換熱器是一種緊湊的換熱設(shè)備,廣泛應(yīng)用于冶金、石油、制藥、航運、紡織、化工、制藥、食品等行業(yè)。是加熱、冷卻、熱回收、快速等用途的優(yōu)良設(shè)備。然而,由于換熱器的長期運行,冷卻或加熱側(cè)的純度差異以及工藝介質(zhì)本身的性質(zhì),導(dǎo)致了換熱器不可避免的結(jié)垢。同時,由于換熱器的結(jié)構(gòu)特點、規(guī)格和類型不同,其結(jié)垢程度也不同。結(jié)垢后,內(nèi)部通道截面變小甚至堵塞,導(dǎo)致?lián)Q熱器換熱效率降低,影響生產(chǎn)。正常操作和設(shè)備的。因此,應(yīng)定期對換熱器進行清洗,清除污垢,以保證換熱器的有效傳熱和正常生產(chǎn)。在結(jié)垢嚴(yán)重、成分復(fù)雜的情況下,一般物理方法不易清洗,拆卸清洗過程費時費力。本文主要研究換熱器的化學(xué)清洗工藝。該工藝簡單,成本可能比物理清洗高,但節(jié)省時間和勞力,處理效果相對較好,且應(yīng)用較多。
換熱器污垢大大降低了設(shè)備的熱交換效率,大大增加了能耗,增加了生產(chǎn)成本。熱交換設(shè)備的導(dǎo)熱率隨化學(xué)成分變化很大。由于污垢的導(dǎo)熱性極小,因此結(jié)垢會嚴(yán)重影響熱交換設(shè)備的傳熱性能,并且生產(chǎn)能耗大大增加。國內(nèi)外大量的熱測試結(jié)果表明,該裝置的傳熱面厚度為1mm,熱交換設(shè)備消耗的能量為8%~0%。也就是說,1mm厚的規(guī)??梢允谷济哄仩t燃燒10%以上的煤,這導(dǎo)致工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)成本的顯著增加。
換熱器結(jié)垢使換熱器的導(dǎo)熱狀況惡化,結(jié)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(jié)垢后,換熱器高溫側(cè)的溫度不能迅速傳遞到低溫介質(zhì)中,使換熱表面金屬壁的溫度不斷升高,達到蠕變溫度。當(dāng)金屬壁溫達到或超過蠕變溫度時,金屬的力學(xué)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(shè)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(chǎn)生氣泡、裂紋、泄漏甚至爆炸。據(jù)我國部分省市技術(shù)監(jiān)督部門統(tǒng)計,60%以上的鍋爐事故是由結(jié)垢和水質(zhì)引起的。
可造成規(guī)模下的腐蝕損傷,造成設(shè)備穿孔滲漏,縮短設(shè)備換熱設(shè)備熱傳遞表面的使用壽命,其密度、厚度和化學(xué)成分通常是不均勻的,這種土壤覆蓋不均勻,導(dǎo)致金屬表面電化學(xué)不均勻,容易引起化學(xué)腐蝕反應(yīng)。腐蝕的結(jié)果是部分金屬損壞和變薄,腐蝕可以達到穿透設(shè)備鋼板的程度,導(dǎo)致設(shè)備泄漏、斷裂甚至失效,從而增加了設(shè)備的維護成本。如果腐蝕嚴(yán)重,設(shè)備將提前報廢。