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论板式冷却器结垢的主要原因与解决方法

2023年04月16日 18:25:42      来源:泰州市明炜机械有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:23

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机器使用长时间后都会出现老化反应迟钝现象,给使用者带去很多的不便,板式冷却器也会出现此类问题,长时间使用后该产品内部出现结垢现象,影响产品的工作效率。


板式冷却器以其重量轻、占地面积小、投资少、换热效率高、组装灵活、结垢易于清除等特点, 及其在供热工作中所起的作用, 越来越受到供热企业的高度重视, 并逐步推广使用, 以取代原有的管壳式冷却器。但由于板式冷却器流通截面较小, 结垢后容易产生堵塞, 使板式冷却器的换热效率降低, 影响了设备的安全和用户的正常用热。因此, 解决板式冷却器的清洗,防止水垢的形成, 将成为确保安全生产和经济运行的重要课题。

1、板式冷却器结垢堵塞的主要原因及其危害


板式冷却器在使用过程中,由于水处理设备运行不当,水质控制不达标,将不合格的软化水注入供热系统中,使水中的钙、镁、碳酸盐遇热后分解为碳酸钙和沉淀物黏结在冷却器的受热面上,形成了坚硬的水垢。由于水垢的导热性能差,造成了冷却器换热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、板式冷却器结垢的清洗方式

2.1 清洗剂的选择

清洗剂的选择,目前采用的是酸洗, 它包括有机酸和无机酸。有机酸主要有:草酸、甲酸等。无机酸主要有: 盐酸、硝酸等。根据冷却器结垢和工艺、材质和水垢成分分析得出:
1冷却器流通面积小,内部结构复杂, 清洗液若产生沉淀不易排放。
2冷却器材质为镍钛合金,使用盐酸为清洗液, 容易对板片产生强腐蚀, 缩短冷却器的使用寿命。
通过反复试验发现,选择甲酸作为清洗液效果更好。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。
通过对水垢样本的化学试验研究表明,甲酸能够有效地清除水垢。通过酸液浸泡试验, 发现甲酸能有效地清除附在板片上的水垢, 同时它对冷却器板片的腐蚀作用也很小。

2.2 清除水垢的基本原理

1) 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。
2) 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。
3) 气掀作用:酸溶液与钙、镁、碳酸盐水垢发生反应后,产生大量的二氧化碳。二氧化碳气体在溢出过程中,对于难溶或溶解较慢的水垢层,具有一定的掀动力,使水垢从冷却器受热表面脱落下来。
4) 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。

2.3 清洗水垢的工艺要求

1) 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冷却器板片的腐蚀,通过反复试验现,酸洗温度控制在60℃为宜。
2) 酸洗液浓度:根据反复试验得出, 酸洗液应按甲酸 81.0%、水 17.0%、缓冲剂1.2%、表面活性剂 0.8%的浓度配制,清洗效果。
3) 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 3-4 h。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0.2%时,即可认为酸洗反应结束。
4) 钝化处理:酸洗结束后,板式冷却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,对冷却器板片进行钝化处理。

2.4 清洗水垢的具体步骤

1) 冲冼:酸洗前,先对冷却器进行开式冲洗,使冷却器内部没有泥、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。
2) 将清洗液倒入清洗设备,然后再注入冷却器中。

3) 酸洗:将注满酸溶液的冷却器静态浸泡2h,然后连续动态循环3-4h,其间每隔 0.5h 进行正反交替清洗。酸洗结后,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。
4) 碱洗:酸洗结束后用 NaOH, Na3PO4,软化水按一定的比例配制好, 利用动态循环的方式对冷却器进行碱洗, 达到酸碱中和, 使冷却器板片不再腐蚀。
5) 水洗:碱洗结束后,用清洁的软化水, 反复对冷却器进行冲洗 0.5h, 将冷却器内的残渣冲洗干净。
6) 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, 要对冷却器进行打压试验, 合格后方可使用。

3、防止板式冷却器结垢的措施

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,合格后才能注入管网中。
2) 新的系统投运时,应将冷却器与供热系统分开,进行一段时间的循环后,再将冷却器并入系统中,以避免管网中杂质进入冷却器
3) 在供热系统中,除污器和过滤器应当进行不定期的清理外,还应当保持管网中的清洁,以防止冷却器堵塞。

综上所述, 严格按照板式冷却器的清洗方式进行清洗,是集中供热生产正常运行的重要保证。

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