韓艷琴

（河北白沙煙草有限責(zé)任公司保定卷煙廠，河北 保定 071000）

保定卷煙廠冬季廠區(qū)供暖采用板式換熱器，由于板片間流通截面狹窄，水質(zhì)不好的情況下，在板式換熱器內(nèi)壁形成水垢和污物沉積，造成板式換熱器堵塞；隨著使用時(shí)間的增長，板間密封墊片逐步老化，容易造成介質(zhì)滲漏，影響使用壽命。為保證板式換熱器正常使用，需要嚴(yán)格控制循環(huán)水水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)。

一、結(jié)垢堵塞問題探析

板式換熱器的流道間隙較?。?.5-6mm），直徑大于1.5～3mm的顆粒雜物容易阻塞板片通道，使設(shè)備的壓降急劇惡化，導(dǎo)致設(shè)備因堵塞而換熱能力大幅降低，嚴(yán)重的造成生產(chǎn)中斷。

（一）原因分析

板式換熱器運(yùn)行中主要故障是因結(jié)垢導(dǎo)致熱工性能下降，需要采取機(jī)械或化學(xué)方法清理水垢，通過對(duì)垢樣進(jìn)行檢測，主要成分是碳酸鹽，同時(shí)還有少量硫酸鹽和氧化鐵垢及泥垢?？梢?，板式換熱器中水垢的產(chǎn)生主要是由于水的硬度而引起的，硬度越高，板式換熱器結(jié)垢頻率越高。少量的氧化鐵垢及泥垢是由于系統(tǒng)管網(wǎng)鐵的氧化及淤泥而導(dǎo)致。

（二）水垢對(duì)板式換熱器的危害

1.浪費(fèi)能源。水垢的導(dǎo)熱性很差，其導(dǎo)熱系數(shù)比金屬小幾十倍甚至近百倍。結(jié)垢后會(huì)使受熱面?zhèn)鳠崆闆r惡化，降低傳熱效率，浪費(fèi)蒸汽，增加了鍋爐的運(yùn)行負(fù)荷。同時(shí)，由于水垢堵塞管路，增加了循環(huán)水泵的能耗，與廠部提倡的節(jié)能降耗相違背。

2.影響板式換熱器安全運(yùn)行。板式換熱器正常運(yùn)行時(shí)，傳熱板片很快將蒸汽熱量傳遞給水，兩者溫差約為35℃左右。當(dāng)有水垢時(shí)，蒸汽的熱量由于受到水垢的阻擋，蒸汽與水的傳熱效果大大降低，其熱量勢必造成傳熱板片溫度急劇升高，強(qiáng)度顯著下降。從而導(dǎo)致?lián)Q熱板片及密封膠墊過熱老化變形，甚至破裂，嚴(yán)重影響板式換熱器安全運(yùn)行。

3.縮短板式換熱器壽命。水垢附在傳熱板片上，很難清除。為了除垢需要經(jīng)常停機(jī)清洗，因而增加檢修費(fèi)用，不僅耗費(fèi)人力、物力，而且由于經(jīng)常采用機(jī)械方法與化學(xué)方法除垢，會(huì)使傳熱板片及密封膠墊受到損傷，而且，傳熱板片也會(huì)隨著機(jī)械損傷發(fā)生局部腐蝕，會(huì)縮短板式換熱器的使用年限。

二、改進(jìn)措施

（一）化學(xué)清洗

化學(xué)清洗可以不拆板式換熱器，在換熱器上連接一個(gè)清洗系統(tǒng)，使清洗液在每側(cè)流道里循環(huán)，清洗液應(yīng)對(duì)板片材料、墊片毫無損傷。目前多采用的是酸洗，清洗劑有有機(jī)酸和無機(jī)酸。有機(jī)酸主要有：草酸、甲酸等。無機(jī)酸主要有：鹽酸、硝酸等。根據(jù)換熱器結(jié)垢和工藝、材質(zhì)和水垢成分分析得出：（1）換熱器流通面積小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，清洗液若產(chǎn)生沉淀不易排放。（2）換熱器材質(zhì)為鎳鈦合金，使用鹽酸清洗易對(duì)板片產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕，縮短換熱器使用壽命。通過反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在甲酸清洗液中加入緩沖劑和表面活性劑，可降低清洗液對(duì)板片的腐蝕。通過對(duì)水垢樣本的化學(xué)試驗(yàn)和酸浸泡試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，甲酸能夠有效地清除水垢及附在板片上的水垢，同時(shí)它對(duì)換熱器板片的腐蝕作用也很小。

