换热器作为工业生产中不可或缺的热交换设备，其运行效率直接影响整个系统的能耗和经济性。阿法拉伐(Alfa Laval)作为优良的热交换技术供应商，其换热器产品在减少结垢方面采用了多项创新设计和技术手段。

一、结垢的形成机理与危害

1.1结垢的形成原因

换热器结垢是指流体中的杂质在传热表面沉积、附着并逐渐积累的过程。结垢的形成主要受以下因素影响：

水质因素：水中钙镁离子形成碳酸盐垢，硅酸盐、硫酸盐等无机盐沉积

温度梯度：高温表面加速盐类结晶析出

流速不足：低流速区域易沉积悬浮物

微生物生长：适宜温度下微生物繁殖形成生物膜

腐蚀产物：金属腐蚀产生的氧化物沉积

1.2结垢对换热器的危害

结垢层作为附加热阻，会降低换热效率：

传热系数下降30-70%，能耗增加20-50%

流动阻力增大，泵送功率上升

局部过热导致材料应力腐蚀

清洗维护成本大幅增加

缩短设备使用寿命

二、大连阿法拉伐换热器的抗结垢设计特点

2.1板式换热器的独特优势

阿法拉伐板式换热器相比传统管壳式在抗结垢方面具有先天优势：

高湍流设计：特殊波纹板片形成强烈湍流(Re>2000)，破坏边界层，减少沉积

光滑表面：电解抛光处理的不锈钢表面(RA<0.8μm)降低附着倾向

无死角结构：全焊接或垫片式设计避免滞留区

紧凑型布置：单位体积传热面积大，可降低壁面温度梯度

2.2创新的板片技术

阿法拉伐开发了多种抗结垢板片：

HexPro™波纹：六边形蜂窝结构增强紊流，剪切力提高40%

FreeFlow™设计：宽流道板片适用于含颗粒流体，允许颗粒直径达12mm

AlfaNova™全焊接：无垫片结构消除缝隙积垢风险

Turbotec™螺旋板：螺旋流道产生二次涡流，自清洁效果明显

2.3材料科学的应用

针对不同结垢类型选用特种材料：

254 SMO不锈钢：耐氯离子腐蚀，适用于海水冷却

钛及钛钯合金：抗生物污垢及酸性腐蚀

石墨复合材料：耐酸碱结晶垢

非粘性涂层：PTFE涂层表面能低至18mN/m，防止有机物附着

三、运行维护中的防垢策略

3.1优化运行参数

流速控制：维持1-2m/s流速，保证足够剪切力

温度管理：避免局部过热，采用多级换热设计

压力监测：ΔP异常升高时及时预警

在线清洗：配置CIP(原位清洗)系统，定期酸碱循环

3.2优良的水处理技术

阿法拉伐推荐配套水处理方案：

物理处理：超声波防垢、电磁阻垢系统

化学加药：准确投加阻垢剂(如HEDP、PAA)

过滤系统：安装自动反冲洗过滤器(精度50-100μm)

微生物控制：UV杀菌或缓释生物杀灭剂

3.3智能监测与维护

阿法拉伐智能管家：实时监测ΔP、ΔT、传热系数变化

预测性维护：基于AI算法预测结垢趋势

模块化设计：可快速拆卸单片清洗，减少停机时间

激光清洗技术：非接触式清除顽固垢层

四、实际应用案例分析

4.1石油行业应用

某炼油厂采用阿法拉伐M系列板式换热器处理重油换热：

原管壳式换热器每3个月需停机清洗

改用宽流道板式后，运行周期延长至18个月

通过在线反冲洗保持性能稳定

年节能效益达120万元

4.2食品工业案例

乳品厂UHT系统换热器结垢问题：

传统设计每天需CIP清洗2次

采用AlfaDisc™碟片式换热器后

表面特殊处理减少蛋白质附着

清洗周期延长至每周1次，产能提升25%

4.3海水冷却系统

滨海电厂海水换热器防垢方案：

选用钛材板式换热器配合电解防垢系统

结合脉冲式高流速设计(每4小时30秒3m/s冲速)

运行三年未出现明显结垢

维护成本降低60%

通过持续创新，阿法拉伐换热器在抗结垢性能上始终保持行业重要地位，为用户提供更高效、更可靠的换热解决方案。选择适合的型号并配合科学运维，可至大限度延长清洗周期，降低全生命周期成本。