换热器发生结垢的原因分析及处理方法
板式换热器如何预防结垢?

板式换热器结垢如何预防
1、板式换热器结垢的原因:
供热系统中,热网循环水为自来水或深井水,硬度较大。
水达到沸点时在管网中产生沉淀物,板式换热器板间流速较小,容易在热侧形成水垢,或在循环水中悬浮,一旦流速降低便沉积在换热器表面,形成二次水垢,水质问题不能忽视。
供热管网在施工过程中由于管理不善和环境因素,不免有杂质进入管网,杂质的来源主要有以下几部分:
1)管道焊接过程中残留的焊条、焊渣;
2)施工过程中残留在管道内的泥沙、石块、瓦砾、编织袋、建筑垃圾等;
3)热网管道内壁生锈形成的铁锈泥,随循环水进入换热器。
由于板式换热器的流通截面小,导致这些杂质在换热器中造成堵塞。
2、板式换热器结垢预防和解决措施:
1)设计过程中应尽可能采用可拆卸式换热器,并在换热器供、回水管间加装连通管,换热器前加设排污阀和除氧设施。
2)加强施工管理和监督,大口径管道安装每一段管道后,都应组织人员清理焊条、焊渣,施工完毕后组织专人进行彻底清洗。
3)运行人员严格把关,换热器投运之前,必须与系统隔开,利用连通管进行冷运行,循环一定时间后,把除污器和滤网内的杂物清除干净,重复进行,直至把异物彻底清理干净。
运行过程中不定期排污,同时应做好水质把关,以保证入网水合格。
4)一旦发生堵塞应及时通过反冲、酸洗、钝化处理或者拆装进行清理。
板式换热器的清洗方式及防堵处理

板式换热器的清洗方式及防堵处理板式换热器以其重量轻、占地面积小、换热效率高、组装灵活等特点,在工业及民用市场上起到了越来越重要的作用。
但由于板式换热器间隙窄,流通横截面积小,高温水或带有纤维和颗粒物的介质通过时,很容易结垢或产生堵塞,使板式换热器的换热效率降低,影响了换热器的安全正常运行。
因此,如何对板式换热器进行快速有效清洗,防止水垢和堵塞的形成,将成为确保安全生产和稳定运行的重要课题。
板式换热器以其重量轻、占地面积小、换热效率高、组装灵活等特点,在工业及民用市场上起到了越来越重要的作用。
但由于板式换热器间隙窄,流通横截面积小,高温水或带有纤维和颗粒物的介质通过时,很容易结垢或产生堵塞,使板式换热器的换热效率降低,影响了换热器的安全正常运行。
因此,如何对板式换热器进行快速有效清洗,防止水垢和堵塞的形成,将成为确保安全生产和稳定运行的重要课题。
一、板式换热器结垢堵塞的主要原因及其危害供热领域中,由于水处理设备运行不当,未达到软化要求的软化水直接补入系统中,使水中的可溶性钙、镁盐遇热分解为碳酸钙和氢氧化镁沉淀物黏结在换热器的受热面上,形成了坚硬的水垢。
由于水垢的导热性能差,造成了换热器换热效率的降低以及系统阻力的增加,从而影响了供热的效果,给供热单位造成了严重的能源浪费。
工业系统中,带有颗粒物和纤维的流体进入换热器,当换热器流速设计不合理或者流道宽度小于允许宽度时,颗粒物和纤维就会慢慢沉积在换热器流道底部,造成换热器流通不畅阻力增加,严重时换热器不再换热,严重影响系统工艺运行。
二、板式换热器民用结垢和工艺堵塞的清洗方式2.1.清洗剂的选择清洗剂的选择,目前采用的是酸洗,它包括有机酸和无机酸。
有机酸主要有:草酸、甲酸等。
无机酸主要有:盐酸、硝酸等。
根据换热器结垢和工艺、材质和水垢成分分析得出:1)换热器流通面积小,内部结构复杂,清洗液若产生沉淀不易排放。
2)换热器材质为镍钛合金,使用盐酸为清洗液,容易对板片产生强腐蚀,缩短换热器的使用寿命。
循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施