1.清除水垢的基本原理 。（1）溶解作用：酸溶液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng)，生成易溶化合物，使水垢溶解。（2）剝離作用：酸溶液能溶解金屬表面的氧化物，破壞與水垢的結(jié)合。從而使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離，并脫落下來。（3）氣掀作用：酸溶液與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng)后，產(chǎn)生大量的二氧化碳。二氧化碳?xì)怏w在溢出過程中，對(duì)于難溶或溶解較慢的水垢層，具有一定的掀動(dòng)力，使水垢從換熱器受熱表面脫落下來。（4）疏松作用：對(duì)于含有硅酸鹽和硫酸鹽的混合水垢，由于鈣、鎂、碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解，殘留的水垢會(huì)變得疏松，很容易被流動(dòng)的酸溶液沖刷下來。

2.清洗水垢的工藝要求。（1）酸洗溫度：提升酸洗溫度有利于提高除垢效果。如果溫度過高就會(huì)加劇酸洗液對(duì)換熱器板片的腐蝕，通過反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，酸洗溫度控制在60℃最為適宜。（2）酸洗液濃度：根據(jù)反復(fù)試驗(yàn)得出，酸洗液應(yīng)按甲酸81%、水17%、緩沖劑1.2%、表面活性劑0.8%配制，清洗效果極佳。（3）酸洗方法及時(shí)間：酸洗方法應(yīng)以靜態(tài)浸泡和動(dòng)態(tài)循環(huán)相結(jié)合的方法進(jìn)行。酸洗時(shí)間為先靜態(tài)浸泡2h，然后動(dòng)態(tài)循環(huán)3~4h。在酸洗過程中應(yīng)經(jīng)常取樣化驗(yàn)酸洗濃度，當(dāng)相鄰兩次化驗(yàn)濃度差值低于0.2%時(shí)，即可認(rèn)為酸洗反應(yīng)結(jié)束。

（二）機(jī)械清洗

打開板式換熱器，卸下夾緊螺栓，將活動(dòng)壓緊板平移向支柱，逐次拆下板片，用高壓水槍沖刷，對(duì)于難以沖刷掉的污垢，則可用軟纖維刷子或鬃毛刷來洗刷。

1.機(jī)械清洗過程中的注意事項(xiàng)。（1）板式換熱器拆卸前應(yīng)測量板束的壓緊長度尺寸，做好記錄。（2）密封墊片若粘在兩板片間的溝槽內(nèi)，此時(shí)需用螺絲刀小心地將其分開，螺絲刀應(yīng)先從易剝開的部位插入，然后沿其周邊進(jìn)行分離，切不可損壞換熱器板片和密封墊片。（3）拆卸鈦材的板片時(shí)，嚴(yán)禁與明火接觸，以防氧化。（4）在拆除及清理過程中，要輕拿輕放，不能用力撞擊或振動(dòng)，以免損壞換熱板片及密封膠墊。（5）清理時(shí)，決不能使用金屬刷刷洗，尤其是不銹鋼板片，以免造成板片表面劃傷，加速板片的腐蝕，如果板片上有污點(diǎn)或鐵銹時(shí)，可用去污粉清除。（6）清洗用的清水，必須不含鹽、硫等成分。

(三)板式換熱器的運(yùn)行與維護(hù)

1.在運(yùn)行前應(yīng)檢查板式換熱器各夾緊螺栓是否松動(dòng)，如松動(dòng)應(yīng)夾緊；對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行沖洗、吹凈。

2,啟動(dòng)前應(yīng)打開換熱器的所有出口閥門，關(guān)閉進(jìn)口閥門，循環(huán)泵啟動(dòng)后，再緩慢打開換熱器的進(jìn)口閥門，逐步提高流量及壓力，避免瞬時(shí)沖擊而產(chǎn)生局部高壓損壞設(shè)備。

3,開機(jī)時(shí)，應(yīng)先開啟循環(huán)水系統(tǒng)，再打開蒸汽閥；關(guān)機(jī)時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉蒸汽閥，待水溫降到60℃以下時(shí)，再關(guān)閉循環(huán)水泵，以免造成換熱器高溫過熱，過早老化。

4.開車運(yùn)行后，應(yīng)通過管路系統(tǒng)中的放氣閥排出設(shè)備中的空氣，防止空氣停留在設(shè)備中，降低傳熱效果。

5.為防止結(jié)垢，必須保證軟化設(shè)備完好，循環(huán)水的硬度≤0.6mmol/L，在整個(gè)系統(tǒng)中，除污器和過濾器應(yīng)當(dāng)進(jìn)行不定期的清理外，還應(yīng)當(dāng)保持管網(wǎng)中的清潔，以防止換熱器堵塞。