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化學清洗板式換熱器的方法及操作步驟

來源:康景輝熱能設備日期:2018/12/01 16:25 瀏覽:

      板式換熱器使用過程中,由于水處理設備運行不當,水質控制不嚴,將不合格的軟化水注入換熱器,水中的鈣鎂碳酸鹽遇熱后分解為碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀物粘結在換熱器的受熱面上,形成了堅硬的水垢。由于水垢的導熱性能差(其導熱系數僅為鋼材導熱系數的1/30—1/50),使板式換熱器傳熱惡化,大大降低傳熱效率,造成熱能的嚴重浪費。水垢的存在會堵塞板式換熱器通道,使系統阻力增大,影響系統的正常運行。
 
      板式換熱器的水垢和傳熱片結構牢固,難以用物理方法清洗,所以選用化學清洗中的酸洗方法除垢。這種方法是將一種化學清洗劑循環地通過換熱器,使板片表面的污垢溶解、排出。此法不需要拆開換熱器,簡化了清洗過程,也減輕了清洗的勞動程度。由于板片波紋能使清洗液劇烈湍流,有利于垢層溶解,所以化學清洗法是比較理想的方法。

化學清洗板式換熱器的方法及操作步驟

      化學清洗板式換熱器的方法及操作步驟:
 

      1、 清洗劑的選擇
 
      清洗劑的選擇,目前采用的是酸洗,它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。根據換熱器結垢和工藝、材質和水垢成分分析得出:

      ⑴ 換熱器流通面積小,內部結構復雜,清洗液若產生沉淀不易排放。

      ⑵ 使用鹽酸為清洗液,容易對板片產生強腐蝕,縮短換熱器的使用壽命。

      因此,選擇甲酸作為清洗液效果很好。在甲酸清洗液中加入緩沖劑和表面活性劑,清洗效果要好很好,并可降低清洗液對板片的腐蝕。

      2、化學除垢的基本原理

      ⑴ 溶解作用:酸液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發生反應,形成易溶化合物,使水垢溶解。

      ⑵ 剝離作用:酸液能夠溶解金屬表面的氧化物,破壞與水垢的結合,從而使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離并脫落下來。

      ⑶ 氣掀作用:酸溶液與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發生反應后,產生大量的二氧化碳,二氧化碳氣體在溢出過程中,對于難溶或溶解較慢的水垢層具有掀動力,使水垢從換熱器受熱表面脫落下來。

      ⑷ 疏松作用:對于含有硅酸鹽和硫酸鹽混合水垢,由于鈣、鎂、碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解,殘留的水垢會變得疏松,很容易被流動的酸溶液沖刷下來。

化學清洗板式換熱器的方法及操作步驟


      3、 化學清洗水垢的工藝要求

      ⑴ 酸洗程度:提升酸洗溫度有利于提高除垢效果。如果溫度過高就會加劇酸洗液對換熱器板片的腐蝕,酸洗液溫度控制在60度為宜。

      ⑵ 酸洗液濃度:酸洗液應按甲酸81%、水17%、緩沖劑1.2%、表面活性劑0.8%的濃度配制,清洗效果比較好。

      ⑶ 酸洗方法及時間:酸洗方法應以靜態浸泡和動態循環相結合的方法進行。酸洗時間為先今天浸泡2小時,然后動態循環3到4小時。在酸洗過程中應經常取樣化驗酸洗濃度,當相鄰兩次酸洗化驗濃度低于0.2%時,即可認為酸洗反應結束。

      ⑷ 敦化處理:酸洗結束后,板換表面的水垢和金屬氧化物絕大部分被溶解脫落,暴露出嶄新的金屬,極易腐蝕,因此要對板片進行鈍化處理。

      4、 化學清洗水垢的具體步驟

      ⑴ 沖洗:酸洗前,先對換熱器進行開式沖洗,使換熱器內部沒有泥、垢等雜質,這樣既能提高酸洗的效果,也可降低酸洗的耗酸量。

      ⑵ 將清洗液倒入清洗設備,然后再注入換熱器中。

      ⑶ 酸洗:將注滿酸溶液的換熱器靜態浸泡2小時,然后連續動態循環3到4小時,其間每隔0.5小時進行正反交替清洗。酸洗結束后,弱酸液pH值大于2,酸液可重復使用,否則應將酸洗液稀釋中和后排掉。

      ⑷ 堿洗:酸洗結束后,用氫氧化鈉、鈉、釙,軟化水按比例配制好,利用動態循環的方式對換熱器進行堿洗,達到酸堿中和,使換熱器板片不再腐蝕。

      ⑸ 水洗:堿洗結束后,用清潔的軟化水,反復對換熱器進行沖洗0.5小時,將換熱器內的殘渣沖洗干凈。

      ⑹ 記錄:清洗過程中,應嚴格記錄各步驟的時間,以檢查清洗效果。

化學清洗板式換熱器的方法及操作步驟


      5、 化學清洗系統的輔助工作

      為了理想的清洗效果,需配備臨時的管接頭,法蘭、閥門、管道、泵裝配要正確,使其操作穩定、方便。為了保證換熱器不受腐蝕,在臨時管線內掛相同材質的試片,清洗過程中隨時觀察表面狀況。清洗結束后,根據質量的變化求出腐蝕
速度。

      酸洗結束后用濃度0.1%的有機酸灌入換熱器中作用30分鐘,然后灌入鈍化液敦化5小時,使清洗后的金屬表面形成一層致密的保護膜。清洗全部結束后,檢查換熱器的出入口及其余部位,垢類均全部出去,沒有殘渣沉積。

      6、 防止板式換熱器結垢的措施

      ⑴ 運行中嚴把水質關,需要對系統中的水喝軟化罐中的軟化水進行嚴格的水質化驗,合格后才能注入管網中。

      ⑵ 新的系統投運時,應將換熱器與系統分開,進行一段時間的循環后,再將換熱器并入系統中,以避免管網中雜質進入換熱器。
 
      ⑶ 在整個系統中,除污器和過濾器應當進行不定期的清理外,還應當保持管網中的清潔,以防止換熱器堵塞。


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