循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施1.水中硬度高:水中含有大量以碳酸钙和碳酸镁为主的硬度成分,当水循环过程中温度升高后,硬度成分就会析出形成垢。
处理措施:使用软水,通过水处理设备如软化器或反渗透系统来减少水中的硬度成分。
2.水中含有有机物:循环冷却水中含有有机物,这些有机物在温度变化条件下会发生化学反应,生成沉淀物。
处理措施:使用适当的水处理试剂来稳定有机物,并保持水体的清洁。
3.循环冷却水中含有微生物:水中的微生物如藻类、细菌和真菌会在换热器内壁形成生物膜,进而导致结垢。
处理措施:使用杀菌剂来抑制微生物的生长,定期清洗换热器。
4.放热水性质变化:放热水循环过程中,温度升高,水中盐类溶解度增加,导致结垢。
处理措施:控制水质中的含盐量,定期检测水质。
1.氧腐蚀:水中含有氧气,当水接触金属表面时,氧气可以与金属发生氧化反应,导致金属腐蚀。
处理措施:使用氧化剂来控制水中的氧含量,或者使用缓蚀剂来形成保护膜。
2.酸腐蚀:循环冷却水中可能含有酸性物质,如硫酸、盐酸等,这些酸性物质会导致金属腐蚀。
处理措施:控制水质的酸性物质含量,使用缓蚀剂来形成保护膜。
3.碱腐蚀:循环冷却水中可能含有碱性物质,如氢氧化钠、氢氧化钙等,这些碱性物质会导致金属腐蚀。
处理措施:控制水质的碱性物质含量,使用缓蚀剂来形成保护膜。
4.废气腐蚀:有些工业过程中会产生含有腐蚀性气体的废气,这些废气经过冷却后溶解在水中,导致金属腐蚀。
处理措施:使用除气设备来除去废气中的腐蚀性气体,使用缓蚀剂来形成保护膜。
对于循环冷却水换热器结垢和腐蚀问题的处理措施主要有以下几点:1.定期检测和监测换热器水质,包括PH值、硬度、溶解氧等指标,并根据结果采取相应措施。
2.定期清洗换热器内部,使用适当的清洗剂和工艺来去除结垢和沉积物。
3.定期对换热器进行维护和检修,包括清洗管道、更换损坏的部件等。
4.使用适当的水处理设备,如软化器、反渗透系统等来处理水质。
换热器发生结垢的原因及处理方法

换热器发生结垢的原因及处理方法换热器的结垢每年耗资庞大,严重时会影响安全生产的进行。
换热器的结垢是指换热器与不洁净流体相接触而在固体表面上逐渐积聚起来的那层固态物质。
结垢对换热设备的影响主要有:由于污垢层具有很低的导热系数,从而增加了传热热阻,降低了换热设备的传热效率;当换热设备表面有结垢层形成时,换热设备中流体通道的过流面积将减少,导致流体流过设备时的阻力增加,从而消耗更多的泵功率,使生产成本增加。
依据结垢层沉积的机理,可将污垢分为颗粒污垢、结晶污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢、生物污垢等。
1、颗粒污垢:悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚。
这种污垢也包括较大固态微粒在水平换热面上因重力作用的沉淀层,即所谓沉淀污垢和其他胶体微粒的沉积。
2、结晶污垢:溶解于流体中的无机盐在换热表面上结晶而形成的沉积物,通常发生在过饱和或冷却时。
典型的污垢如冷却水侧的碳酸钙、硫酸钙和二氧化硅结垢层。
3、化学反应污垢:在传热表面上进行的化学反应而产生的污垢,传热面材料不参加反应,但可作为化学反应的一种催化剂。
4、腐蚀污垢:具有腐蚀性的流体或者流体中含有腐蚀性的杂质对换热表面腐蚀而产生的污垢。
通常,腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体的pH值。
5、生物污垢:除海水冷却装置外,一般生物污垢均指微生物污垢。
