每年秋冬季都是換熱器使用的高峰，而高峰使用之前對長期使用的換熱器進(jìn)行檢修清洗很有必要，本周擎立干貨分享各類換熱器的清洗技術(shù)。

擎立

換熱器是一種結(jié)構(gòu)緊湊、高效的換熱設(shè)備 ,是實現(xiàn)加熱、冷卻、熱回收、快速滅菌等用途的優(yōu)良設(shè)備。但是,由于換熱器長期運行,用來冷卻或加熱側(cè)純凈程度的不同以及工藝介質(zhì)本身性質(zhì)的差異導(dǎo)致?lián)Q熱器結(jié)垢已成必然 ,造成換熱器換熱效率降低,從而影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行和設(shè)備的安全。因此,換熱器應(yīng)定期進(jìn)行清洗,除掉污垢,以保證換熱器的高效換熱和生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

換熱器結(jié)垢嚴(yán)重

一、換熱器結(jié)垢原因、種類及危害

（1）因為常用換熱器換熱器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng),由于某些鹽類在溫度升高及濃度較高時從水中析出,附著于換熱管表面,形成水垢,隨著使用時間及頻率的增加積垢層逐漸變厚、變硬,緊緊地附著于換熱管表面上;

（2）如同水垢一樣,換熱器的另一側(cè)流體由于物質(zhì)本身的性質(zhì)可能出現(xiàn)非水垢類固體析出物,長期不處理會越來越多積累在換熱管面;

（3）當(dāng)流體所含的機械雜質(zhì)有機物較多而流體的流速又較小時,部分機械雜質(zhì)或有機物也會在換熱器內(nèi)沉積,形成疏松、多孔或膠狀污垢。

換熱器六類主要結(jié)垢過程

對于常用的換熱器而言。根據(jù)結(jié)垢機理,我們一般將結(jié)垢分為以下幾類:

（1）類析晶結(jié)垢:如水冷卻系統(tǒng),由于水中過飽和的鈣、鎂鹽類由于溫度、pH等變化而從水中結(jié)晶沉積在換熱器表面,而形成了水垢;

（2）粒結(jié)垢:流體中懸浮的同體顆粒在換熱面上的積聚;

（3）化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢:由于化學(xué)反應(yīng)而造成的同體沉積;

（4）腐蝕結(jié)垢:換熱介質(zhì)腐蝕換熱面,產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物沉積于受熱面上而形成污垢;

（5）生物結(jié)垢:對于常用的冷卻水系統(tǒng)來講,工業(yè)水巾往往含有微生物及其所需的營養(yǎng),這些微生物群體繁殖,其群體及其排泄物同泥漿等在換熱表面形成生物垢;

（6）凝同結(jié)垢:在過冷的換熱面上,純液體或多組分溶液的高溶解組分凝同沉積。

以上的分類只是表明某個過程對形成該類污垢是一個主要過程。結(jié)垢往往是多種過程的共同作用結(jié)果,因此換熱面上的實際污垢,常常是多種污垢混合在一起的。

結(jié)垢不清洗的危害

（1）結(jié)垢使設(shè)備熱交換效率大幅下降,能源消耗大幅增加,生產(chǎn)成本上升；

（2）結(jié)垢使換熱設(shè)備熱傳導(dǎo)工況惡化,傳熱面超溫過熱,引發(fā)鼓皰、裂紋、爆管等安全事故；

（3）結(jié)垢會引發(fā)垢下腐蝕損傷,造成設(shè)備穿孔泄漏,縮短設(shè)備使用壽命結(jié)垢會使生產(chǎn)工藝不穩(wěn),影響產(chǎn)品品質(zhì),引發(fā)質(zhì)量事故。

為保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全，必須定期對換熱器進(jìn)行除垢清洗。

二、換熱器清洗方式的選擇

根據(jù)清洗方法的不同,主要清洗方法為物理清洗和化學(xué)清洗。

化學(xué)清洗

化學(xué)清洗是通過化學(xué)清洗液產(chǎn)生某種化學(xué)反應(yīng)，使換熱器傳熱管表面的水垢和其他沉積物溶解、脫落或剝離。化學(xué)清洗不需要拆開換熱器，簡化了清洗過程，也減輕了清洗的勞動程度。其缺點是化學(xué)清洗液選擇不當(dāng)時，會對清洗物基體腐蝕破壞，造成損失。

