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供暖系統中板式換熱器的清洗

文章出處:網(wǎng)責任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2023-01-06 16:26:00

目前在供暖系統中,以板式換熱器為主體的換熱設備已被廣泛應用。但在其使用過(guò)程中,由于系統中循環(huán)水質(zhì)不良造成的板式換熱器板片結垢,致使其換熱效率下降的問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。因此,選擇合理的化學(xué)清洗方法就成為了提高設備換熱效率和延長(cháng)使用壽命的必要手段。

 
1.供暖系統常見(jiàn)運行故障的現象及產(chǎn)生的原因
 
供暖系統在日常運行過(guò)程中,其循環(huán)水系統常會(huì )出現結垢、腐蝕和生物粘泥等現象,致使板式換熱器換熱效率下降、循環(huán)水流速、下降壓降增大。
 
嚴重時(shí)將會(huì )影響系統的正常運行,并導致運行成本增大、供暖設備縮短甚至導致設備提前報廢。造成這些故障的主要原因有:
 
①在供暖系統中特別是二次網(wǎng)系統中,板式換熱器用水一般都采用未經(jīng)處理的含有大量 Ca2+、Mg2+等成垢離子的自來(lái)水。
 
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,常常采用添加防腐阻垢劑的辦法降低自來(lái)水的硬度。但同時(shí)又常因設備、運行管理不到位,致使防腐阻垢劑的添加不能達到要求,從而造成大量的 Ca2+、Mg2+從水中飽和析出沉積在換熱器及管網(wǎng)內的金屬面上而形成水垢;
 
②補水中的泥沙及各種菌藻微生物進(jìn)入循環(huán)水系統后,由于溫度適宜而使得微生物生長(cháng)繁殖,在系統中產(chǎn)生大量微生物粘泥,附著(zhù)在換熱器上并與水垢混合在一起形成生物性污垢;
 
③水中的溶解氧和鹽類(lèi)對供暖系統的金屬材質(zhì)會(huì )產(chǎn)生氧腐蝕和化學(xué)腐蝕。由于供暖系統是由多種金屬材質(zhì)組成的,在含有大量電解質(zhì)鹽類(lèi)物質(zhì)的水中,不同的金屬間就形成了電偶和腐蝕電池,從而對供暖系統金屬產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
 
2 結垢和腐蝕對供暖系統的危害
 
2.1 能耗大幅度增加,運行成本上升
 
供暖系統生成水垢和生物粘泥后,使得換熱器傳熱效率下降,循環(huán)水流通面積變小,流通阻力增大,從而導致整個(gè)系統的運行能耗大幅度增加,供暖成本增大。
 
上述數據表明,水垢的導熱系數大大低于碳鋼的導熱系數,與磚相近,水垢的產(chǎn)生將嚴重影響板式換熱器的熱遞效率。
 
2.2 系統工作效率下降,影響供熱效果
 
供暖系統結垢后會(huì )使熱交換效率下降,介質(zhì)出口溫度降低,致使進(jìn)出口介質(zhì)溫差縮小、供暖效率下降。
 
水垢種類(lèi) 特征 導熱系數(KJ/m.h.℃)
 
碳酸鹽水垢 堅硬 2.1松軟 0.85~ 4.2
 
硫酸鹽水垢 硬而致密 2.1~ 8.4
 
硅酸鹽水垢 堅硬 0.21~ 0.84
 
混合水垢 硬而致密 2.94
 
碳鋼 126~ 210
 
銅 (紫銅 )1092~ 1428
 
磚1.68~ 3.36
 
水垢引起的傳熱損失(以 CaCO2為主)
 
水垢厚度(mm)0.5 0.8 1.0 1.25 1.6 2.2
 
熱損失(%)3.5 7.0 8.0 10.0 12.5 15.0 2.3
 
縮短設備使用壽命,增加設備維修費用
 
結垢和粘泥的產(chǎn)生將嚴重影響系統的正常運行。為了清除結垢和粘泥必需對板式換熱器進(jìn)行周期性的清洗和檢修,致使檢修和清洗費用大幅度增加。并且這種費用遠高于系統正常維護保養費用。
 
