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| 冷凝器結(jié)垢的原因和膠球清洗 |
冷凝器結(jié)垢的原因和膠球清洗
冷凝器---熱交換是工廠車間應(yīng)用廣泛的熱交換設(shè)備，工廠每年因處理冷凝器---熱交換的結(jié)垢而耗資巨大，問題嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響安全生產(chǎn)的進(jìn)行。根據(jù)結(jié)垢層沉積的機(jī)理，可將污垢分為顆粒污垢、結(jié)晶污垢、化學(xué)反應(yīng)污垢、腐蝕污垢、生物污垢等。
1) 顆粒污垢：懸浮于流體的固體微粒在換熱表面上的積聚。這種污垢也包括較大固態(tài)微粒在水平換熱面上因重力作用形成的沉淀層，即所謂沉淀污垢和其他膠體微粒的沉積。
2) 結(jié)晶污垢：溶解于流體中的無機(jī)鹽在換熱表面上結(jié)晶而形成的沉積物，通常發(fā)生在過飽和或冷卻時(shí)。典型的污垢如冷卻水側(cè)的碳酸鈣、硫酸鈣和二氧化硅結(jié)垢層。
3) 化學(xué)反應(yīng)污垢：在傳熱表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的污垢，傳熱面材料不參加反應(yīng)，但可作為化學(xué)反應(yīng)的一種催化劑。
4) 腐蝕污垢：具有腐蝕性的流體或者流體中含有腐蝕性的雜質(zhì)對(duì)換熱表面腐蝕而產(chǎn)生的污垢。通常，腐蝕程度取決于流體中的成分、溫度及被處理流體的 pH 值。
5) 生物污垢：除海水冷卻裝置外，一般生物污垢均指微生物污垢。其可能產(chǎn)生粘泥，而粘泥反過來又為生物污垢的繁殖提供了條件，這種污垢對(duì)溫度很敏感，在適宜的溫度條件下，生物污垢可生成可觀厚度的污垢層。
6) 凝固污垢：流體在過冷的換熱面上凝固而形成的污垢。例如當(dāng)水低于冰點(diǎn)而在換熱表面上凝固成冰。溫度分布的均勻與否對(duì)這種污垢影響很大。
防止結(jié)垢的技術(shù)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 1) 防止結(jié)垢形成 ;2) 防止結(jié)垢后物質(zhì)之間的粘結(jié)及其在傳熱表面上的沉積 ;3) 從傳熱表面上除去沉積物。
防止結(jié)垢采取的措施包括以下幾個(gè)方面：
1、設(shè)計(jì)階段應(yīng)采取的措施
在冷凝器---熱交換的設(shè)計(jì)階段，考慮潛在污垢時(shí)的設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮如下 6 個(gè)方面： 1) 冷凝器---熱交換容易清洗和維修 ( 如板式換熱器 );2) 換熱設(shè)備安裝后，清洗污垢時(shí)不需拆卸設(shè)備，即能在工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清洗 ;3) 應(yīng)取最少的死區(qū)和低流速區(qū) ;4) 冷凝器---熱交換內(nèi)流速分布應(yīng)均勻，以避免較大的速度梯度，確保溫度分布均勻 ( 如折流板區(qū) );5) 在保證合理的壓力降和不造成腐蝕的前提下，提高流速有助于減少污垢 ;6) 應(yīng)考慮換熱表面溫度對(duì)污垢形成的影響。
2、運(yùn)行階段污垢的控制
1) 維持設(shè)計(jì)條件 由于在設(shè)計(jì)冷凝器---熱交換時(shí)，采用了過余的換熱面積，在運(yùn)行時(shí)，為滿足工藝需要，需調(diào)節(jié)流速和溫度，從而與設(shè)計(jì)條件不同，然而應(yīng)通過旁路系統(tǒng)盡量維持設(shè)計(jì)條件 ( 流速和溫度 ) 以延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間，推遲污垢的發(fā)生。 2) 運(yùn)行參數(shù)控制 在換熱器運(yùn)行時(shí)，進(jìn)口物料條件可能變化，因此要定期測(cè)試流體中結(jié)垢物質(zhì)的含量、顆粒大小和液體的 pH 值。 