其可能产生粘泥,而粘泥反过来又为生物污垢的繁殖提供了条件,这种污垢对温度很敏感,在适宜的温度条件下,生物污垢可生成可观厚度的污垢层。
6、凝固污垢:流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢。
例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成冰。
温度分布的均匀与否对这种污垢影响很大。
防止结垢的技术应合计以下几点:1、防止结垢形成;2、防止结垢后物质之间的粘结及其在传热表面上的沉积;3、从传热表面上除去沉积物。
防止结垢采用的措施包括以下几个方面:一、制定阶段应采用的措施在换热器的制定阶段,合计潜在污垢时的制定,应合计如下几个方面:1、换热器容易清洗和修理(如板式换热器);2、换热设备安装后,清洗污垢时不需拆卸设备,即能在工业现场进行清洗;3、应取最少的死区和低流速区;4、换热器内流速分布应均匀,以避免较大的速度梯度,保证温度分布均匀(如折流板区);5、在保证合理的压力降和不造成腐蚀的前提下,提升流速有助于减少污垢;6、应合计换热表面温度对污垢形成的影响。
化工企业换热器结垢原因分析及清洗方法

化工企业换热器结垢原因分析及清洗方法摘要:化工企业在我国社会发展過程中占据着非常重要的地位,随着社会经济水平的不断提高,该企业也得到了相应的发展.。
就从目前的情况看来,化工企业在生産发展過程中会使用到各种各样的仪器设备,在众多仪器设备當中比较关键的就是换热器,然而换热器在实际运行的时候容易受到各种因素所带来的影响,这样就会出现结垢现象,从而其自身整体性能也就会受到较大程度的影响.。
为此,化工企业相关管理人员要对换热器结垢原因进行充分分析,进而采取有效的措施来进行清理,这样才可以提高换热器运行效果.。
关键词:化工企业;换热器;结垢原因;清洗前言:通過实际调查发现,换热器在化工企业生産发展當中占据着非常重要的地位,是进行冷热交换的一种重要的静设备,然而其在运行過程中容易出现结垢,这就要求相关工作人员要对各种结垢原因进行充分考虑,在此基础上严格按照相关的要求和规定来对其进行清理.。
另外,在清理過程中要对先进的清理方法和手段进行合理应用,这样不仅能够提高整体清洗效果,而且还能够确保换热器可以发挥出其自身应有的作用.。
一、换热器结垢原因分析(一)换热介质的化学成分就从目前的情况看来,在换热器當中最为常见的换热介质就是水,不過这种换热介质當中好友一些杂质,这样就会导致结垢现象的出现,并且还会带来非常严重的影响.。
在通常的情况下,在水當中以离子或分子状态溶解的杂质可以分为钙盐类、镁盐类等;以胶状态存在的介质就是铁化合物、微生物、冷却循环水當中的污泥等,再加上空气當中尘土及补充水當中存在的悬浮物,这样就会导致这些物质会以较低的流速逐渐沉积在换热器當中.。
另外,换热器壁面比较常见的就是微生物分泌物与水中泥沙、腐蚀産物等相互粘结而形成的黏垢.。
(二)换热器结垢的理化性质所谓的水垢,简单的来说就是受热表面与传热表面所沉积的附着物,随着我国科学技术水平的不断提高,换热器种类也会变得越来越多,其中压缩冷盘等循环冷却式换热器當中含有碳酸氢盐分解所産生的物质和微生物污泥.。
水垢(污垢)的形成及清理方法

水垢(污垢)的形成、清理及预防方法溴化锂吸收式制冷机工作一定时间后,换热器(主要是冷凝器)表面产生的污垢会使换热器传热管管壁热阻增加,从而导致机组的制冷效率降低。
本文简要介绍了溴化锂吸收式制冷机换热器传热表面结垢的危害、成因及有效预防见解,并提出了常见的处理方法,供有关人员参考。