化學(xué)清洗方法

? 循環(huán)法：用泵強制清洗液循環(huán)，進(jìn)行清洗。

? 浸漬法：將清洗液充滿設(shè)備，靜置一定時間。

? 浪涌法：將清洗液充滿設(shè)備，每隔一定時間把清洗液從底部卸出一部分，再將卸出的液體裝回設(shè)備內(nèi)以達(dá)到攪拌清洗的目的。

化學(xué)循環(huán)法示意圖

（1）隔離設(shè)備，并把換熱器內(nèi)的水排放干凈。

（2）用高壓水清洗管道雜質(zhì)并封閉系統(tǒng)。

（3）隔離閥和交換器之間裝球閥，接上輸送泵和導(dǎo)管，清洗劑從換熱器的底部泵入，從頂部流出。

（4）注入所需要的清洗劑，反復(fù)循環(huán)清洗。

（5）隨時排出氣體并注入適當(dāng)?shù)乃?

（6）使用PH 試紙測定清洗劑的有效性。

（7）回收清洗溶液并用清水反復(fù)沖洗至PH呈中性。

物理清洗

物理清洗是借助各種機械外力和能量使污垢粉碎、分離并剝離離開物體表面，從而達(dá)到清洗的效果。物理清洗方式都有一個共同點：高效、無腐蝕、安全、環(huán)保。其缺點是在清洗結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備內(nèi)部時其作用力有時不能均勻達(dá)到所有部位而出現(xiàn)“死角”。

常見的方法有，超聲波除垢、PIG清管技術(shù)、電場除垢技術(shù)等。

高壓水噴射清洗

利用柱塞泵產(chǎn)生的高壓水經(jīng)過特殊噴嘴噴向垢層，除垢徹底、效率高，但是其裝機容器里大、耗水多。

高壓水噴射清洗

超聲波除垢

主要是利用超聲波聲場處理流體，使流體種的成垢物質(zhì)在超聲場作用下，其物理形態(tài)和化學(xué)性能發(fā)生一系列變化，使之分散、粉碎、松散、松脫而不易附著管壁形成的積垢。

管道內(nèi)移動式除垢機具除垢

新型管道內(nèi)移動式除垢機具效率較高，質(zhì)量好，適用于油氣輸送管道及化工液體和水輸送管道的除垢。

按驅(qū)動方式不通過，典型的管道內(nèi)移動式除垢機具分為：A.電力驅(qū)動移動式除垢機具；B.液力驅(qū)動移動式除垢機具；C.壓縮空氣驅(qū)動移動式除垢機具。

機械清洗

它是靠機械作用提供一種大于污垢粘附力的力而使污垢從換熱面上脫落。這種方法可以除去化學(xué)方法不能除去的碳化污垢和硬質(zhì)垢，但要清理干凈管內(nèi)垢層一般需要5-6遍，有時多達(dá)10遍，清管效率低，質(zhì)量差。

微生物清洗

微生物清洗是利用微生物將設(shè)備表面附著的油污分解，使之轉(zhuǎn)化為無毒無害的水溶性物質(zhì)的方法。這種清洗把污染物(如油類)和有機物徹底分解，是一種真正意義上的環(huán)保型清洗技術(shù)。

物理清洗和化學(xué)清洗都存在著各自的優(yōu)缺點,又具有很好的互補性。在實際應(yīng)用過程中,通常都是把兩者結(jié)合起來使用,以獲得更好的清洗效果。

對化學(xué)清洗方法而言，清洗劑的選擇對清洗效果有顯著影響。

三、清洗劑的選擇

工業(yè)清洗劑的選用原則

?良好的去污能力;

?對清洗對象無不良影響;

?質(zhì)量穩(wěn)定;

?價格低廉。

常用的化學(xué)清洗劑

（1）利用溶解作用去污的清洗劑（包括水和有機溶劑）；

（2）利用表面活性作用去污的表面活性劑清洗劑（如陽離子、陰離子、非離子及兩性離子表面活性劑）；

（3）利用化學(xué)反應(yīng)作用去污的化學(xué)清洗劑（如酸、堿、鹽、氧化劑等）。

換熱器清洗藥劑的選擇方法

清洗換熱器時首先確定好清洗部位，確定好換熱器材料，取樣分析后，根據(jù)換熱器材質(zhì)及結(jié)垢程度選擇試劑。

換熱器清洗劑

? 對于碳鋼材質(zhì)以碳酸鹽垢及鐵銹為主時,一般選擇鹽酸做主酸洗液效果較好,出于安全考慮也可選擇有機酸氨基磺酸做為主洗酸劑;

