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蒸发式空冷器结垢需要化学清洗,哪里有专业的蒸发式空冷器清洗公司?

20-06-13换热器清洗技术围观26

简介 空冷器结垢需要化学清洗,哪里有专业的蒸发式空冷器清洗公司?蒸发式空冷器是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的高效节能、节水冷却设备。它具有结构紧凑、传热效率高、投资省、操作费用低、

空冷器结垢需要化学清洗,哪里有专业的蒸发式空冷器清洗公司?蒸发式空冷器是一种将水冷与空冷、传热与传质过程融为一体且兼有两者之长的高效节能、节水冷却设备。它具有结构紧凑、传热效率高、投资省、操作费用低、安装、维护方便等优点,在炼油、冶金、电力、制冷、轻工等行业得到了广泛应用。尤其在北方缺水地区,蒸发式空冷器更是利用它高效节水的特点,逐渐替代传统开式冷却塔而成为主要降温装置。

空冷器结垢需要化学清洗,哪里有专业的蒸发式空冷器清洗公司?蒸发式空冷器主要由水箱系统、管束系统、喷淋水系统、风机系统等构件组成。水箱一般用钢板(Q235B)焊接,并采取表面玻璃钢防腐处理;换热管一般采用热浸锌无缝钢管,直管式布置,换热管与管板为胀接;喷淋管采用镀锌钢管;风机叶片采用耐大气腐蚀的空心铝合金材料制成。

1蒸发器的工作原理

喷淋泵将水箱中的循环冷却水输送到位于管束上方的喷淋水系统,由喷头向下喷淋到传热管束表面,在外管表面形成薄水膜;与此同时,空气在风机的作用下从管束下方向上掠过管束。管外表面水膜得到迅速的蒸发,从而强化了管外传热,达到了冷却管内软水的目的。蒸发式空冷器除了依靠水膜与气与气流问的显热传递外,更主要依靠管外表面水膜的迅速蒸发来强化管外传热,从而达到冷却管内软水的目的。这主要是因为水具有比较高的汽化潜热(水在一个大气压下的汽化潜热为2386.5kJ/kg),使得总体传热效率大大的提高。蒸发式空冷器因其传热效率高、节水效果明显等优点赢得了广大客户的青睐,但是在使用过程中也暴露出了一些问题,如蒸发式空冷器管束表面结垢速度较快,喷头易堵塞、布水不均匀,直接影响到空冷器自身的冷却能力。 

2结垢原因分析

A钢铁厂喷淋水系统管束外壁几乎全部被厚厚污垢覆盖。这些污垢不仅严重影响了正常生产,而且对设备的使用寿命构成了严重的威胁。为了弄清系统的结垢原因,对系统的运行参数、运行状态以及垢样进行了详细分析。分析结果为:垢样主要成分是碳酸钙。结垢原因归纳如下。2.1水质A钢铁厂是我国北方地区的一家企业,原水的硬度、pH、盐含量均较高。它在循环浓缩过程中(系统浓缩倍数控制在4左右),各种杂质浓度会随着浓缩倍数的提高而成倍增加,结垢趋势相应加重。

2.2水温喷淋水与管内水的热交换过程中,温度升高,而随着温度的升高,基于下述机理水垢的附着速度也在加快。

(1)随着温度的升高,形成水垢的主要成分碳酸钙的溶解度反而降低了:20~C时为5.22×10一、25"12时为4.88×10~、40%时为3.03×10一。因此水温升高后,碳酸钙更容易沉积。

(2)由于碳酸氢盐是很不稳定的盐类,它在管束外壁上受热会分解为碳酸盐和二氧化碳。而碳酸钙的溶解度很低,很容易在管束外壁形成碳酸钙垢。其反应式如下;2Ca(HCO3)2—2CaCO3+2C02T+2H20。

2.3其它因素

2.3.1空气的污染A钢铁厂周边环境恶劣,空气中漂浮着大量的粉尘。部分粉尘随着空冷器上部风机风力的作用,从百页窗进入喷淋水系统,附着在换热管管壁上,导致垢层与灰层交替沉积,最终在换热管外壁结成坚硬的外壳。

