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在化學(xué)生產(chǎn)中使用比較廣泛的就是管式換熱器了,典型的間壁式管式換熱器主要是由殼體、管束、管板還有折流擋板還有封頭等組成,優(yōu)點(diǎn)是其傳熱面積大,傳熱效果比較好,并且結(jié)垢簡(jiǎn)單,操作彈性大,能夠通過多種材料進(jìn)行制造。但是在管式換熱器的使用過程中,無法避免的會(huì)造成污垢沉積物粘附在其表面上,導(dǎo)致結(jié)垢現(xiàn)象,并且污垢沉積物熱阻較高,影響了傳熱速率,與此同時(shí)由于結(jié)垢減少了流道面積,介質(zhì)的流動(dòng)阻力增強(qiáng)了,能耗也會(huì)增加。事實(shí)上,這些年來,由于公司使用的大部分管式換熱器存在以上的結(jié)垢影響使用效果的問題,繼而造成了一系列的經(jīng)濟(jì)損失。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年因?yàn)楣苁綋Q熱器結(jié)垢而導(dǎo)致的損失高達(dá)100億元以上。
事實(shí)上影響結(jié)垢的原因有很多,那么流體速度、流體流動(dòng)狀態(tài)還有流體組分的組成還有含量和換熱器的結(jié)垢等都會(huì)對(duì)污垢的形成有相應(yīng)的質(zhì)量,需要從實(shí)用角度去考慮,只有找到主要原因才能使得結(jié)垢問題得到有效的解決,因此對(duì)于特定流體而言,主要影響管式換熱器除垢的幾大主要因素有以下幾點(diǎn):
1.流體的流動(dòng)速度
2.傳熱壁面的溫度
3.換熱面材料和表面質(zhì)量
接下來通過管式換熱器除垢原因還有影響因素分析,我們嘗試了一些常用的除垢方式,主要?dú)w納如下:
1.超聲波除垢
超聲波除垢是現(xiàn)在新的管式換熱器清洗技術(shù),其主要是利用超聲波的空化效應(yīng)、活化效應(yīng)還有剪切效應(yīng)和扼制效果除垢,超聲波除垢技術(shù)在制糖、石油化工等一些工業(yè)行業(yè)得到了使用,并取得了很好的運(yùn)用,具有很好的效果。超聲波除垢技術(shù)主要是針對(duì)不同物料、不同裝置類型的傳熱面積的大小,可以選擇合適的超聲波功率還有頻率大小。
2.化學(xué)清洗
通過在流體中加入除垢劑、酸、堿、酶等,來減少污垢還有換熱面的結(jié)合力,可以使其從受熱面脫離,這種方法就稱為化學(xué)清洗法?;瘜W(xué)清洗能夠在現(xiàn)場(chǎng)完成,并且清洗強(qiáng)度較低;但是清洗更加完全,可以清洗機(jī)械清洗達(dá)不到的地方,能夠避免機(jī)械清洗對(duì)換熱面造成的機(jī)械損傷;并且化學(xué)清洗可以不用拆開設(shè)備,對(duì)于不能拆開的管式換熱器設(shè)備具有機(jī)械清洗不能比擬的優(yōu)點(diǎn)。
可以經(jīng)常使用化學(xué)清洗和噴射清洗來進(jìn)行管式換熱器殼側(cè)清洗。我們經(jīng)過比較,一致認(rèn)為兩者各有千秋??傮w針對(duì)于清洗效果來說,化學(xué)清洗優(yōu)于噴射清洗。但是化學(xué)清洗的過程中,應(yīng)該根據(jù)污垢的特點(diǎn),合理的選擇緩蝕劑、清洗主劑和助劑,合理控制好適宜的速度還有溫度;同時(shí)需要做好清洗廢液的處理排放工作,防止對(duì)環(huán)境造成影響;并且化學(xué)清洗現(xiàn)場(chǎng)配制清洗劑比較費(fèi)時(shí),對(duì)于清洗后設(shè)備酸度控制要求比較高。噴射清洗操作比較簡(jiǎn)便,但是效果不明顯。因此需要對(duì)于換熱器殼側(cè)清洗,在不同場(chǎng)合需要使用不同的清洗方法。對(duì)于設(shè)備酸度要求不高或者結(jié)垢比較嚴(yán)重的場(chǎng)合,選擇化學(xué)清洗除垢。相反,則較多的選擇噴射清洗除垢。
3.機(jī)械清洗
(1).噴射清洗:噴射清洗是一種強(qiáng)力清洗法,主要是使用噴射設(shè)備將介質(zhì)以比較高的沖擊力噴入管式換熱器的管側(cè)和殼側(cè),來實(shí)現(xiàn)除垢的目的。常用的介質(zhì)是蒸汽、水還有石英砂。對(duì)于僅僅通過沖擊力是不能夠去除掉一定要依靠熱量才能夠使其松動(dòng)的污垢,蒸汽噴射清洗是比較好的方法。
(2).管內(nèi)插入物清洗:此種方法只能夠去除管子里面的污垢,主要依靠插入物在管內(nèi)的運(yùn)動(dòng),和管子內(nèi)表面的接觸,來達(dá)到去除污垢的效果。插入物的形式多種多樣,可以是在性軸的端部裝上刮刀或鉆頭,也可以使用鋼絲刷子來清洗較低硬度的污垢。
對(duì)于管式換熱器管內(nèi)污垢,以上兩種管式換熱器清洗方法,我們都使用過,我們認(rèn)為使用管內(nèi)插入物清洗效果比直接噴射清洗效果明顯,但是插入物清洗勞動(dòng)強(qiáng)度相對(duì)來說比較大。此后我們嘗試將兩種方法結(jié)合使用,在進(jìn)行插入物清洗的同時(shí)使用高壓水噴射,可以大大提升使用效果。其優(yōu)點(diǎn)是易操作,見效快,并且可以降低清洗強(qiáng)度。所以,目前我們經(jīng)常選擇此方法清洗管內(nèi)污垢。但是缺點(diǎn)是清洗設(shè)備需要裝拆,容易對(duì)設(shè)備造成機(jī)械損傷。
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