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近年來(lái).板式冷卻器以其重量輕、占地面積小、投資少、換熱效率高、組裝靈活、結(jié)垢易于清除等特點(diǎn),在各行各業(yè)工藝上逐步推廣使用。但由于板式冷卻器流通截面較小,結(jié)垢后容易產(chǎn)生堵塞,使板式冷卻器的換熱效率降低,從而影響了設(shè)備的安全和用戶的正常使用。因此。解決板式冷卻器的清洗,防止水垢的形成將成為確保安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要課題。板式冷卻器在使用過(guò)程中,由于水處理設(shè)備運(yùn)行不當(dāng),水質(zhì)控制不達(dá)標(biāo),將不合格的軟化水注入系統(tǒng)中,使水中的鈣、鎂、碳酸鹽遇熱后分解為碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀物黏結(jié)在冷卻器的受熱面上,形成了堅(jiān)硬的水垢。由于水垢的導(dǎo)熱性能差,造成了冷卻器換熱效率的降低以及熱能的嚴(yán)重浪費(fèi),從而影響了傳熱的效果。
板式冷卻器結(jié)垢的清洗方式
1、清洗劑的選擇
清洗劑的選擇,目前采用的是酸洗,它包括有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸。有機(jī)酸主要有:草酸、甲酸等。無(wú)機(jī)酸主要有:鹽酸、硝酸等。根據(jù)冷卻器結(jié)垢和工藝、材質(zhì)和水垢成分分析得出:
1)冷卻器流通面積小,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,清洗液若產(chǎn)生沉淀不易排放。
2)冷卻器材質(zhì)為鎳鈦合金,使用鹽酸為清洗液.容易對(duì)板片產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕,縮短冷卻器的使用壽命。通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),選擇甲酸作為清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加入緩沖劑和表面活性劑,清洗效果更好,并可降低清洗液對(duì)板片的腐蝕。通過(guò)對(duì)水垢樣本的化學(xué)試驗(yàn)研究表明,甲酸能夠有效地清除水垢。通過(guò)酸液浸泡試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)甲酸能有效地清除附在板片上的水垢,同時(shí)它對(duì)冷卻器板片的腐蝕作用也很小。
2、清除水垢的基本原理
1)溶解作用:酸溶液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng),生成易溶化合物,使水垢溶解。
2)剝離作用:酸溶液能溶解金屬表面的氧化物.破壞與水垢的結(jié)合。從而使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離。并脫落下來(lái)。
3)氣掀作用:酸溶液與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng)后,產(chǎn)生大量的二氧化碳。二氧化碳?xì)怏w在溢出過(guò)程中。對(duì)于難溶或溶解較慢的水垢層,具有一定的掀動(dòng)力,使水垢從冷卻器受熱表面脫落下來(lái)。
4)疏松作用:對(duì)于含有硅酸鹽和硫酸鹽混合水垢,由于鈣、鎂、碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解,殘留的水垢會(huì)變得疏松,很容易被流動(dòng)的酸溶液沖刷下來(lái)。
3、清洗水垢的工藝要求
1)酸洗溫度:提升酸洗溫度有利于提高除垢效果.如果溫度過(guò)高就會(huì)加劇酸洗液對(duì)冷卻器板片的腐蝕,通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),酸洗溫度控制在60~E為宜。
2)酸洗液濃度:根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)得出,酸洗液應(yīng)按甲酸81.O%、水17.O%、緩沖劑1.2%、表面活性劑0.8%的濃度配制,清洗效果極佳。
3)酸洗方法及時(shí)間:酸洗方法應(yīng)以靜態(tài)浸泡和動(dòng)態(tài)循環(huán)相結(jié)合的方法進(jìn)行。酸洗時(shí)間為先靜態(tài)浸泡2h,然后動(dòng)態(tài)循環(huán)3~4h。在酸洗過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常取樣化驗(yàn)酸洗濃度,當(dāng)相鄰兩次化驗(yàn)濃度差值低于0.2%時(shí),即可認(rèn)為酸洗反應(yīng)結(jié)束。
4)鈍化處理:酸洗結(jié)束后,板式冷卻器表面的水垢和金屬氧化物絕大部分被溶解脫落,暴露出嶄新的金屬,極易腐蝕,因此在酸洗后,對(duì)冷卻器板片進(jìn)行鈍化處理。
4、清洗水垢的具體步驟
1)沖冼:酸洗前,先對(duì)冷卻器進(jìn)行開(kāi)式?jīng)_洗,使冷卻器內(nèi)部沒(méi)有泥、垢等雜質(zhì),這樣既能提高酸洗的效果,也可降低酸洗的耗酸量。
2)將清洗液倒人清洗設(shè)備,然后再注入冷卻器中。
3)酸洗:將注滿酸溶液的冷卻器靜態(tài)浸泡2h。然后連續(xù)動(dòng)態(tài)循環(huán)3~4h。其間每隔0.5h進(jìn)行正反交替清洗。酸洗結(jié)束后,若酸液pH值大于2,酸液可重復(fù)使用,否則,應(yīng)將酸洗液稀釋中和后排掉。
4)堿洗:酸洗結(jié)束后,用NaOH,Na,PO,軟化水按一定的比例配制好,利用動(dòng)態(tài)循環(huán)的方式對(duì)冷卻器進(jìn)行堿洗,達(dá)到酸堿中和,使冷卻器板片不再腐蝕。
5)水洗:堿洗結(jié)束后,用清潔的軟化水.反復(fù)對(duì)冷卻器進(jìn)行沖洗0.5h,將冷卻器內(nèi)的殘?jiān)鼜氐讻_洗干凈。
6)記錄:清洗過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格記錄各步驟的時(shí)間,以檢查清洗效果。總之,清洗結(jié)束后,要對(duì)冷卻器進(jìn)行打壓試驗(yàn)。合格后方可使用。
5、防止板式冷卻器結(jié)垢的措施
1)運(yùn)行中嚴(yán)把水質(zhì)關(guān),必須對(duì)系統(tǒng)中的水和軟化罐中的軟化水進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)化驗(yàn),合格后才能注人管網(wǎng)中。
2)新的系統(tǒng)投運(yùn)時(shí),應(yīng)將換
熱器與系統(tǒng)分開(kāi),進(jìn)行一段時(shí)間的循環(huán)后,再將冷卻器并人系統(tǒng)中.以避免管網(wǎng)中雜質(zhì)進(jìn)入冷卻器。
3)在整個(gè)系統(tǒng)中,除污器和過(guò)濾器應(yīng)當(dāng)進(jìn)行不定期的清理外,還應(yīng)當(dāng)保持管網(wǎng)中的清潔,以防止冷卻器堵塞。
綜上所述。嚴(yán)格按照板式冷卻器的清洗方式進(jìn)行清洗,是生產(chǎn)正常運(yùn)行的重要保證。
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