板式热交换器结垢的主要原因及其危害

2019-03-11 19:03:00 zixun
1 板式热交换器结垢的主要原因及其危害 板式热交换器在使用过程中, 由于水处理设备运行不当, 水质扼制 不达标,将不合格的软化水注入供热系统中,使水中的钙、镁及碳酸 盐遇热后分解为碳酸钙和氢氧化钙沉淀物结在热交换器的受热面上, 形成了坚硬的水垢。 由于水垢的导热性能差, 造成热交换器热交换效 率的降低以及热能的严重浪费, 从而影响了供热的效果, 给供热单位 造成了严重的负面影响。 2 板式热交换器结垢的清洗方法 1)机械清洗(因为垢硬,必须用铁刷刷)是最简单的清洗方法, 但弊端是: ①对板片有划伤,而且刷后更易挂垢。 ②工人在冷水中作业,劳动条件差。 ③清洗时必须将热交换器拆开, 既浪费胶, 又对板片及胶条有损害, 劳动强度大。 2)化学方法清洗:目前采用的是酸洗,通过试验发现,选择甲酸 及草酸作为清洗液效果较好,又不腐蚀热交换器板片。 (1)甲酸清洗。在甲酸清洗液中加入缓冲剂和表面活性剂,清洗 效果更好,并可降低清洗液对板片的腐蚀。 ①清除水垢的基本原理 a 溶解作用:酸溶液容易与钙、镁、碳酸盐水垢发生反应,生成易 溶化合物,使水垢溶解。 b 剥离作用:酸溶液能溶解金属表面的氧化物,破坏与水垢的结 合,从而使附着在金属氧化物表面的水垢剥离,并脱落下来。 c 气掀作用:酸溶液与钙、镁、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,使水垢从热交换器受热表面脱落下来。 d 疏松作用:对于含有硅酸盐和硫酸盐混合水垢,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 易被流动的酸溶液冲刷下来。 ②清洗水垢的工艺要求 a 酸洗温度: 提升酸洗温度有利于提高除垢效果, 如果温度过高就 会加剧酸洗液对热交换器板片的腐蚀,酸洗温度扼制在 60℃为宜。 b 酸洗液浓度:根据试验,酸洗液应按甲酸 8110%、水 1710%、 缓冲剂 112%、表面活性剂 018%的浓度配制,清洗效果极佳。 c 酸洗方法及时间: 酸洗方法应以静态浸泡和动态循环相结合的方 法进行。酸洗时间为先静态浸泡 2h,然后动态循环 3h~4h.在酸洗过 程中应经常取样化验酸洗浓度,当相邻两次化验浓度差值低于 012% 时,即可认为酸洗反应结束。 d 钝化处理:酸洗结束后,板式热交换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,对热交换器板片应进行钝化处理。 ③清洗水垢的具体步骤 a 冲冼:酸洗前,先对热交换器进行开式冲洗,使热交换器内部没 有泥、 垢等杂质, 这样既能提高酸洗的效果, 也可降低酸洗的耗酸量。 b 将清洗液倒入清洗设施,然后再注人热交换器中。 c 酸洗:将注满酸溶液的热交换器静态浸泡 2h,然后连续动态循 环 3h~4h,其间每隔 015h 进行正反交替清洗。 酸洗结束后,若酸液 PH 值大于 2,酸液可重复使用,否则,应将 酸洗液稀释中和后排掉。 d 碱洗:酸洗结束后,用磷酸三钠,软化水按一定的比例配制好, 利用动态循环的方式对热交换器进行碱洗, 达到酸碱中和, 使热交换 器板片不再腐蚀。 e 水洗:碱洗结束后,用清洁的软化水,反复对热交换器进行冲洗 015h,将热交换器内的残渣彻底冲洗干净。 f 记录: 清洗过程中, 应严格记录各步骤的时间, 以检查清洗效果。 总之,清洗结束后,要对热交换器进行打压试验,合格后方可使用。 (2)草酸清洗。首先,根据板片材质及垢的颜色等进行分析,通 过实验草酸既能与垢发生反应,对板片又没有腐蚀。 1)试验过程 a 不拆热交换器,在热交换器二次网进、出口阀门里侧安上注水 阀门,将水箱内 3%~5%草酸溶液注入热交换器内,利用循环泵强 制草酸溶液在热交换器与水箱之间循环,达到清洗目的。 b 清洗 2 遍,每遍清洗三、四个小时,拆开热交换器后,板片光 洁如新,试验获得成功。 c 用 2%磷酸三钠清洗后,再用清水冲洗 2 次。 2)使用草酸进行清洗板片,必须遵守如下操作规程 a 冲洗: ①水温必须<16℃; ②草酸浓度<5%,浸泡时间不能超过 6h; ③兑溶液水箱一定要避光; ④用草酸洗后,必须用 2%磷酸三钠进行冲洗,再用清水冲洗 2 遍 ⑤进、出口阀门一定要严,不得将溶液进入系统; ⑥不得将清洗液放入泵坑,必须放入下水。 (3)拆洗(结垢较严重时)。拆卸、安装交换器按《拆、装交换 器注意事项》;拆卸板片去掉胶条后,放入槽中,再注入清水;投药 量:按水槽水量的 5%(即 100kg 水兑 5kg 草酸),用小桶稀释草酸 后,均匀倒入水槽中。草酸投放量可视结垢情况确定,最大投放量不 得超过 5%;酸浸温度、时间:板片在水槽中酸浸时间不能超过 6h (以 4h 为宜),浸泡水温不得超过 16℃;浸泡后的板片用竹刷(或 塑料刷)擦拭,清水冲洗,严禁用金属刷或金属网擦拭;擦洗后的板 片用 2%磷酸三钠(100kg 水兑 2kg 磷酸三钠)浸泡 1h 后,用清水 冲洗;拆洗结束安装板片时,按使用尺寸的 112~115 倍长度进行压 紧,待进入采暖期前一周,再进行压紧或试压;拆洗中胶条必须用清 水冲洗,晾干后使用;不得将清洗液放入泵坑,必须放入下水。 3 防止板式热交换器结垢的举措 1) 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中。 2)新的系统投运时,应将热交换器与供热系统分开,进行一段时 间的循环后, 再将热交换器并人系统中, 以避免管网中杂质进人热交 换器。 3)在供热系统中,除污器和过滤器应当进行不定期的清理,还应 当保持管网中的清洁,以防止热交换器堵塞。
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