換熱器結(jié)垢的有效防止措施

換熱器結(jié)垢后增加了傳熱阻力降低了傳熱速率，若用提高溫差來增加傳熱推動(dòng)力，必然又增加了能量消耗。此外還縮小了流通截面積，使壓降增加，泵功耗增大。因結(jié)垢嚴(yán)重而停運(yùn)，可能會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量下降或停運(yùn)期間的生產(chǎn)損失。因此換熱器防垢、除垢是非常必要的。

換熱器有列管式換熱器、板式及螺旋板式換熱器等，換熱器構(gòu)型及其流體在其中的流體力學(xué)狀況與結(jié)垢過程密切相關(guān)。
 
1、在列管式換熱器中，折流板及其板間距就是結(jié)垢的敏感因素。對(duì)大折流板且板間距過大時(shí)，流體流動(dòng)易形成死區(qū)，這不但對(duì)傳熱不利,且還會(huì)助長(zhǎng)結(jié)垢。

2、在板式及螺旋板式換熱器中，流體湍動(dòng)度均較高，因此有效地抑制了結(jié)垢的沉積。

3、翅片管換熱器用的翅片管，因流體力學(xué)狀況的不同而有所差異。翅片有徑向、縱向及內(nèi)外翅片等。換熱器中常見的是管外低翅片管(如螺紋管)。低翅片管有一定的抗垢能力。

防止結(jié)垢采取的措施包括以下幾個(gè)方面：

一、 設(shè)計(jì)階段應(yīng)采取的措施

在換熱器的設(shè)計(jì)階段，應(yīng)考慮換熱器容易清洗和維修、應(yīng)取最少的死區(qū)和低流速區(qū)；換熱器內(nèi)流速分布應(yīng)均勻，以避免較大的速度梯度，確保溫度分布均勻；在保證合理的壓力降和不造成腐蝕的前提下，提高流速有助于減少污垢；應(yīng)考慮換熱器表面溫度對(duì)污垢形成的影響。  

二、運(yùn)行階段污垢的控制

1、在運(yùn)行時(shí)，為滿足工藝需要，需調(diào)節(jié)流速和溫度，從而與設(shè)計(jì)條件不同，然而應(yīng)通過旁路系統(tǒng)盡量維持設(shè)計(jì)條件(流速和溫度)以延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間，推遲污垢的發(fā)生。

2、運(yùn)行參數(shù)控制在換熱器運(yùn)行時(shí)，進(jìn)口物料條件可能變化，因此要定期測(cè)試流體中結(jié)垢物質(zhì)的含量、顆粒大小和液體的pH值。

3、換熱設(shè)備維修過程中產(chǎn)生的焊點(diǎn)、劃痕等可能加速結(jié)垢過程形成；流速分布不均可能加速腐蝕，能加速顆粒沉積和換熱器的化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢的形成。用不潔凈的水進(jìn)行水壓試驗(yàn)，可引起腐蝕污垢的加速形成。

4、針對(duì)不同類型結(jié)垢機(jī)理，可用不同的添加劑來減少或消除結(jié)垢形成。如生物滅劑和抑制劑、結(jié)晶改良劑、分散劑、絮凝劑、緩蝕劑、化學(xué)反應(yīng)抑制劑和適用于燃燒系統(tǒng)中防止結(jié)垢的添加劑等。

5、結(jié)垢隨著流體中結(jié)垢物質(zhì)濃度的增加而增強(qiáng)，對(duì)于顆粒污垢可通過過濾、凝聚與沉淀來去除；對(duì)于結(jié)疤類物質(zhì)，可通過離子交換或化學(xué)處理來去除；紫外線、超聲、磁場(chǎng)、電場(chǎng)和輻射處理紫外線對(duì)殺死細(xì)菌非常有效，超強(qiáng)超聲可有效抑制生物污垢等。

三、清洗去除污垢
 
換熱器在清洗后，可以恢復(fù)膠墊的韌性和鋼性，還可以恢復(fù)換熱效率，延長(zhǎng)換熱器的使用壽命。化學(xué)清洗技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用的方法，有時(shí)在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，也能進(jìn)行清洗，但其主要缺點(diǎn)是化學(xué)清洗液不穩(wěn)定，對(duì)換熱器和連結(jié)管處有腐蝕。機(jī)械清洗技術(shù)通常用在除去殼側(cè)的污垢，先將管束取出，沉浸在不同的液體中，使污垢泡軟、松動(dòng)，然后用機(jī)械方法除去垢層。