换热器传热表面结垢的危害性:换热器表面结垢无形中增加了管壁的厚度,由于换热器传热管壁的导热系数λ较大(λ钢约为50W/(m•K),λ铜约为110W/(m•K)),而水垢的导热系数λ很小(λ水<1W/(m•K)),仅为前者的几百到几千分之一,这样就大大增加了换热器管壁的传热热阻,降低了换热器的传热效率,减少了冷剂水的再生量,使机组的制冷量下降,造成能量的大量浪费,从而增大了企业的运营成本;换热器传热管结垢后,使冷凝压力升高,冷凝温度与冷却水出口温度的差值增大;结垢还会腐蚀设备,缩短设备的使用寿命,结垢严重时还会使冷却管堵塞,减少水流通截面积,增大水流阻力,增加循环水泵运行费用;所以在溴化锂吸收式制冷机的使用过程中应定期进行冷却水水质检查,并定期进行除垢处理。
换热器传热表面结垢的原因:溴化锂吸收式制冷机换热器表面结垢的原因是多方面的:过饱和溶液中盐类的结晶析出;不同分散度的一些物质的固体颗粒的粘结;有机胶状物和矿质胶状物的沉积;某些物质的电化学腐蚀以及微生物产生等。
这些混合沉淀形成了污垢,其中冷却水里面的溶解盐类(如重碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯化物、硅酸盐等)产生固相沉淀是结垢的主要原因。
形成固相沉淀的条件是:a)随着温度的升高,某些盐类的溶解度下降。
如Ca(HCO3)2,Ca(HO)2,CaCO3,CaSO4,Ca3(PO4)2,MgCO3,Mg(HCO3)2,Mg(HO)2等。
b)随着水分的蒸发,水中溶解盐类的浓度增高,一些盐因过饱和而析出。
c)被加热的冷却水中发生化学反应,或者某些离子形成另一些难溶的盐类离子。
具备了上述条件的某些盐类,首先在机组换热器水侧的金属表面沉积出原始胚芽,然后逐渐变为具有潜晶形或无定形结构的颗粒,互相聚附,形成结晶或聚团。
冷却水换热器结垢原因分析与对策

关键词 : 冷却水换 热器 ; ; 蚀 结垢 腐
中图分类号 :Q 5 . T o 15 文献标识码 : B 文章编号 :08- 2 X( 0 2 0 0 6 10 0 1 2 1 )2— 0 2—0 2
1 前 言
2 检 修情 况及 分 析原 因
我单 位有 5套装 置 的冷换 设 备用 水 由一套 循 环
在供水 管 路 的末 端 。20 09年公 司 又 对 间戊 二 烯 装
体局部切割发现换热管束之间堵塞严重 , 混合型污 垢较多。通过对污垢组成分 析 : 主要有微生物过多 产生的黑色黏泥 、 eO 造成腐蚀 产生的金属垢 和 F , 其他 杂质 异物 。分析 原 因 : () 1 立式安装 比卧式安装使用更易结垢 将两套装置换 热器结构 和使用情 况对 比如表
蚀 。对 铁和 低碳 钢有 腐蚀 作 用 的微 生物 主要 是铁 细 菌 、 酸盐还 原 菌 、 氧化 菌 以及 其他 的耗 氧菌 。 由 硫 硫
位置较高在流量不足的情况下 , 水流速降低 , 循环水 水质差 , 携带大量填料碎 片及杂物、 异物容易在管束 间堆积 , 并且在管程介质高温作以看 出 , 0 E 4的换 热 面 积 远 大 于 E 1 0
情况下 , E 1E 4 E 8由并联式供水改为串联式 将 0 、0 、 0 供水 , 切断 E 1 E 8的原给水线 , 0 、0 可以提高 E 4的 0 给水量 , 同时又满足了 E 1 E 8的冷却要求。改造 0 、0 后 的循环 水流 程示 意 图如 图 1 。
摘要 : 通过分析冷却水换热器 中的结垢原 因 , 并结合冷却水运行 时的水 质、 水量情况 , 探讨 提高循 环水 水质 的措施 , 根据冷换设备
