗除垢。
3.机械清洗
(1).喷射清洗:喷射清洗是一种强力清洗法,主要是使用喷射设备将介质以比较高的冲击力喷入管式换热器的管侧和壳侧,来实现除垢的目的。常用的介质是蒸汽、水还有石英砂。对于仅仅通过冲击力是不能够去除掉一定要依靠热量才能够使其松动的污垢,蒸汽喷射清洗是比较好的方法。
(2).管内插入物清洗:此种方法只能够去除管子里面的污垢,主要依靠插入物在管内的运动,和管子内表面的接触,来达到去除污垢的效果。插入物的形式多种多样,可以是在性轴的端部装上刮刀或钻头,也可以使用钢丝刷子来清洗较低硬度的污垢。
对于管式换热器管内污垢,以上两种管式换热器清洗方法,我们都使用过,我们认为使用管内插入物清洗效果比直接喷射清洗效果明显,但是插入物清洗劳动强度相对来说比较大。此后我们尝试将两种方法结合使用,在进行插入物清洗的同时使用高压水喷射,可以大大提升使用效果。其优点是易操作,见效快,并且可以降低清洗强度。所以,目前我们经常选择此方法清洗管内污垢。但是缺点是清洗设备需要装拆,容易对设备造成机械损伤。
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