換熱器廣泛用于現代工業生產,冷卻水的利用量也在增加。 熱交換器的循環冷卻水中含有很多鹽類、腐蝕產物和各種微生物。 甚至經過處理的水中,也在一 定程度上含有溶解的固體、氣體和各種懸浮物,所以要定期清洗換熱器,長期不清洗會引起微生物(藻類、污泥)的沉淀、腐蝕、繁殖等問題。 運行一段時間后,大量的鈣鎂碳酸鹽垢和微生物污泥沉積在換熱器水側。 這些水垢牢固地附著在熱交換器管束的內表面和配管銅管上,降低設備和配管的效率,導致電力降低、能源和材料的消耗增加等不良情況。 結垢腐蝕性特別強時,工藝中斷,工廠系統被迫停產,直接造成各種經濟損失,甚至造成惡性生產事故。 即使在科學發展的當下,也不能全都避免不腐蝕的結垢。 因此,換熱器清洗已成為工業生產如石油、化工、電力、冶金等行業不可缺少的重要環節。換熱器等換熱設備的清洗已成為工業生產中不可缺少的環節,尤其是石油化工和熱電廠。
因此,換熱器需要及時清洗水垢。水垢的主要成分是碳酸鹽以及少量硫酸鹽、氧化鐵水垢和污垢。
一、換熱器清洗劑的選擇
目前,熱交換器清洗劑通常是酸洗的,其包括有機酸和無機酸。有機酸主要有草酸、甲酸等。無機酸主要有鹽酸、硝酸等。根據對換熱器防腐成分、工藝、材料和結垢的分析,得出以下結論:
①換熱器材質為NiTi合金,使用鹽酸作為清洗液,容易對板材造成嚴重腐蝕,縮短換熱器使用壽命。
②換熱器循環面積小,內部結構復雜。如果出現沉淀,洗滌液很難排出。
通過反復實驗,發現甲酸是一種很好的清洗液。在甲酸清洗液中加入緩沖劑和表面活性劑,可以達到好的清洗效果,減少清洗液對板材的腐蝕。水垢樣品的化學試驗表明,甲酸能除去氧化皮。通過酸浸泡試驗,發現甲酸可以除去附著在板上的水垢,同時對換熱器板的腐蝕作用很小。
二、具體的換熱器除垢清洗步驟
①沖洗:在酸洗前,換熱器應進行開放式沖洗,以確保換熱器內部沒有污垢和其他雜質,這樣可以提高酸洗效果,同時降低酸耗。
②將清洗液倒入清洗設備,然后倒入換熱器。
③酸洗:酸熱交換器靜置2h,然后連續動態循環3 ~ 4h,其間酸洗后每隔0.5h交替正反向清洗,如酸ph值大于2,則酸可重復使用;否則,酸性溶液應稀釋、中和并排放。
④堿洗:酸洗后,按一 定比例配制NaOH、NaOH、PO、軟化水,通過動態循環,對換熱器進行堿洗至酸堿中和,使換熱器板不再腐蝕。
⑤清洗:堿洗結束后,用0.5h的干凈軟化水重新清洗換熱器,徹 底清洗換熱器內的殘留物。
⑥記錄:清潔過程中,嚴格記錄每一步的時間,以檢查清潔效果??傊?,清洗后,熱交換器需要進行壓力測試。只有獲得肯定的結果后才能使用。
三、換熱器清洗的基本原理
①氣掀作用:酸與鈣、鎂、碳酸鹽水垢反應后產生大量二氧化碳。二氧化碳溢出。不溶解或緩慢溶解的水垢層有一 定的提升力,允許水垢從熱交換器的加熱表面脫落。
②溶解作用:酸性溶液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢反應,形成可溶性化合物、可溶性水垢。
③剝離作用:酸性溶液可以溶解金屬表面的氧化物,切斷與氧化皮的結合,清洗附著在金屬氧化物表面的氧化皮。
④疏松作用:對于含有硅酸鹽和硫酸鹽的混合秤,由于鈣、鎂、碳酸鹽和鐵氧化物在酸溶液中溶解,剩余秤變得松散,容易被流動的酸溶液沖走。