需用水量和被冷却介质温度 的差别 , 将并联式供水改为 串联式供水 , 高循 环水在换热器 中的流量和综 合利用率 , 提 减缓换热器 壳
换热器结垢堵塞原因及检测防治方法

罗汇果,陈建勋广东省特种设备检测研究院珠海检测院,广东珠海,519002摘要:换热器结垢或堵塞将降低设备运行能效、诱发安全事故,进行有效检测和防治是确保设备安全稳定运行的重要手段。
介绍了换热器工作原理,分析了换热器管束结垢或堵塞的主要原因及对运行安全性和能耗的影响。
对热力性能监测法、超声波检测法、放射性探测法等换热器结垢、堵塞的检测或评估原理进行了详细分析。
在此基础上提出了水质控制、定期清洗、改进设计等换热器结垢堵塞防治的有效策略。
本文为确保换热器的运行安全、降低能耗提供了全面的理论依据和实践指南。
关键词:换热器、结垢、堵塞、能效、检测换热器是一种热量交换型设备,该设备通过壁面将热流体和冷流体隔开,两者间通过壁面进行热量交换,使两种或以上的流体之间进行热量传递,以达到温度调节的目的。
根据冷热介质之间换热方式的不同,换热器一般可以分为管壳式、鳍片式、板式、螺旋板式等常见型式[1]。
换热器是石油化工、空调、冶金等领域的重要能源设备,尤其是在高温、高压和腐蚀性强的环境中,其作用尤为明显,且数量非常大[2]。
据统计,仅在石油炼制企业中,换热器的数量就占据了全部设备数量的40%左右。
换热器的作用不仅在于进行简单的热量交换,更是决定着整个生产工艺的效率和产品质量。
例如,在石油炼制过程中,原油经过换热器预热后进入常压蒸馏塔进行蒸馏,蒸馏得到的产品再经过换热器冷却后才能得到满足产品标准的产品。
在这一过程中,如果换热器的效率降低,将直接影响到生产效率和产品质量。
结垢和堵塞是换热器使用过程中的常见故障,并将直接影响其传热效率,从而降低换热能效,降低生产工艺稳定性[3]。
换热器内部发生结垢或管束堵塞也将导致更快的金属腐蚀,降低设备的使用安全性[4]。
设备使用过程中,对换热器结垢、堵塞状况进行有效的检测,并进行适时的维护和清洗换热器可以显著降低能源消耗,提高使用能效。
1. 换热器结垢、堵塞原因换热器经长期使用且得不到有效维护,其与流动性介质接触的管束内壁或壳体内壁将发生结垢甚至管束堵塞,结垢和堵塞是该设备常见的运行问题。
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换热器发生结垢的原因分析及处理方法
换热器是炼油厂常减压车间应用广泛的冷换设备,工厂每年因处理换热器的结垢而耗资巨大,问题严重时还会影响安全生产的进行。
根据结垢层沉积的机理,可将污垢分为颗粒污垢、结晶污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢、生物污垢等。
1)颗粒污垢:悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚。
这种污垢也包括较大固态微粒在水平换热面上因重力作用形成的沉淀层,即所谓沉淀污垢和其他胶体微粒的沉积。
2)结晶污垢:溶解于流体中的无机盐在换热表面上结晶而形成的沉积物,通常发生在过饱和或冷却时。
典型的污垢如冷却水侧的碳酸钙、硫酸钙和二氧化硅结垢层。
3)化学反应污垢:在传热表面上进行化学反应而产生的污垢,传热面材料不参加反应,但可作为化学反应的一种催化剂。
4)腐蚀污垢:具有腐蚀性的流体或者流体中含有腐蚀性的杂质对换热器表面腐蚀而产生的污垢。
通常,腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体的 pH 值。