由于腐蝕的作用,供暖水系統中的金屬材料會(huì )受到損傷,這種損傷將使換熱器設備及管道使用壽命縮短,造成供暖水管道和末端設備的潰爛、滲漏,嚴重時(shí)甚至將導致?lián)Q熱器提前報廢。
 
3 清洗供暖系統設備的目的
 
對于供熱系統而言,換熱器板片結垢和微生物粘泥附著(zhù)是影響其正常運行的主要因素,其對供熱系統的安全、正常和低成本運行影響極大,因而需定期對板式換熱器進(jìn)行清洗,通過(guò)安全有效的清洗可達到如下目的:
 
①徹底清除循環(huán)水系統內的各種水垢、微生物粘泥和腐蝕產(chǎn)物,確保系統安全正常運行,以及較高的供暖效率;
 
②降低運行成本,大幅度節約能源,清洗后可使系統耗電量或耗熱量降低 20%~ 30%左右;
 
③在消除腐蝕隱患的同時(shí)保護換熱器板片,延長(cháng)換熱器及管道設備的使用壽命。
 
4 板式換熱器清洗的方法
 
近年來(lái),由于集中供熱的大力推廣、發(fā)展,以板式換熱器為主體的換熱設備廣泛應用。但由于水處理工作不到位,導致板式換熱器內結垢、腐蝕,換熱效率下降的現象也極為普遍。為了提高換熱效率,應定期對換熱器進(jìn)行必要的清洗工作,板式換熱器的清洗一般采用化學(xué)藥劑清洗和物理除垢清洗兩種方法。
 
4.1 板片清洗前的準備工作:
 
①關(guān)閉換熱器冷介質(zhì)入口閥門(mén)、出口閥門(mén),再關(guān)閉熱介質(zhì)入口閥門(mén)、出口閥門(mén),所有閥門(mén)的關(guān)閉均應快速進(jìn)行;
 
②打開(kāi)管道最低處閥門(mén),將設備內殘液排放干凈;
 
③量好板式換熱器固定板與移動(dòng)板之間的距離 B值,要求從上到下至少為 3~ 4值,尺寸精確至 mm;
 
4.2 化學(xué)清洗
 
4.2.1 清洗液選擇:清洗溶液可選用濃度≤5%的硝酸、氨基磺酸、檸檬酸溶液,禁用鹽酸或硫酸溶液(以上清洗液濃度均為體積濃度)。
 
4.2.2 清洗液配置:
 
①配置清洗液的母酸應從正規廠(chǎng)家或商家采購,要有明確的濃度、凈容量、生產(chǎn)單位、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、使用注意事項等項目的標識及產(chǎn)品合格證;清洗液配置時(shí),配置濃度必須嚴格掌握。如采用硝酸溶液,酸液濃度應根據板片結垢程度確定;
 
②清洗液配置量應根據需清洗板片的數量及結垢程度確定;配置清洗液時(shí),清洗槽應放平,一次配置清洗液量不宜超過(guò)清洗槽體積的2/3;配置時(shí)水量根據需配置的清洗液量認真核算;
 
③水量計量無(wú)準確量具時(shí),可通過(guò)清洗槽中水的長(cháng)×寬×高確定。其中長(cháng)、寬應為清洗槽內表面數值,高度應待槽中水穩定后在清洗槽中心位置測量,上述數據均應測量 3次取平均值;
 
④配置時(shí)母酸量應根據配置的清洗液量認真核算;母酸量計量必須用量杯、量筒等專(zhuān)用器具精確計量;清洗液配置人員應戴防護面罩、橡膠手套;
 
⑤清洗液配置時(shí)應將母酸順導流棒緩慢倒入水中,并且不斷攪拌,嚴禁采用向酸中加水的配置方法;配置后未用完的母酸應及時(shí)密封,按標牌要求環(huán)境進(jìn)行保存,避免揮發(fā)、變性。
 
4.3 安裝掃頻物理除垢設備
 
①物理除垢設備無(wú)需添加藥劑,設備安裝之后以?huà)哳l的方式進(jìn)行除垢。設備的運行方式為24h全自動(dòng)運行。其成本相當于添加一年藥劑的費用,而設備的壽命差不多在6-8年左右。
 
②設備的安裝無(wú)需拆除設備,也無(wú)需停工停產(chǎn),但是需要有安裝位置。

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