板式换热器清洗的目的和意义

李娜

摘 要：换热器是合理利用能源、开发新能源的关键设备。随着新技术、新工艺、新材料的应用，板式换热器以占地面积小、 投资少、换热效率高等特点，逐步取代原有的管壳式换热器。 但由于板式换热器流通截面积小，当供应的原水未净化处理时，换热器设备和管道线路中都会产生很多如结焦、油污垢、水垢、沉积物、腐蚀产物、聚合物、菌类、藻类、粘泥等污垢。 产生的这些污垢会使设备和管道线路失效，装置系统会发生生产下降，能耗、物耗增加等不良情况，污垢腐蚀特别严重时还会使流程中断，装置系统被迫停产，直接造成各种造成经济损失，甚至还有可能发生恶性生产事故。

关键词：板式换热器；清洗；原因

1 板式换热器结垢的原因

1、水中以离子或分子状态溶解于水中的杂质：主要有：a钙盐类：在水中的主要构成有：Ca（HCO3）2、CaCl2、CaSO4、CaSIO3等，钙盐是造成换热器结垢的主要原因。b镁盐：在水中的主要成分有：Mg（HCO3）2、MgCL2、MgSO4等，镁溶解在水中后，在受热分解后生成Mg（OH）2沉淀，构成泥渣或水垢. 由于CaCO3和MgCO3的溶解度随温度的上升而下降，从水中结晶析出，当这些结晶物不断地沉积于换热器表面，便形成了很硬的水垢，不但影响了换热效率，同时增加了能耗，甚至还会因循环水的流量不足和压力降低导致停机、停产。 c.钠盐：主要构成有NaCL、Na2SO4、NaHCO3等。NaCL不生成水垢，但自来水中有游离氧存在，会加速板式换热器金属壁的腐蚀；Na2SO4的含量过高会结盐， 含盐量过高的水不仅会使管道流通系统中产生水锤作用，还会腐蚀阀门、弯头等附件，影响换热器安全运行； 水中的NaHCO3在温度和压力的作用下会分解出NaCO3、NaOH、CO2 ，这些物质过多时会使板式换热器中的金属晶粒受损。

2、以胶体状态存在的杂质：a铁化合物：主要成分是Fe2O3，它会生成铁垢。b微生物：由于循环水的水温、溶解氧等对微生物提供了有利于繁殖的条件，使微生物大量繁殖。当循环水的温度较高时，水中如果含有磷酸盐时， 这些磷酸盐正好是微生物的养料，微生物的繁殖不但阻塞板片通道， 有时还会堵塞管路，使金属腐蚀。c污泥：循环水中的污泥，来源于空气中的尘土及补充水中的悬浮物， 逐渐沉积在流速较低的换热器中附件中。d粘垢：主要是微生物的分泌物与水中泥沙、腐蚀产物、菌藻残骸粘结而成，常常附着在换热器壁面上。这些在循环交换设备中存在的水垢由于得不到科学的清洗，导致了能源的消耗和对换热器及附属设备的破坏，在设备遭到损害的同时又降低了运行效率。

在科学发展的今天要想完全的避免污垢的产生是几乎不可能的，所以，换热器等设备的清洗便成为工业生产，尤其是石油化工及热电工厂生产中所不可缺少的一个重要环节。

2 换热器清洗的目的和意义

1、维持正常生产，延长设备寿命，清除原材料表面污垢可保持材料的表面性质，保证后续生产工序的实施。定期或不定期清理生产设备的污垢，可达到维持设备正常运行，控制设备腐蚀，延长使用寿命与运行周期的目的。

2、提高生产能力，改善产品质量清除原材料表面的污染物可达到保持其良好的后续加工性能，提高产品质量的目的。设备的定期清洗，可以维持其应有的生产能力，减少污垢对产品性能的影响。

3、减少能源消耗，降低生产成本。工业清洗除以上诸方面都可以降低成本以外，还可以减少原材料及能源的消耗，提高生产效率以降低生产成本。

3 清除水垢的基本原理

1、溶解作用：通过酸溶液与钙、镁碳酸盐水垢发生反应，生成易溶化合物，使水垢溶解。

2、剥离作用：酸溶液能溶解金属表面的氧化物，破坏与垢的结合。使附着在金属氧化物表面的水垢剥离并脱落下来。

3、气掀作用：酸溶液与碳酸盐水垢发生反应后，产生大量的CO2，CO2气体在溢出过程中，对于难溶或溶解较慢的水垢层，具有一定的掀动力，使水垢从换热器表面脱落下来。

4、疏松作用：由于钙、镁碳酸盐和铁的氧化物在酸溶液中溶解，残留的水垢会变得疏松，很容易被流動的酸溶液冲刷下来。

通过控制酸洗温度：酸洗液的浓度及清洗时间能够很好的将换热器内的垢体清理干净。但酸洗结束后，板式换热器表面的水垢和金属氧化物绝大部分被溶解脱落，暴露出崭新的金属，极易腐蚀，因此在酸洗后，要对换热器板片进行钝化处理。即用NaOH，Na3PO4、软化水按一定的比例配制好，利用动态循环的方式对换热器进行碱洗，达到酸碱中和，使换热器板片不再腐蚀。

4 结束语

综上所述，板式换热器运行中严把水质关，必须对系统中的水和软化罐中的软化水进行严格的水质化验，合格后才能注人管网。新的系统投运时，应将换热器与供热系统分开，进行一段时间的循环后，再将换热器并人系统中，以避免管网中杂质进入换热器。

参考文献

[1]郭琳琳，张晓伟.浅谈板式换热器[J]. 科技视界. 2012（14）

[2]王爱清.浅谈板式换热器结垢的清洗[J]. 江西煤炭科技. 2010（01）