一、管道換熱的結(jié)垢機理和狀態(tài)。
由于管式換熱器大多使用水作為熱載體的傳熱系統(tǒng)，因此當溫度升高時，一些鹽從水中結(jié)晶。粘附在熱交換管的表面上以形成水垢。向冷卻水中添加多磷酸鹽緩沖劑也可在水的pH高時引起結(jié)垢。開始時形成的比例相對較軟。然而，當形成氧化皮層時，傳熱條件惡化，氧化皮中的結(jié)晶水逐漸損失，氧化皮層硬化并牢固地粘附在熱交換管上。另外，與規(guī)模一樣，當熱交換器的運行條件適合于溶液產(chǎn)生生銹時。由銹晶體形成的氧化皮層可以積聚在熱交換管的表面上;當流體含有更多有機雜質(zhì)并且流體的流速很小時，一些機械雜質(zhì)或有機物質(zhì)也會沉積在熱交換器中。松散，多孔或膠體污垢
二、管式換熱器除垢清洗的必要性
管式換熱器是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛、最典型的壁間換熱器。其結(jié)構(gòu)主要由殼體、管束、管板、擋板和頭組成。優(yōu)點是單位體積設(shè)備提供較大的傳熱面積、良好的傳熱效果、結(jié)構(gòu)簡單、操作彈性大，可由多種材料制成。然而，在使用熱交換器期間。土質(zhì)沉積物不可避免地會出現(xiàn)在傳熱表面，并會發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象。污垢沉積物的耐熱性較高，大大降低了導(dǎo)熱系數(shù)，同時由于流體流動的規(guī)模減小，流體介質(zhì)的耐流性增加，能耗增加。多年來，大多數(shù)客戶所使用的管式換熱器大多存在管殼縮放影響使用效果的問題，造成一系列的經(jīng)濟損失。因此，對管式換熱器進行清洗和除垢是非常必要的。換熱器的質(zhì)量與運行時間的長短，與日常維護、清洗和維護的及時性有著密不可分的關(guān)系。對于容易縮放的液體，可以在指定的時間以適當?shù)姆绞角逑春统?。近年來，為了更好地清洗換熱器的污垢，我公司進行了大量的管式換熱器清潔度試驗，為客戶提供了更佳的解決方案。
三、管式換熱器結(jié)垢的主要因素：
影響污垢的因素很多。流體速度，流體流動狀態(tài)，流體組分的組成和含量以及熱交換器結(jié)構(gòu)都對污垢的形成具有一定的影響。從應(yīng)用的角度來看，我們只找出主要因素。為了解決縮放問題。對于特定的流體，影響熱交換器結(jié)垢的主要因素如下：
(1)流體流速：換熱器應(yīng)同時考慮流速對污垢沉積和污垢剝蝕的影響。對于各種類型的污垢，流速增大引起的剝蝕速率增加比污垢沉積引起的剝蝕速率增加更為顯著。污垢的生長速率隨流速的增大而減小，但換熱器內(nèi)的剝蝕速率減小。在實際運行中，流量的增加會增加能耗。因此，流量越大，綜合考慮能耗和結(jié)垢效果越好。
(2)傳熱壁上的溫度：溫度在化學(xué)反應(yīng)縮放和鹽沉淀縮放中起著重要作用。流體溫度的升高一般會導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速度和結(jié)晶速度的提高。這會影響塵土中的沉積物數(shù)量，導(dǎo)致泥土的生長速度增加
(3)傳熱表面材料和表面質(zhì)量：對于普通碳鋼，不銹鋼。結(jié)垢只受到腐蝕產(chǎn)物的沉積的影響，但如果使用具有良好耐腐蝕性的非金屬材料如石墨或陶瓷，則不容易結(jié)垢。傳熱表面材料的表面質(zhì)量會影響污垢的形成和沉積。表面粗糙度越大。它越有利于污垢的形成和沉積。
四、管式換熱器的結(jié)垢分析：
(1)結(jié)晶垢：如在水冷系統(tǒng)中，由于溫度和P值的變化，過飽和的鈣、鎂鹽從水中沉積在換熱器表面，形成垢。
(2)顆粒規(guī)模：同一物體的顆粒懸浮在傳熱表面的流體中
(3)化學(xué)反應(yīng)規(guī)模：化學(xué)反應(yīng)引起的同源沉積：
(4)腐蝕性垢：熱交換介質(zhì)腐蝕傳熱表面，腐蝕產(chǎn)物沉積在受熱表面上形成污垢;
(5)生物尺度：對于常見的冷卻水系統(tǒng)，工業(yè)用毛巾通常含有微生物及其所需的營養(yǎng)物質(zhì)。這些微生物繁殖，它們的排泄物和泥漿在熱交換表面形成生物尺度。
(6)混合規(guī)模：在過冷傳熱面上，濃縮沉積純液或多組分溶液的高溶解組分。以上分類只表明某一過程是形成這類污垢的主要過程。縮放通常是多個過程的結(jié)果。因此，傳熱表面的實際污垢往往是多種污垢的混合物。
五、管道換熱器管的清洗和除垢方法：
(一)物理清洗方法
(1)噴射清潔方法：噴射清潔是一種強有力的清潔方法。它使用沖洗和噴射裝置以非常高的沖擊力將介質(zhì)噴射到管側(cè)和熱交換器的殼側(cè)，以達到除垢的目的。常用的介質(zhì)是水，蒸汽或石英砂。對于僅依靠沖擊力不能去除的污垢，必須依靠熱量使其松動，也稱為蒸汽噴射清潔方法。
(2)插入清洗法：此方法只能用于清除管道中的污垢，這取決于插入物在管道中的移動。與管道內(nèi)表面接觸和摩擦，以清除污垢。有許多種插入物，如刮刀或鉆頭在柔性軸的末端，或鋼絲刷清理低硬度污垢。物理清洗換熱器管內(nèi)污垢，以上兩種清洗換熱器的方法，我們都采用過，我們認為使用管內(nèi)插補人清洗效果比直接噴射清洗效果明顯，但插入清洗勞動強度相對較大。我們試圖將兩種方法結(jié)合起來，即插入式清洗和高壓水噴射。結(jié)果大大改善了。但缺點是清洗設(shè)備需要進行組裝和拆卸，容易造成設(shè)備的機械損傷。
(二)化學(xué)清洗方法
清洗設(shè)備與柱式換熱器連接，形成獨立的水循環(huán)系統(tǒng)。在儲罐中添加了一種有效的化學(xué)清潔劑。現(xiàn)場可進行化學(xué)清洗，清洗強度低。然而，清潔更徹底，它可以清潔的地方，無法通過機械清洗。它還可以避免機械清洗造成的機械損壞傳熱。此外，化學(xué)清洗可以在不拆卸設(shè)備的情況下進行。對于管式換熱器不能拆卸的管式換熱器清洗具有重要意義，其優(yōu)點是不能與機械清洗相比：縮放對換熱器非常有害;需要積極預(yù)防和定期清除。影響縮放的因素很多，只有找到主要因素才能簡化。針對不同規(guī)模，應(yīng)采取有針對性的清洗和除垢措施，有效控制換熱器的除垢問題，提高換熱器的傳熱效率和使用壽命。
