换热器作为工业生产中的重要设备,其运行效率直接影响整个系统的能耗和生产效率。当大连换热器清洗出现堵塞时,会导致传热效率下降、能耗增加,严重时甚至可能引发设备故障。
一、换热器堵塞的常见原因
1.结垢堵塞
换热器长期运行过程中,流体中的钙、镁离子会在高温下形成碳酸盐、硫酸盐等不溶性盐类沉积在管壁上,逐渐形成硬质水垢。特别是在水质较硬的地区,结垢问题更为严重。
2.颗粒物沉积
流体中携带的泥沙、铁锈、焊渣等固体颗粒会在流速降低的区域沉积,逐渐积累形成堵塞。这种情况在新建系统初次运行时尤为常见。
3.生物污垢
冷却水系统中容易滋生藻类、细菌等微生物,它们会附着在管壁上形成生物膜,不仅造成堵塞,还会加速腐蚀过程。
4.腐蚀产物
当换热器材质与介质不匹配或水质控制不当时,会产生腐蚀现象,腐蚀产物如氧化铁等会沉积在管道中造成堵塞。
5.工艺介质结焦
在石油化工等行业,高温下某些有机物可能发生聚合或裂解反应,在管壁上形成焦炭状沉积物。
二、换热器堵塞的疏通方法
1.机械疏通法
(1)高压水射流清洗
使用高压水泵(压力通常为10-70MPa)产生高速水流,通过专用喷嘴冲击堵塞部位。这种方法适用于各种类型的沉积物,尤其对硬质水垢效果明显。操作时需注意:
根据堵塞程度选择合适压力
保持喷头与管壁适当距离
按一定顺序逐根清洗
清洗后彻底排水
(2)通炮清洗
对于管壳式换热器,可使用通炮工具(通条、通炮枪等)物理清除堵塞物。操作要点:
选择与管径匹配的通条
保持通条前进方向与管道一致
遇到阻力不可强行通过
配合冲洗同时进行
(3)钻铣疏通
对严重堵塞或结焦情况,可使用柔性轴钻机配合不同形状的钻头进行机械钻铣。这种方法效率高但可能损伤管壁,需谨慎操作。
2.化学清洗法
(1)酸洗
针对碳酸盐类水垢,常用盐酸、硝酸、磷酸等酸性清洗剂。操作流程:
系统隔离与排空
配置适当浓度酸液(通常5-15%)
加入缓蚀剂(用量0.3-0.6%)
循环清洗(温度40-60℃)
中和排放
钝化处理
(2)碱洗
对有机物和油脂类污垢,可采用氢氧化钠、碳酸钠等碱性溶液清洗,通常配合表面活性剂使用。
(3)螯合剂清洗
EDTA、NTA等螯合剂能与金属离子形成稳定络合物,特别适用于氧化铁等沉积物。
(4)生物酶清洗
新型生物酶制剂可分解有机污垢,具有环保、不损伤设备的优点。
3.物理清洗法
(1)超声波清洗
将换热器浸入清洗液中,利用超声波空化效应剥离污垢。适用于小型精密换热器。
(2)干冰清洗
高速喷射干冰颗粒,利用温差应力使污垢龟裂脱落,无二次污染。
(3)喷砂清洗
使用压缩空气带动石英砂等磨料冲击表面,适用于外部清洗。
4.组合清洗法
实际应用中常采用多种方法组合,如:
先化学软化再机械清除
机械疏通后化学钝化
物理与化学方法交替进行
三、不同换热器类型的疏通要点
1.管壳式换热器
重点关注管程堵塞
可采用单管机械清洗
化学清洗需考虑隔板处的死区
2.板式换热器
拆卸后逐片清洗
注意密封垫片的保护
避免使用尖锐工具
3.螺旋板换热器
流道狭窄,宜采用化学清洗
机械清洗难度大
可能需要专业设备
4.空冷式换热器
主要清洗外部翅片
可采用高压气体吹扫
注意保护翅片不被压扁
四、换热器堵塞的预防措施
1.水质管理
安装合适的水处理设备
控制循环水的硬度、pH值
定期检测水质指标
使用阻垢剂、缓蚀剂
2.运行优化
保持设计流速(一般不低于0.9m/s)
避免长期低负荷运行
定期切换备用设备
控制适当的进出口温差
3.维护制度
建立定期清洗计划
每次检修记录堵塞情况
分析堵塞原因并改进
保持设备及管道清洁
4.设计改进
选择不易结垢的材质(如不锈钢)
优化流道设计减少死区
考虑可拆卸清洗结构
增加在线监测装置
五、安全注意事项
清洗前必须彻底隔离设备,排空介质
化学清洗时做好个人防护(护目镜、防酸服等)
酸洗过程会产生氢气,需保证通风
高压清洗时保持安全距离
清洗废液需处理后达标排放
恢复运行前彻底冲洗系统
换热器堵塞是常见但可预防的问题。通过合理的清洗方法和完善的预防措施,可以延长设备寿命,提高能源利用效率。企业应根据自身设备特点和工艺条件,制定科学的维护策略,必要时可寻求专业清洗公司的技术支持。记住,预防胜于治理,定期维护比故障后抢修更经济有效。