2.3.2喷头堵塞喷淋水系统过滤网破损,从空气中进入系统的大块状杂物,如:树叶、废旧塑料等,将喷头堵塞,引起喷头不喷水或布水不均匀,水流速减小,从而使附着在管外壁的水垢、悬浮物等杂质不易被水流冲走而沉积下来,加重了管束外壁结垢趋势。

3冷却水系统结垢的危害性

3.1换热效率下降冷却水系统结垢后导热系数很低,一般为0.06~3.5W/(m·K),而钢的导热系数为20—50W/(m·K),即结垢的导热系数比换热材质的要低2—3个数量级,严重时难以达到制冷效果。A钢铁厂空冷器就是由于管束外壁几乎全被沉积物覆盖,进出口水温差由原来的10℃降到不及3℃,严重制约了生产,不得不进行清洗的。

3.2损害设备使用寿命设备长期带垢运行、极易产生垢下腐蚀,损害设备机体。其腐蚀速度比无垢时大许多倍。其中,危害最大的是晶问腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀、孑L蚀等,严重时可使系统破裂或穿孔,造成非正常运行。

4空冷器管束外壁清洗工艺选择清洗方法主要分为物理清洗和化学清洗。利用力学、声学、光学、电学、热学的原理,依靠外来能量的作用,如机械摩擦,超声波、负压、高压冲击、紫外线、蒸汽等,去除物体表面污垢的方法叫物理清洗;利用化学药品或其它溶剂清除物体表面污垢的方法,如用各种无机或有机酸去除物体表面的锈迹、水垢,用氧化剂去除物体表面的色斑,用杀菌剂、消毒剂杀灭微生物并去除霉斑等,叫化学清洗。物理清洗和化学清洗都存在着各自的优缺点,又具有很好的互补性。在实际应用过程中,通常把两者结合起来使用,以获得更好的清洗效果。喷淋水系统倾斜放置的管束分布有上、中、下三层,喷头自上向下喷淋冷却水。在传热管外表面形成薄水膜的过程中,水压逐渐减少,从而导致最下层的管束结垢趋势远远高于最上层管束的结垢趋势。最顶层的换热管积垢较薄,部分还可以看到金属管的本色,而最下层换热管则被污垢裹得严严实实。因此,采用物理清洗和化学清洗相结合的方法对管束进行清洗,既可以避免过分化学清洗伤害到金属管束,又可以保证不同厚度的垢层都得到有效的清除。

4.1机械清洗

机械清洗是提供一种大于污垢粘附力的力量除去附着在表面的污垢的物理清洗方法。喷射清洗属于机械清洗方法中的一种。它是一种强力清洗法,利用喷射设备将介质以极高的冲击力喷到管壁外侧,起到除垢的目的。这种方法可以除去化学方法不能除去的炭化污垢和硬质垢。其优点是清洗成本低、无环境污染、对金属无任何腐蚀作用,有选择性对积垢多的部位重点清洗。

4.2化学清洗化学清洗是通过化学清洗液的使用,产生某种化学反应,使管束表面的水垢和其他沉积物溶解、脱落或剥离。此方法清洗时间短,操作简单,除垢彻底干净,是目前使用最为广泛、有效的清洗方法之一。

空冷器结垢需要化学清洗,哪里有专业的蒸发式空冷器清洗公司?化学清洗可以在现场完成,劳动强度比机械清洗低,可以清洗机械清洗所不能到达的地方,并可避免机械清洗对换热面造成一定的机械损伤;而且化学清洗可以不用拆开设备,对于不能拆开的管壳式换热设备具有机械清洗不能比拟的优点。根据管束外壁结垢原因的分析:污垢的主要成分是碳酸钙,而碳酸钙易溶于强酸,反应放出二氧化碳气体,并生成易溶于水的物质,其溶解反应方程式为:CaCO3+2H一Ca+H20+CO2T。在清洗过程中,H会对金属机体产生腐蚀,并出现氢脆现象。因此在清洗之前,应了解清洗的设备的结构、材质、污垢的分布和厚度以及其组成,从而合理地选择清洗主剂、缓蚀剂和助剂,并且选择合适的清洗剂用量、浓度、温度、速度和时问,以确保清洗效果,避免过洗或清洗不够、未洗净。化学清洗完毕后,应做好清洗废液的处理、排放工作,避免对环境造成影响。4.3化学清洗药剂选择

