a:以離子或分子狀態溶解于水中的雜質鈣鹽類在水中的主要構成有Ca(HCO3)、CaCl2、CaSO4、CasiO3等。鈣鹽是造成換熱器結垢的主要成分。
b:鎂鹽:在水中的主要構成有Mg(HCO3)、Mgcl2、MgSO4等。鎂溶解在水中后,在受熱分解后生成Mg(OH)2沉淀,構成泥渣或水垢。
c鈉鹽主要構成有NaCl、Na2SO4、NaH-CO3等。NaCl不生成水垢但水中有游離氧存在,會加速金屬壁的腐蝕Na2SO4的含量過高會結鹽影響安全運行水中的NaHCO3在溫度和壓力的作用下會分解出NaCO3、NaOH、CO2使金屬晶粒受損。以膠體狀態存在的雜質鐵化合物主要成分是Fe2O3它會生成鐵垢。微生物由于循環水的水溫、溶解氧等對微生物提供了有利于繁殖的條件微生物將大量繁殖。循環水的溫度較高時,在水中投加磷酸鹽等藥劑正好是微生物的養料微生物的繁殖不但阻塞板片通道有時還會堵塞管路還會使金屬腐蝕。
c污泥:冷卻循環水中的污泥來源于空氣中的塵土及補充水中的懸浮物逐漸沉積在流速較低的換熱器中。
d粘垢:主要是微生物的分泌物與水中泥沙、腐蝕產物、菌藻殘骸粘結而成常常附著在換熱器壁面上。
2板式換熱器結垢的清洗方式
2.1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。換熱器材質為鎳鈦合金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。多采用的是硝酸。硝酸清洗所用的緩蝕劑可為0.2%-0.3%的烏洛托平加入1.15%-0.2%的苯胺和0.05-0.1的硫氟酸銨。經硝酸清洗并沖洗干凈后的設備在空氣中可自行鈍化。通過反復試驗發現選擇甲酸作為清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加入緩沖劑和表面活性劑清洗效果更好并可降低清洗液對板片的腐蝕。通過對水垢樣本的化學試驗研究表明,發現甲酸能有效地清除附在板片上的水垢同時它對換熱器板片的腐蝕作用也很小。
2.2清除水垢的基本原理
2.2.1溶解作用,酸溶液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發生反應,生成易溶化合物使水垢溶解。
2.2.2剝離作用,酸溶液能溶解金屬表面的氧化物,破壞與水垢的結合。使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離。并脫落下來。
2.2.3氣掀作用,酸溶液與碳酸鹽水垢發生反應后,產生大量的CO2,CO2氣體在溢出過程中,對于難溶或溶解較慢的水垢層,具有一定的掀動力,使水垢從換熱器表面脫落下來。
2.2.4疏松作用,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。
2.3清洗水垢的工藝要求
2.3.1酸洗溫度,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,通過反復試驗發現,酸洗溫度控制在60℃為宜。
2.3.2酸洗液濃度,根據反復試驗得出,酸洗液應按甲酸81.0%、水17.0%、緩沖劑1.2%、表面活性劑0.8%的濃度配制,清洗效果極佳。
2.3.3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。酸洗時間為先靜態浸泡2H然后動態循環3-4H。在酸洗過程中應經常取樣化驗酸洗濃度,當相鄰兩次化
驗濃度差值低于0.2%時,即可認為酸洗反應結束。
2.3.4鈍化處理,酸洗結束后,板式換熱器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,因此在酸洗后,對換熱器板片進行鈍化處理。
2.4清洗水垢的具體步驟
2.4.1沖冼,酸洗前,先對換熱器進行開式沖洗,這樣既能提高酸洗的效果,也可降低酸洗的耗酸量。
2.4.2將清洗液倒人清洗設備然后再注入換熱器中。
2.4.3酸洗:將注滿酸溶液的換熱器靜態浸泡2H。然后連續動態循環3-4H。其間每隔0.5H進行正反交替清洗。酸洗結束后,應將酸洗液稀釋中和后排掉。
2.4.4堿洗酸洗結束后,用NaOH,Na3PO4軟化水按一定的比例配制好,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。
2.4.5水洗:堿洗結束后,用清潔的軟化水,反復對換熱器進行沖洗0.5h,將換熱器內的殘渣徹底沖洗干凈。
3.防止板式換熱器結垢的措施
3.1運行中嚴把水質關必須對系統中的水和軟化罐中的軟化水進行嚴格的水質化驗,合格后才能注人管網。
3.2新的系統投運時,應將換熱器與供熱系統分開,進行一段時間的循環后,再將換熱器并人系統中,以避免管網中雜質進入換熱器。