代中華

（中國石化集團(tuán)中原石油勘探局有限公司供熱管理處，河南濮陽 457001）

1 概述

板式換熱器因體積小、換熱效率高、維修方便等特點，在供熱企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。但在板式換熱器使用過程中，由于水處理設(shè)備水質(zhì)處理效果差，水質(zhì)處理不合格，將達(dá)不到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水注入板式換熱器中，水中的鈣鎂碳酸鹽遇熱分解，成為碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀物，這些沉淀物粘結(jié)在換熱器板片上，形成堅硬的水垢，從而降低了板式換熱器的傳熱效果。我國地?zé)豳Y源豐富，地?zé)崮苁且环N可再生資源。在地?zé)峋惺褂玫陌迨綋Q熱器，由于地?zé)峋}性大，進(jìn)入水處理設(shè)備后，水處理設(shè)備的處理能力不足，會比在自來水中結(jié)垢情況更嚴(yán)重。因此，清除地?zé)峋袚Q熱器板片的結(jié)垢，用好地?zé)崮苓@個可再生資源，使供熱系統(tǒng)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的運行，成為眾多企業(yè)的研究課題。

2 問題分析

板式換熱器在自來水供熱中使用容易結(jié)垢，但當(dāng)?shù)責(zé)峋鹘?jīng)巖層后，溶解了多種可溶礦物質(zhì)，地?zé)峋挟a(chǎn)生了各種鹽，當(dāng)其通過供熱系統(tǒng)時，附著在板式換熱器的內(nèi)表面上，更容易結(jié)垢。解決了在地?zé)峋嶂惺褂玫陌迨綋Q熱器的結(jié)垢問題，在自來水供熱中使用的板式換熱器結(jié)垢問題就容易解決了。

換熱器板片上的結(jié)垢，使流體阻力增大，供熱效率降低，還會形成水垢下的板片腐蝕，這些都直接影響供熱系統(tǒng)的正常運行。地?zé)峋箵Q熱器板片結(jié)垢，是目前供熱方面棘手的問題。雖然采取改進(jìn)措施后取得了一些成績，但目前的方式方法，從技術(shù)上不具備克服這個難題的能力。現(xiàn)在地?zé)崮芤呀?jīng)得到了廣泛應(yīng)用，用一些行之有效的方法，解決板式換熱器的結(jié)垢與腐蝕問題，對提高地?zé)嵯到y(tǒng)設(shè)備使用壽命，降低運行成本，有著重大的理論和實際意義。在地?zé)峋臒崮芾弥?，多?shù)使用的是不銹鋼板式換熱器，存在著結(jié)垢與腐蝕的問題，解決了板式換熱器的結(jié)垢問題，便于解決結(jié)垢處的腐蝕問題。如果能及時解決板式換熱器的結(jié)垢問題，運行好供熱系統(tǒng)，形成一套完整的運行程序，將節(jié)省大量的熱能。

3 解決措施

拆卸下?lián)Q熱器板片，檢查其結(jié)垢情況。根據(jù)多年在供熱維護(hù)中積累的經(jīng)驗判斷，如果覆蓋在換熱器板片下的結(jié)垢多數(shù)是黃色的厚層，帶有少數(shù)褐色的結(jié)垢，則認(rèn)定為結(jié)垢嚴(yán)重，靠物理方法清洗除垢不容易清洗干凈，就用化學(xué)方法清洗除結(jié)垢。如果結(jié)垢呈現(xiàn)不均勻的淡黃色或褐色薄層，則考慮用物理方法清洗除垢。

3.1 物理方法清洗除垢

根據(jù)板式換熱器的結(jié)垢情況，選用合適壓力的高壓水槍，用水槍順著換熱器板片的波紋傾角進(jìn)行反復(fù)沖刷，確保沖刷掉頑固的水垢。使用高壓水槍時，要做好安全工作，穿好工作服，嚴(yán)格遵守高壓水槍的安全操作規(guī)范。如果高壓水槍沖刷過的板片還有少量殘余結(jié)垢，就用軟毛刷進(jìn)行清除，邊刷邊用水槍清洗，將剩余的水垢刷洗干凈（圖1）。

圖1 物理方法清洗除垢

3.2 化學(xué)方法清洗除垢

拆卸換熱器板片，檢查結(jié)垢情況。如果換熱器板片結(jié)垢情況嚴(yán)重，就用化學(xué)方法清洗除垢。用化學(xué)方法清洗除去結(jié)垢，清洗液的選用很關(guān)鍵?；瘜W(xué)方法清洗除垢適用于各類鋼材。對于不銹鋼換熱器板片，通過對各種酸洗工藝的摸索、結(jié)合工作實踐經(jīng)驗獲知，使用草酸溶液清洗板式換熱器除垢效果最好，不僅能保護(hù)板式換熱器內(nèi)部的膠條和板片，而且還能降低勞動強(qiáng)度。因為草酸和換熱器板片結(jié)垢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使結(jié)垢轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)，從而達(dá)到除去換熱器板片結(jié)垢的目的。如果換熱器板片上產(chǎn)生了大量結(jié)垢，嚴(yán)格按照安裝、拆卸使用說明書的步驟進(jìn)行拆卸。將拆卸下的換熱器板片放入50 ℃左右的水槽中，加入5%的草酸溶液進(jìn)行浸泡，浸泡8～10 h 后，去掉草酸溶液。再用4%的磷酸三鈉溶液浸泡3 h 左右，取出換熱器板片后，用高壓水槍吹掃，結(jié)垢就會干干凈凈地下來。換熱器板片晾干后便可重新安裝使用（圖2）。

4 解決效果

圖2 化學(xué)方法清洗除垢

目前供熱企業(yè)普遍用人字形波紋板式換熱片。供熱系統(tǒng)使用的換熱器板片，波紋傾角和表面無雜物時能體現(xiàn)板式換熱器的最好性能。通過選用物理和化學(xué)兩種清洗除垢方法對板式換熱器除垢，能達(dá)到板式換熱器的最佳性能。板式換熱器清洗除垢后，按照板式換熱器GB 16409—1996 中的總傳熱系數(shù)計算方法，通過運行數(shù)據(jù)計算獲知，板式換熱器的總傳熱系數(shù)在6000 W/m2.℃左右，達(dá)到了運行目標(biāo)要求。近年對供熱系統(tǒng)中板式換熱器結(jié)垢的規(guī)律進(jìn)行了探索，得出結(jié)論，板式換熱器每半年清洗除垢一次，能保證換熱器的換熱效果，極大提高了板式換熱器的使用和節(jié)能效果。