? 對于不銹鋼來說一般選擇硝酸為最佳清洗酸劑,同樣出于安全角度考慮式根據(jù)實際情況也可選擇酸性溫和的氨基磺酸作為主洗酸劑。

? 清洗銅材料換熱器時候,一定要注意是哪種銅材質(zhì)。

黃銅尤其要注意,黃銅主要成分為銅,其次鋅的含量相當(dāng)高,為了防止脫鋅現(xiàn)象發(fā)生,對酸洗液選擇盡可能濃度較低,一般緩蝕劑同時保護(hù)銅、鋅兩種金屬效果較差。故在操作過程中采取溫和清洗方式,即低濃度、短時間、小流速,常溫清洗比較好。

一般緩蝕劑選擇Lan-826即可,對于其他助劑,如表面活性劑、黏泥剝離劑、發(fā)泡劑等可根據(jù)清洗劑選擇原則結(jié)合具體情況選擇。在一些特殊情況下,主要是指清洗材料可能存在缺陷或者比較薄或者其他的特殊情況時,應(yīng)慎重考慮選擇藥劑。

四、板式換熱器清洗方法

板片的清洗方法有三種，即反沖法(不拆開清洗)，手工清洗法(拆開清洗)，和化學(xué)清洗法(不拆開清洗)。

清洗方式

（1）手工清洗法。換熱板片結(jié)垢厚度很薄而不溶于水時，則可拆開，逐片用有壓力的水(0.1～0.2MPa)或用帶水的低壓蒸汽進(jìn)行噴射沖刷處理，對于用水很難沖刷的沉積物，則可用軟纖維刷子、鬃毛刷來洗刷。

（2）化學(xué)清洗法。換熱板片表面，尤其是介質(zhì)流動的死角處，有較硬的沉積物(氧化物或碳化物)，用手工清洗法是很難解決的，可根據(jù)換熱板片的材質(zhì)而采取不同的化學(xué)溶劑來清洗。

清洗劑的選擇

目前一般采用的是酸洗，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。

清洗流程

（1）沖冼：酸洗前，先對換熱器進(jìn)行開式?jīng)_洗，使換熱器內(nèi)部沒有泥、垢等雜質(zhì)，這樣既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。

（2）將清洗液倒人清洗設(shè)備，然后再注入換熱器中。

（3）酸洗：將注滿酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2h。然后連續(xù)動態(tài)循環(huán)3～4 h。其間每隔0.5h。

進(jìn)行正反交替清洗。酸洗結(jié)束后，若酸液pH值大于2，酸液可重復(fù)使用，否則，應(yīng)將酸洗液稀釋中和后排掉。

（4）堿洗：酸洗結(jié)束后，用NaOH，Na，PO ，軟化水按一定的比例配制好，利用動態(tài)循環(huán)的方式對換熱器進(jìn)行堿洗，達(dá)到酸堿中和，使換熱器板片不再腐蝕。

（5）水洗：堿洗結(jié)束后，用清潔的軟化水．反復(fù)對換熱器進(jìn)行沖洗0．5 h，將換熱器內(nèi)的殘渣徹底沖洗干凈。

（6）記錄：清洗過程中，應(yīng)嚴(yán)格記錄各步驟的時間，以檢查清洗效果。

總之，清洗結(jié)束后，要對換熱器進(jìn)行打壓試驗。合格后方可使用。

預(yù)防結(jié)垢的措施

（1）運行中嚴(yán)把水質(zhì)關(guān)，必須對系統(tǒng)中的水和軟化罐中的軟化水進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)化驗，合格后才能注人管網(wǎng)中。

（2）新的系統(tǒng)投運時，應(yīng)將換熱器與系統(tǒng)分開，進(jìn)行一段時間的循環(huán)后，再將換熱器并人系統(tǒng)中．以避免管網(wǎng)中雜質(zhì)進(jìn)入換熱器。

（3）在整個系統(tǒng)中，除污器和過濾器應(yīng)當(dāng)進(jìn)行不定期的清理外，還應(yīng)當(dāng)保持管網(wǎng)中的清潔，以防止換熱器堵塞。