本文主要从清洗工艺上对金属换热器和四氟换热器做以比较。 换热器结垢对换热效率**直接的影响如下： 结垢使换热器热交换效率大幅下降,能源消耗大幅增加,生产成本上升
热交换设备中结生的污垢,随着化学成分的不同,其导热系数也有较大的差异。污垢的导热系数一般在为0·4 ~0·6kcal/(m·h·℃)之间即0·464~0·696W /(m·K),仅为钢铁导热系数的1/40~1/80。是铜导热系数的1/300。也就是说, 1mm厚水垢的传热能力和40~80mm厚钢板、300mm厚铜板差不多。因此维护换热器清洗非常重要。
换热器清洗方法
根据清洗方法的不同,主要清洗方法为物理清洗和化学清洗。无论金属换热器还是四氟换热器都可以进行污垢清洗，区别只是在于清洗方式、换热器清洗剂等的选择。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;依靠化学反应的作用,利用化学药品或其它溶剂清除物体表面污垢的方法叫化学清洗。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。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,通常都是把两者结合起来使用,以获得更好的清洗效果。 下面我们先以金属换热器为例了解换热器清洗的具体工艺步骤：一、清洗前准备工作
1)了解换热器的结构规格。材质、容积、性能、介质、工艺条件、使用情况和清洗范围等,查看设备有无变形、堵塞、泄漏等异常情况。
2)掌握设备的结垢腐蚀程度。采集垢样并进行垢样化学成份的全分析和溶垢试验。
3)查看公用工程条件状况,具体:水、电、蒸汽、氮气等规格及数量能否满足清洗需要,接点位置及距离泵站距离。
4)废液的处理要求及排放地点。
5)清洗现场有无交叉作业,地面状况、照明情况,清洗泵站和清洗原料的具体位置摆放。
6)根据具体清洗现场状况确定清洗过程中是否需要特殊工具仪器。
7)根据分析和实验结果。选择合适的化学清洗工艺条件。
8)进行清洗系统的设计。根据具体情况,把被清洗部分与其它部位隔开;寻找合适的清洗荆进出口和排污口设计临时的连接管线和监测管线。
9)根据所确定的清洗工艺和系统设计,进行备料。包括清洗设备和材料、化学药品、分析监测仪器和操作工具及安全防护用品等。
二、清洗准备
因为换热器大多是以水或蒸汽作为载热体的换热系统,故在清洗时分为水(蒸汽)侧及介质侧,**为普遍常见的是管式换热器,主要清洗其管程或壳程。以下以某厂换热器清洗为例说明清洗过程。
1、换热器垢样成分
对换热器垢样样品进行实验,得知其垢样成分为: CaCO3及MgCO3: 46%;硅酸盐: 5%; Fe3O4:18%;Fe2O3: 15%;生物黏泥: 10%;其它: 6%。
2、管式换热器清洗药剂选择
根据化验结果进行换热器壳程清洗,药剂选择根据实际设备及结合文中药剂选用原则选择药剂,设备为碳钢,使用4年以来未曾清洗过,且换热器相连外部碳钢材料表明腐蚀严重,故从安全考虑,主酸洗剂选择氨基磺酸,其他助剂详见以下清洗过程中清洗工艺。具体换热器清洗药剂选择请点击了解。
三、清洗过程
1、清洗系统的建立
本系统采用充满循环方式清洗,加料清洗时,清洗液从泵站出来进入换热器壳程后出来返回至泵站,水冲洗时切换进出口反冲洗,详见图1所示。
2、清洗前的准备工作
（1）公用工程条件
水:消防水或自来水5m3/h;电: 380V 10kW;220V 100W;蒸汽: 0·5MPa。
（2）清洗前准备及确认工作
清洗范围:换热器壳程(水-蒸汽侧);设备材质:换热器壳程碳钢,管程不锈钢;工艺条件:壳程走冷却水及加热蒸汽,设备壳程水总容积1m3;设备结垢:以无机盐垢、生物泥、铁锈为主;设备问题:设备使用4年无堵塞泄漏现象,无重大障碍检修记录;清洗现场:现场药剂及操作设备存放布置方便,无交叉作业,可方便清洗;安全要求:严格遵守厂方安全管理制度,严格清洗操作规范;废水处理:甲方具备污水处理系统,故协商由甲方处理清洗废液。
3、化学清洗步骤及监控检测分析
根据检测结果及结合现场实际结垢程度,尽可能保证安全且能够达到清洗干净的目的,采用以氨基磺酸为主,另适当添加表面活性剂、黏泥剥离剂、发泡剂等药剂,配置清洗液。
清洗操作程序为:水冲洗—酸洗—水冲洗—漂洗—钝化—水冲洗—检查清洗结果。
四、注意事项
1)进行酸洗前,要认真检查换热器是否有泄漏,如有则事先修补,以免清洗时损漏药品,若发现管子堵死,一定要疏通后方可加药。否则被堵死的管予洗不净,重冼又增加成本,费时费力。
2)换热器顶部应设排气管,以使将清洗过程中产生的气体排掉。防止产生气阻现象。
3)将酸洗液注入换热器时如发现换热器内反应强烈,有大量泡沫冲出,应停止加入酸液;必要时可向换热器内通入冷水,缓和作用速度,以阻止酸液外流。
4)酸洗时,若酸洗液中Fe3+离子含量达到500mg/L。实际操作中含量达到300mg/L时就应加入适量的亚硫酸钠、氯化亚锡或次亚磷酸等强还原剂。尽可能确保安全,添加量可按化学反应式计算或按预**行的小型试验确定。
5)清洗泵入口或清洗液回流口装设滤网,滤网孔径应小于5mm。
6)清洗系统内含有铜、不锈钢部件的阀门、计量仪表管等。在酸洗前拆除、封堵或更换。
7)为了确保清洗效果·在设计清洗系统时,**能考虑进行反循环清洗。
8)清洗系统中应有温度、压力测量仪表及化学分析采样点、府蚀监测点等。 五、总结 本文主要结合金属换热器工业清洗的基本程序,着重以金属换热器清洗为例。通过以上内容我们可以看出： 一般金属换热器采用物理清洗几乎没有效果，不易清洗,且拆洗过程费时费力,本文针对金属换热器着重研究了化学清洗的工艺,此工艺简单,处理效果相对较好,但费用相对物理清洗更高。因此金属换热器的结垢缺点导致后期维护费用较高。
为什么本文没有提到四氟换热器的化学清洗工艺呢？ 因为相比金属换热器，由于四氟换热器选用的四氟材质主要为进口美国杜邦(TEFLON)——全球目前可大幅推广实际应用**为广泛的防腐蚀换热器材质。四氟材质自身的管壁表面光滑、适度挠性、优异的不粘性、使用时微有震动、优异的抗氧化性能，故几乎不结垢。即使产生较少污垢，清洗只需采用较简单的物理方法即可，不仅操作简便、更节省后期设备维护费用。是目前多数中大型化工等企业的不二之选。
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