板式换热器免拆卸化学清洗

2019-03-11 19:03:00 zixun
板式换热器的不拆卸化学清洗 陈西 近年来,板式换热器以其重量轻、占地面积小、投资低、换热效率高、组装灵活、结垢易于 清除等特点,作为一种高效节能产品目前已经应用于众多行业当中。板式换热器的使用过程 中,由于水处理设备运行不当,水质控制不严,将不符合水质标准的循环水注入换热器,水 中的钙镁碳酸盐遇热后分解为碳酸钙和氢氧化镁沉淀物。 这些沉淀物, 一部分粘结在受热较 大的换热器受热面上, 形成坚硬的水垢; 另一部分悬浮在循环水中沉积在流速较低的受热面 上, 形成二次水垢。 由于水垢的导热性能极差 (其导热系数仅为钢材导热系数的 1/30 到 1/50) , 因使板式换热器传热恶化,大大降低了传热效率,造成热能的严重浪费。据资料显示,水垢 每增厚 1mm,热效率降低 8%左右。水垢的存在会堵塞板式换热器通道,使系统阻力增大, 影响设备的安全和系统的正常运行。 板式换热器的水垢和传热片结合牢固,难以用物理方法清除,所以选择用化学清洗中的酸 清洗方法除垢。根据板式换热器的结垢情况、老化程度和用户的要求,板式换热器的化学清 洗可分为拆卸清洗和不拆卸清洗两种方法。拆卸清洗除垢比较彻底,效果好,但劳动量大、工 序复杂且容易造成换热器渗漏、零配件损坏等不良影响;不拆卸清洗除垢不够彻底,但劳动量 小、工序简单,且不容易造成换热器渗漏、零配件损坏等不良影响。当板式换热器结垢情况 严重、换热效率低下,甚至堵塞时,必须采取拆卸清洗;当板式换热器结垢较轻或老化严重时, 可采取不拆卸清洗。 化学清洗时可采取循环清洗和浸泡清洗相结合的清洗工艺。 循环清洗是 用循环泵、清洗槽、塑料管、清洗对象组成封闭循环系统,将循环系统中加入适量清洗剂,用 循环泵循环清洗;浸泡清洗是循环系统中清洗剂均匀达到一定浓度后,关闭循环泵浸泡。为了 保证清洗剂的浓度,在循环过程中,每隔 1h 要检测一次清洗槽内清洗剂的浓度,使清洗剂的浓 度始终保持在 0.10~0.15mol/L 安全有效的范围内必要时需添加清洗剂。 板式换热器的传热片材料一般为奥氏体不锈钢,型号大致有 AISI304、304L、AISI316、 316L、316Ti,不锈钢材料需采用硝酸基清洗剂清洗。密封垫材料一般为丁晴橡胶(NBR) 130 140、丁基橡胶(RCB) 140、乙丙橡胶( EPDM) 150,这些材料均能耐酸、碱、酮、醇类等溶液 的腐蚀。基于此,我们采用不锈钢制品专用清洗剂,主要有硝酸、羟基乙酸、缓蚀剂、渗透剂、 消泡剂等化学药剂组成。 不拆卸化学清洗过程如下: 1.化学清洗循环回路的连接 先将板式换热器热介质的进出口阀门关闭,再将冷介质的进出口阀门关闭,排掉介质(一 般为水或汽) 。分别以冷热介质的进水排污口为清洗液进水口,出水排污口为清洗液出水口 (若无排污口需添加并加阀门) ,按热介质进口—热介质出口—冷介质进口—冷介质出口的顺 序,和清洗泵、清洗槽、塑料管组成化学清洗循环系统(如图所示) 。 清洗槽 板式换热器 循环泵 不拆洗清洗循环系统图 2.化学清洗工艺实施 往清洗槽内注水检查系统循环正常后,加入适量清洗剂,开始循环清洗。按照化学清洗工 艺,在循环过程中,每隔 1h 要检测一次清洗槽内清洗液的浓度,使清洗液的浓度始终保持在 0.10 ~0.15mol/L 安全有效的范围内,并根据测量数据添加清洗剂。 不拆卸化学清洗可能需要 时间长一些,可采用循环清洗和过夜浸泡清洗相结合来清洗。 当清洗剂浓度连续 2h 不变化或 变化量很小时,即可停止循环。 3.冲洗 化学清洗结束后,由于板式换热器内部流通孔径小,总有垢渣(特别是污垢)粘附在传热片 上,所以需要用循环泵反复冲洗掉垢渣。 把清洗槽内废液排掉,充满清水,用循环泵冲洗,废水排 掉,再反复冲洗,不停接水观察,直到板式换热器内不再有垢渣排出为止。 4.中和、钝化处理 中和是将清洗后设备中残留的酸液进行中和而不腐蚀设备;钝化是在金属表面上形成能 抑制金属溶解过程的电子导体膜,这层膜本身在介质中的溶解速度很小,以致它能使金属的阳 极溶解速度保持在很小的数值上。 由于不拆卸化学清洗要用到与板式换热器相连接的几段管 道,传热片为不锈钢材质不需要中和、钝化处理,但管道为钢铁材质,清洗后表面的水垢和铁锈 都被清除,露出钢铁的本质,其处于十分活泼的活化状态,极易锈蚀,因此需要进行中和、 钝化处 理,防止出现二次锈蚀。 5.中和处理 中和处理可用氢氧化钠、碳酸钠等辅以中和助剂,按 015%的投加量使用,即 1 t 水加中和 药剂 5kg,对循环系统内残余的酸性清洗剂进行中和处理,使 pH 达到 7 循环停止。 6.钝化处理 中和处理后进行钝化处理,向循环系统内添加适量钝化预膜剂,循环均匀后使 pH 控制在 8~9 之间,钝化预膜剂的使用量按清洗剂循环水量计算, 1 t 水加钝化预膜剂 10kg。 7.恢复 钝化后拆除连接管,关闭各排污阀,先打开冷介质的进出口阀门,再打开热介质的进出口 阀门即可。 防止板式换热器结垢的主要措施 1) 在日常运行中应严把水质关。运行人员必须对系统的循环水进行严格的水质化验, 水质合格后才能注入热力系统。 中心化验室应加强监督, 不定期抽查, 以保证入网水质合格。 2) 换热器投运前,应与系统分离,待冷循环一段时间后,将除污器和滤网中的杂质彻底清 除干净,再并网运行,并且要对除污器进行不定期的清理排污。3)由于一、二次网的循环 水都未经过除氧处理, 换热器表面的氧腐蚀不可避免, 特别是在停运期间, 氧腐蚀极为严重, 会形成铁氧化物。 这些铁氧化物与换热器表面的水垢结合后会形成巧克力色的水垢片, 严重 堵塞换热器的流通截面,影响换热效果,因此应在各热力站加装除氧设备。
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