常用換熱器。根據(jù)縮放機制,縮放一般分為以下幾類:
(1)結晶規(guī)模:例如,水冷卻系統(tǒng),由于水中的鈣和鎂鹽過飽和,它們從水中結晶,并因溫度、ph值等的變化而沉積在熱交換器的表面,形成規(guī)模;
(2)顆粒結垢:懸浮在熱交換表面上的流體中的伴隨顆粒的積累;
(3)化學反應結垢:化學反應引起的同系物沉積;
(4)腐蝕尺度:傳熱介質腐蝕換熱表面,產生沉積在加熱表面形成污垢的腐蝕產物;
(5)生物結垢:對于常用的冷卻水系統(tǒng),工業(yè)用水巾通常含有微生物及其所需的營養(yǎng)成分。這些微生物種群繁殖,它們的群體和它們的排泄物在泥漿的熱交換表面形成生物污垢 ;
(6)凝結結垢:在過冷換熱表面,純液體或多組分溶液的高溶性組分凝結沉積在一起。上述分類僅表明一個過程是形成這種污垢的主要過程。結垢往往是各種過程相互作用的結果,因此換熱器表面的實際結垢往往與各種結垢混在一起 ;
換熱器污垢大大降低了設備的熱交換效率,大大增加了能耗,增加了生產成本。熱交換設備的導熱率隨化學成分變化很大。由于污垢的導熱性極小,因此結垢會嚴重影響熱交換設備的傳熱性能,并且生產能耗大大增加。國內外大量的熱測試結果表明,該裝置的傳熱面厚度為1mm,熱交換設備消耗的能量為8%~0%。也就是說,1mm厚的規(guī)模可以使燃煤鍋爐燃燒10%以上的煤,這導致工業(yè)產品生產成本的顯著增加。
換熱器結垢使換熱器的導熱狀況惡化,結垢傳熱能力差,造成水泡、裂紋、爆炸等事故。換熱器傳熱表面結垢后,換熱器高溫側的溫度不能迅速傳遞到低溫介質中,使換熱表面金屬壁的溫度不斷升高,達到蠕變溫度。當金屬壁溫達到或超過蠕變溫度時,金屬的力學性能(如韌性和塑性)明顯惡化,拉伸強度和抗壓強度大大降低,在高溫下容易燒損變形。在設備帶壓運行的情況下,由于壓力強度急劇下降,過熱管壁會產生氣泡、裂紋、泄漏甚至爆炸。據(jù)我國部分省市技術監(jiān)督部門統(tǒng)計,60%以上的鍋爐事故是由結垢和水質引起的。
可造成規(guī)模下的腐蝕損傷,造成設備穿孔滲漏,縮短設備換熱設備熱傳遞表面的使用壽命,其密度、厚度和化學成分通常是不均勻的,這種土壤覆蓋不均勻,導致金屬表面電化學不均勻,容易引起化學腐蝕反應。腐蝕的結果是部分金屬損壞和變薄,腐蝕可以達到穿透設備鋼板的程度,導致設備泄漏、斷裂甚至失效,從而增加了設備的維護成本。如果腐蝕嚴重,設備將提前報廢。