换热器结垢是我国换热器中普遍存在的问题各种热交换器.它会改变传热表面,降低通过该表面的整体传热速率。
在污垢过程中,换热器壁的表面形成另一层固体材料。发生这种情况的原因有很多。但结果是传热系数由于热传导壁金属不再与流体接触,表面的热传导率大大降低。相反,壁被一层“污垢”与流体隔开。污垢材料阻碍了有效的传热,降低了换热器效率.
让我们看看为什么污垢发生在热交换器开始。有几个不同的原因。它们可以弥补不同类型的污垢。
腐蚀污垢
当流体腐蚀换热器壁的表面,形成一层腐蚀时,就会产生腐蚀垢。这种被腐蚀的金属妨碍了有效的传热。
微粒污染
当流体路径的某些区域存在低流速时,颗粒污染就会发生。由于流体流速低,流体中的悬浮颗粒物会沉降在换热器壁面上。随着时间的推移,一层这样的颗粒材料在壁面上形成,减少了通过它的热量传递。
降水污染
沉淀污染也会由于原本在流体流中的物质的沉积而发生。在这方面,它类似于颗粒污染。
但万一沉淀污垢,则溶解的物质在流体中由于流体温度的变化而开始沉淀。热交换器壁面的温度变化最大。因此,一些溶解的固体会从流体中析出并沉积在交换器壁上,导致污垢。
化学反应污染
有时流体会在热交换器壁面发生反应。这个反应产生一种附着在热交换器壁上的固体,导致污垢——例如聚合。
注意,这与“腐蚀污染”不同,在“腐蚀污染”中,壁本身会被腐蚀。在化学反应污染的情况下,壁的化学性质保持不变。但流体会发生反应,产生污垢物质。
这种污垢也会由于流体中的温度变化而发生。在交换器壁处的高温变化导致液体发生反应。
生物污染
存在于流体中的生物体可以被吸引到热交换器壁的温暖表面。在这里它们可以生长和繁殖,形成一层生物材料。这就是所谓的“生物污染”。
冰冷的污染
有时,换热器壁面附近的流体温度会降得很低,以至于一些流体结冰。这些冻结的固体留在热交换器壁上。但它的导电性不如换热器壁,限制了换热器壁间的传热,导致了结垢。
这类似于沉淀污染。但在这种污垢中,流体本身不会沉淀出固体,而是凝固。
防止换热器结垢
我们可以采取一定的措施防止换热器结垢。这些措施直接与换热器中发生的污垢类型有关。因此,重要的是首先确定污垢的原因,然后根据污垢的类型采取以下措施之一。
- 在的情况下腐蚀污垢,可选用较好的耐腐蚀材料。最好是对耐腐蚀材料的成本与维护/更换交换器材料的成本进行成本分析。正义与发展党
- 降水污染由于热交换器中某些区域的流体流速较低而发生。因此,通过保持较高的流体速度,可以将其最小化。遇水时,建议保持流速在1m /s左右。有时速度越高,结果就越高通过热交换器的压降.
- 在的情况下壳管式换热器时,壳体侧的流体流过一束管。在壳层侧保持均匀高速是不可能的。在壳层一侧总会有一些低速区域。因此,如果有可能降水污染在壳侧,建议多提供25-30%的表面积来补偿壳侧的最终污垢。
- 我们可以控制生物污染在热交换器中,通过使用铜合金材料或通过对流体进行化学处理来最大限度地减少流体内的生物生长。
- 冻结污染、沉淀污染和反应污染主要是由于流体温度的变化。如果换热器壁与流体之间的温差较大,那么靠近壁的流体最有可能因为高温变化而引起污垢。我们可以把它最小化降低换热器壁与流体之间的温差.但如果温差较低,则必须提供额外的表面积以保持相同的传热速率。这可以通过在壁上延长表面来实现,例如,翅片管。
清洗热交换器污垢
我们可以使用以下方法来清洗换热器表面的污垢和结垢。
- 附着在交换器壁面较弱的沉积物可以通过在较高的流体流速下操作交换器来冲洗掉。或者我们也可以用水或蒸汽流冲洗换热器。
- 其他污染物质可以使用适当的溶剂或弱酸溶液进行化学清洗。
- 但很多时候,化学清洗或冲洗是不够的。我们可以采用机械清洗的方法,如拉杆、涡轮、刮板等。
- 在的情况下管壳式换热器在这种情况下,机械清洗管道内部要比清洗管道外壳容易得多。因此,通常脏或污损流体保持在管侧.我们可以在不取出管束的情况下从内部清洗管子。但必须将管束拆下,以清洁壳侧。即使这样,由于管的捆扎排列,很难清洗管的外表面。










