換熱器(熱交換器)是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛的熱量交換設(shè)備,包括石油、化工、工業(yè)制冷、水泥、制鹽、冶金、生物制藥、造紙等工業(yè)領(lǐng)域。

然而工業(yè)換熱器普遍存在換熱效率不足的問題。換熱器使用一段時(shí)間就會在管壁上結(jié)一層垢,據(jù)研究表示,0.1mm厚的污垢的熱阻可以讓1mm厚的換熱管的導(dǎo)熱熱阻忽略不計(jì)。如此低的傳熱效率,使得管式換熱器長期處于低效率的運(yùn)行狀態(tài),隨著換熱技術(shù)的發(fā)展,污垢已經(jīng)成為強(qiáng)化換熱的主要障礙,需要定期對換熱器進(jìn)行清洗。

目前換熱器清洗的方式主要分為物理清洗、人工清洗和化學(xué)清洗三種方法,下面來分析下各種清洗方法的優(yōu)缺點(diǎn)。

1、物理清洗

主要包括膠球清洗、管刷清洗、超聲波清洗等。

(1)膠球清洗:即在冷卻水循環(huán)管路里投放表面粗糙的膠球,利用膠球與管壁間的摩擦實(shí)現(xiàn)清洗換熱管。目前膠球清洗方法是最常用最普遍的清洗方法,但此方法并不能有效清洗到所有管道,只能對部分水力特性較好的換熱管道進(jìn)行清洗,同時(shí)對金屬碳酸鹽等硬垢去除效果不佳,隨著時(shí)間推移,污垢仍然會在管壁累積。此外,膠球清洗系統(tǒng)要求投放數(shù)量較多的膠球,但膠球回收率低,部分電廠需要人工投球收球,統(tǒng)計(jì)收球率,導(dǎo)致了運(yùn)行成本及人工成本的升高。

(2)管刷清洗:在每根換熱管內(nèi)都安裝一個(gè)毛刷,利用反沖向原理,改變冷凝管道內(nèi)的水向,推動毛刷低速前進(jìn)清洗。與膠球清洗一樣,其缺點(diǎn)也是硬垢去除效果不佳,且管刷清洗的成本更高。

(3)超聲波清洗:利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化作用及振動將工件表面的污垢剝離脫落,同時(shí)還可將油脂性的污物分解、乳化。其缺點(diǎn)是需要選擇合適的超聲波功率和頻率大小以及清洗液的溫度,費(fèi)用高昂,還需長期案例驗(yàn)證。

2、人工清洗

主要是采用高壓水射流進(jìn)行換熱器清洗。該方法對泥沙等軟垢有較好的去除效果,但對硬垢去除效果不佳,同時(shí)必須停機(jī)清洗,不僅會造成一定的停機(jī)損失,此外無法及時(shí)清除換熱器內(nèi)的積垢。

3、化學(xué)清洗

即在冷卻水循環(huán)管路內(nèi)投放鹽酸、緩蝕阻垢劑和殺菌滅藻劑以及粘泥剝離劑等化學(xué)藥劑清洗積垢。這種方法進(jìn)行換熱器清洗效果較好,但存在兩點(diǎn)問題:首先,化學(xué)清洗頻繁使用后,會腐蝕換熱管,降低設(shè)備的使用壽命,存在安全隱患。其次,化學(xué)清洗方法運(yùn)行成本高,污染環(huán)境。