板式熱交換器具有地面積小、投資少、熱交換效率高等特點，已成為主流熱交換設備。但是，板式熱交換器的流通截面積小，結(jié)垢后容易發(fā)生堵塞，熱交換效率低。今天的編輯將談談板式熱交換器結(jié)垢的原因和去除水垢的方法。
 
一、換熱器結(jié)垢原因分析
 
1.在離子或分子狀態(tài)下溶解在水中的雜質(zhì)。
鈣鹽：水中的主要成分有Ca(HCO3)2,CaCl2,CaSO。
CaSiO3等。鈣鹽是熱交換器結(jié)垢的主要成分。
 
鎂鹽:水中主要成分是Mg(HCO3)2,MgCl2,
MgSO4等。鎂溶于水中后，加熱分解后產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，形成泥渣或水垢。
 
鈉鹽：主要由NaCl,Na2SO4,NaHCO3組成。
NaCl不產(chǎn)生水垢，但水中有游離氧，會加速金屬壁的腐蝕；
Na2SO4含量過高會結(jié)鹽，影響安全運行；
在溫度和壓力的作用下，水中的NaHCO3分解為NaCO3,NaOH,CO3，從而損壞金屬晶粒。
 
2.膠體中的雜質(zhì)。
鐵化合物:主要成分是Fe2O3，會產(chǎn)生鐵垢。
微生物:由于循環(huán)水的水溫和溶解氧為微生物提供了有利于繁殖的條件，微生物會大量繁殖。當循環(huán)水溫度較高時，向水中添加磷酸鹽等化學物質(zhì)正好是微生物的營養(yǎng)物質(zhì)。微生物的繁殖不僅堵塞板通道，有時還堵塞管道，腐蝕金屬。
污泥:冷卻循環(huán)水中的污泥來自空氣中的灰塵和補充水中的懸浮物，逐漸沉積在流速較低的熱交換器中。
結(jié)垢：主要是微生物的分泌物與水中的泥沙、腐蝕性物質(zhì)、菌藻殘骸結(jié)合而成，經(jīng)常附著在熱交換器壁上。

 

 
二、板式換熱器結(jié)垢的清洗方法
 
1.清潔劑的選擇
洗滌劑的選擇，現(xiàn)在采用酸洗，包括有機酸和無機酸。
有機酸主要包括草酸、甲酸等。
無機酸主要包括鹽酸、硝酸等。
熱交換器材料為鎳鈦合金，以鹽酸為清洗液，易對板材造成強腐蝕，縮短熱交換器壽命。硝酸是常用的。用于硝酸清洗的緩蝕劑可以是0.2%~0.3%的烏洛托平，加入0.15%~0.2%的苯胺和0.05%~0.1%的硫氟酸銨。經(jīng)過硝酸清洗和清洗后，設備可以在空氣中鈍化。
經(jīng)過反復試驗發(fā)現(xiàn)，選用甲酸作清洗液效果最佳。將緩沖劑和表面活性劑加入甲酸清洗液中，清洗效果更佳，可以減少清洗液對板材的腐蝕。化學試驗研究表明，甲酸可以有效地去除附著在板材上的水垢，同時對換熱器板材的腐蝕也很小。
 
2.清除水垢的基本原理。
溶解性：酸性溶液易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應，產(chǎn)生易溶性化合物，使其溶解。
剝離作用:酸溶液可以溶解金屬表面的氧化物，破壞與水垢的結(jié)合。剝離附著在金屬氧化物表面的水垢。
氣動作用：酸溶液與碳酸鹽水垢發(fā)生反應后，產(chǎn)生大量的CO2,CO2氣體在溢出過程中，對難溶性或溶解性較慢的水垢層，有一定的掀動作用，使水垢從換熱器表面脫落。
松散作用：由于鈣，鎂，碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解，殘余的水垢會松散，很容易被流動的酸溶液沖走。
 
3.清潔水垢的工藝要求。
酸洗溫度:提高酸洗溫度有利于提高除垢效果。溫度過高會加劇酸洗液對熱交換器板的腐蝕。經(jīng)過反復試驗，酸洗溫度應控制在60℃。
酸洗液濃度:根據(jù)反復試驗，酸洗液應配合甲酸81.0%、水17.0%、緩沖劑1.2%、表面活性劑0.8%的濃度，清洗效果優(yōu)異。
酸洗方法和時間:酸洗方法應結(jié)合靜態(tài)浸泡和動態(tài)循環(huán)。酸洗時間應先靜態(tài)浸泡2h，然后動態(tài)循環(huán)3~4h。酸洗過程中，酸洗濃度應經(jīng)常取樣和測試。當相鄰兩次測試的濃度差低于0.2%時，可以認為酸洗反應已經(jīng)結(jié)束。
鈍化處理:酸洗后，板式熱交換器表面的水垢和金屬氧化物大部分溶解脫落，暴露出新的金屬，容易腐蝕，因此酸洗后，對熱交換器板進行鈍化處理。
 
三、清洗水垢的步驟和預防結(jié)構(gòu)的措施
 
1.清潔水垢的步驟
洗滌：酸洗前，先對換熱器進行開式洗滌，這樣既可以提高酸洗效果，又可以減少酸洗消耗。
將清洗液倒入清洗設備中，然后注入熱交換器。
酸洗:靜態(tài)浸泡充滿酸溶液的熱交換器2h。然后連續(xù)動態(tài)循環(huán)3~4h。在此期間，每0.5h進行一次交替清洗。酸洗后，酸洗液應稀釋中和后排出。
堿性洗滌：酸性洗滌后，用NaOH,Na3PO4，軟化水按一定比例配制，以動態(tài)循環(huán)的方式對換熱器進行堿性洗滌，達到酸堿中和，使換熱器板不再腐蝕。
水洗:堿洗后，用干凈的軟化水反復清洗換熱器0.5h，徹底清洗換熱器內(nèi)的殘渣。
 
2.防止板式熱交換器結(jié)垢的措施
操作時嚴格控制水質(zhì)，系統(tǒng)中的水和軟化罐中的軟化水必須經(jīng)過嚴格的水質(zhì)檢驗，合格后方可注入管網(wǎng)。
新系統(tǒng)投入運行時，應將換熱器與供熱系統(tǒng)分開，經(jīng)過一段時間的循環(huán)，然后將換熱器并入系統(tǒng)，以避免管網(wǎng)中的雜質(zhì)進入換熱器。