3) 維修措施良好 換熱設(shè)備維修過程中產(chǎn)生的焊點(diǎn)、劃痕等可能加速結(jié)垢過程形成，流速分布不均可能加速腐蝕，流體泄漏到冷卻水中，可為微生物提供營(yíng)養(yǎng)，對(duì)空氣冷卻器周圍空氣中灰塵缺少排除措施，能加速顆粒沉積和換熱器的化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢的形成。用不潔凈的水進(jìn)行水壓試驗(yàn)，可引起腐蝕污垢的加速形成。 4) 使用添加劑 針對(duì)不同類型結(jié)垢機(jī)理，可用不同的添加劑來減少或消除結(jié)垢形成。如生物滅劑和抑制劑、結(jié)晶改良劑、分散劑、絮凝劑、緩蝕劑、化學(xué)反應(yīng)抑制劑和適用于燃燒系統(tǒng)中防止結(jié)垢的添加劑等。 5) 減少流體中結(jié)垢物質(zhì)濃度 通常，結(jié)垢隨著流體中結(jié)垢物質(zhì)濃度的增加而增強(qiáng)，對(duì)于顆粒污垢可通過過濾、凝聚與沉淀來去除 ; 對(duì)于結(jié)疤類物質(zhì)，可通過離子交換或化學(xué)處理來去除 ; 紫外線、超聲、磁場(chǎng)、電場(chǎng)和輻射處理紫外線對(duì)殺死細(xì)菌非常有效，超強(qiáng)超聲可有效抑制生物污垢，現(xiàn)在的研究還有磁場(chǎng)、電場(chǎng)和輻射處理裝置，結(jié)論有待進(jìn)一步研究。
3、膠球清洗技術(shù)
膠球清洗技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用的方法，冷凝器---熱交換冷卻管進(jìn)行在線有效清洗。
4、膠球清洗在線除垢技術(shù)
膠球清洗裝置可以實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)膠球清洗，主要靠PLC模塊自動(dòng)化控制，電動(dòng)二次濾網(wǎng)在進(jìn)水口配有差壓變送器。當(dāng)電動(dòng)二次濾網(wǎng)網(wǎng)面通流面積減少時(shí)，達(dá)到設(shè)計(jì)差壓值時(shí)，差壓變送器將信號(hào)傳送給PLC，PLC模塊指令啟動(dòng)電動(dòng)二次濾網(wǎng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，同時(shí)打開電動(dòng)排污閥進(jìn)行排污。當(dāng)差壓值恢復(fù)時(shí)，差壓變送器將信號(hào)傳送給PLC模塊，PLC模塊指令停止電動(dòng)二次濾網(wǎng)旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉電動(dòng)排污閥。PLC同時(shí)配有時(shí)間實(shí)施計(jì)劃，膠球清洗投用可設(shè)置二級(jí)時(shí)間保護(hù)，時(shí)間設(shè)計(jì)范圍可以設(shè)置10-999小時(shí)自動(dòng)投用一次。投用時(shí)間可設(shè)置為15-30分鐘，投用時(shí)間設(shè)置：PLC指令打開裝球室前置電動(dòng)球閥，同時(shí)將信號(hào)傳送給膠球輸送泵，啟動(dòng)膠球輸送泵。同時(shí)打開循環(huán)水進(jìn)水管道上電動(dòng)投球閥，當(dāng)正常運(yùn)行后PLC指令打開裝球室出口電動(dòng)球閥，循環(huán)水管道回水管道上裝有收球閥，PLC設(shè)置時(shí)間清洗為15-30分鐘后。PLC指令關(guān)閉裝球室的電動(dòng)閥門，PLC再指令關(guān)閉電動(dòng)投球閥門，再指令關(guān)閉收球電動(dòng)閥門、其次PLC指令停止膠球泵。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
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