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换热器结垢是涉及国民经济及众多产业急需解决的问题,也是传热学界未真正解决的主要问题之一。备受各国科学界和工程技术界的关注。美国和世界部分炼油厂,由于处理烃类物料而形成结垢(不包括水冷、空冷和锅炉的结垢)所造成的经济损失作调查,得出美国炼油厂因结垢造成的经济损失每年总计达13亿6千万美元,全世界总计达44亿美元。据我国有关方面报道,对于换热设备,每立方米的水垢要多消耗能源7%~9%,热效率降低10%~20%。我国有各类工业锅炉约42万台,冷却塔清洗公司,每年因水垢浪费原煤约175万吨。由于锅炉水质管理不当,结垢将导致局部膨胀变形和垢下腐蚀,直接影响化工生产的安全。
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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。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。
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换热器运行故障及产生原因,循环系统用水一般都采用未经处理的含有大量钙、镁等成垢离子的自来水,这些成垢离子在水温升高或蒸发浓缩时极易从水中饱和析出,沉积在换热器金属面上而形成水垢;水中的泥沙及各种菌藻微生物进入水系统后,此温度很适合微生物长期繁殖,从而使系统中产生大量微生物粘泥,附着在换热器管内,与水垢混合在一起形成生物性污垢;水中的溶解氧和盐类对循环系统的金属材质会产生氧腐蚀和化学腐蚀。由于循环系统是由多种材质组成的,在含有大量电解质盐类物质的水中,不同金属间就形成了点偶腐蚀,从而对系统金属产生电化学腐蚀。结垢和生物粘泥也会导致金属产生垢下腐蚀和微生物腐蚀。
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怎样可以防止换热器出现腐蚀现象?铬酸盐 - 锌 - 多磷酸盐:使用多磷酸盐的是,因为它是与***能力的清洁的金属表面的效果,聚正磷酸盐可以转化为一些,所以能够产生大的与钙的胶体阳离子,约束阴极处理。铬酸盐-锌--盐:这种办法用钠代替聚磷酸盐外与上一种办法相似,氨基甲叉磷酸盐也能够用于比为聚磷酸盐所规矩的pH值要高的场合。氨基甲叉盐能够防止水垢,即使pH值为9也能控制钙盐的堆积。选择阴极保护和阳极保护。阴极保护是利用外部直流电源将金属表面变成阴极并达到保护的目的。这种方法耗电量大,成本高。阳极保护是将被保护的换热器与外部电源的阳极连接起来,使金属表面形成钝化膜,然后进行保护。
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清洗流程
(1)冲冼:酸洗前,先对换热器进行开式冲洗,使换热器内部没有泥、垢等杂质,这样既能提高酸洗的效果,也可降低酸洗的耗酸量。
(2)将清洗液倒人清洗设备,然后再注入换热器中。
(3)酸洗:将注满酸溶液的换热器静态浸泡2h。然后连续动态循环3~4 h。其间每隔0.5h。
进行正反交替清洗。酸洗结束后,若酸液pH值大于2,酸液可重复使用,否则,应将酸洗液稀释中和后排掉。
(4)碱洗:酸洗结束后,用NaOH,Na,PO ,软化水按一定的比例配制好,利用动态循环的方式对换热器进行碱洗,达到酸碱中和,使换热器板片不再腐蚀。
(5)水洗:碱洗结束后,用清洁的软化水.反复对换热器进行冲洗0.5 h,将换热器内的残渣彻底冲洗干净。
(6)记录:清洗过程中,应严格记录各步骤的时间,以检查清洗效果。
总之,清洗结束后,要对换热器进行打压试验。合格后方可使用。
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换热器清洗作用和目的:第1, ***生产。在工业生产的过程中,有的时候会因为操作不当引起的突发情况造成个别设备或者局部管道线路结垢、堵塞,影响生产的正常运行。对于这时的情况,主要是快速的清除污垢,保证生产装置可以正常的运转,***正常生产状态。第二, ***装置生产效率。比如化工设备结垢造成换热器等设备传递热量热系数减少,管道流通面积的减少或者流通阻力增大,使能、物等消耗增加,生产效率明显下降。这时通过清洗除垢来***生产设备的生产效率。
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