4.3.1清洗剂的选择因为蒸发式空冷器的换热管材质是热浸锌无缝钢管,喷淋管是镀锌钢管,所以清洗剂选择无色、无嗅、无毒的氨基磺酸(NH:SO,H)。它对金属的腐蚀性很小,适合各种金属材料清洗,尤其适合锌材质。氨基磺酸和碳酸盐垢反应机理:CaCO3+2H2SO3HCa(NH2SO3)2+H20+CO,T;

MgCO3+2H2SO3HMg(NH2SO4)2+H20+CO2T。4.3.2酸洗缓蚀蠢Ij选择在酸洗过程中,酸对金属均有腐蚀作用,尤其无机酸的腐蚀更为严重,其所放出的氢会向金属内部扩散,使被清洗的设备发生氢脆。因此,在酸洗时要加入缓蚀剂,以抑制金属在酸性介质中的腐蚀,减少酸的使用量,提高酸洗效果,延长热力设备的使用寿命。选择一种质量好的缓蚀剂是酸洗的重要环节。本清洗工程选用的镀锌材质专用酸洗缓蚀剂,能有效阻止清洗液成分与金属基体发生化学反应,通过在镀锌层表面快速形成保护膜,阻止清洗剂对镀锌层产生溶解腐蚀损伤,从而可靠保护被清洗的设备。

4.3.3清洗助剂清洗助剂由一些高效表面活性剂和分散剂组成,它能增加湿润作用和渗透力,软化垢层,从而达到快速清除积垢的目的。

4.3.4钝化剂酸洗之后,金属表面非常活泼,容易发生新的腐蚀。故酸洗结束、排出酸洗液之后,应立即用清洁水冲洗,并用钝化剂处理,使金属表面快速形成一层致密的保护膜。

5清洗方案实施

5.1清洗前的准备A钢铁厂高炉软水密闭系统空冷器组喷淋水系统已投运2年多,部分喷头被堵塞或损坏,导致喷淋水喷洒不均匀,所以清洗前一定要先疏通、更换喷头。

5.2喷射清洗用高压喷枪冲洗换热管表面、百页窗和捕雾器,开启排污阀排干水箱里的水,清除水箱底部淤泥及杂物,并更换过滤网。

5.3化学清洗

5.3.1投加清洗助剂和镀锌材质专用酸洗缓蚀剂水箱内注入新水(循环水的最低量),进行喷淋式循环运转,根据水量加入清洗助剂(0.1%)和镀锌材质专用酸洗缓蚀剂(0.5%),让其充分溶解,为酸洗除垢做准备。

5.3.2投加清洗剂当系统内的清洗助剂和镀锌材质专用酸洗缓蚀剂完全溶解后,根据水量投加8%一10%的氨基磺酸,进行喷淋式循环酸洗。通过监测pH和观察设备表面附着的水垢脱落情况决定是否补加氨基磺酸,直至目测设备表面基本无水垢时可结束清洗。在清洗过程中,如果没有排污,就不必投加清洗助剂和镀锌材质专用酸洗缓蚀剂;若有排污,则就按照补水量投加相应比例的清洗助剂和镀锌材质专用酸洗缓蚀剂。

5.3.3置换喷淋水酸洗后加碱中和未反应的酸液。当pH=6.0—9.0时,即可排放,置换新鲜水。

5.3.4喷射清洗喷淋水置换完毕后,清洗操作人员立即对除垢不彻底的部位或死角用高压喷枪进行冲洗,直至水垢清除,露出金属表面。

5.4钝化预膜喷淋水系统经过清洗后,金属表面处于活性状态,应进行钝化预膜处理。将新水注入到系统安全运行水位后,投加钝化剂(1%),开启喷淋泵,运行4—8h,结束钝化预膜工序。


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