5)生物污垢:除海水冷却装置外,一般生物污垢均指微生物污垢。
其可能产生粘泥,而粘泥反过来又为生物污垢的繁殖提供了条件,这种污垢对温度很敏感,在适宜的温度条件下,生物污垢可生成可观厚度的污垢层。
6)凝固污垢:流体在过冷的换热器面上凝固而形成的污
垢。
例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成冰。
温度分布的均匀与否对这种污垢影响很大。
防止结垢的技术应考虑以下几点:1)防止结垢形成;2)防止结垢后物质之间的粘结及其在传热表面上的沉积;3)从传热表面上除去沉积物。
防止结垢采取的措施包括以下几个方面:
1 设计阶段应采取的措施
在换热器的设计阶段,考虑潜在污垢时的设计,应考虑如下 6 个方面:1)换热器,也称为换热设备,热交换器,热交换设备href="/" target=_blank>换热器容易清洗和维修(如板式换热器);2)换热器设备安装后,清洗污垢时不需拆卸设备,即能在工作现场进行清洗;3)应取最少的死区和低流速区;4)换热器内流速分布应均匀,以避免较大的速度梯度,确保温度分布均匀(如折流板区);5)在保证合理的压力降和不造成腐蚀的前提下,提高流速有助于减少污垢;6)应考虑换热器表面温度对污垢形成的影响。
2 运行阶段污垢的控制
1)维持设计条件由于在设计换热器时,采用了过余的换热面积,在运行时,为满足工艺需要,需调节流速和温度,从而与设计条件不同,然而应通过旁路系统尽量维持设计条件(流速和温度)以延长运行时间,推迟污垢的发生。
2)运行参数控制在换热器运行时,进口物料条件可能变化,因此要
定期测试流体中结垢物质的含量、颗粒大小和液体的 pH 值。
3)维修措施良好换热器,也称为换热设备,热交换器,热交换设备href="/" target=_blank>换热设备维修过程中产生的焊点、划痕等可能加速结垢过程形成,流速分布不均可能加速腐蚀,流体泄漏到冷却水中,可为微生物提供营养,对空气冷却器周围空气中灰尘缺少排除措施,能加速颗粒沉积和换热器的化学反应结垢的形成。
用不洁净的水进行水压试验,可引起腐蚀污垢的加速形成。
4)使用添加剂针对不同类型结垢机理,可用不同的添加剂来减少或消除结垢形成。
如生物灭剂和抑制剂、结晶改良剂、分散剂、絮凝剂、缓蚀剂、化学反应抑制剂和适用于燃烧系统中防止结垢的添加剂等。
5)减少流体中结垢物质浓度通常,结垢随着流体中结垢物质浓度的增加而增强,对于颗粒污垢可通过过滤、凝聚与沉淀来去除;对于结疤类物质,可通过离子交换或化学处理来去除;紫外线、超声、磁场、电场和辐射处理紫外线对杀死细菌非常有效,超强超声可有效抑制生物污垢,现在的研究还有磁场、电场和辐射处理装置,结论有待进一步研究。
换热器
3 化学或机械清洗技术
化学清洗技术是一种广泛应用的方法,有时在设备运行时,也能进行清洗,但其主要缺点是化学清洗液不稳定,对换热器和连结管处有腐蚀。
机械清洗技术通常用在除去壳侧的污
垢,先将管束取出,沉浸在不同的液体中,使污垢泡软、松动,然后用机械方法除去垢层。
4 机械在线除垢技术
1)使用磨粒在流体中加入固体颗粒来摩擦换热器表面,以清除污垢,但对换热器表面易产生腐蚀。
2)海绵胶球连续除垢主要应用于电站凝汽器中冷却水侧的污垢清除,海绵胶球在换热器管内通过泵打循环,胶球比管子直径略大,通过管子的每只胶球轻微地压迫管壁,在运动中擦除沉积物。
3)自动刷洗换热器管道刷洗设施由 2 个外罩和 1 个尼龙刷组成,外罩安装在每根管的两端,改变水流方向可使刷子沿管道前后推进刷洗。
水流换向可使刷子沿管道前推刷洗。
水流换向由压缩空气驱动并定时控制联结在管道上的四通阀来完成。