工業設(she)備換熱器(qi)和(he)(he)管線積垢的構成和(he)(he)危害
污垢構成:
一、水(shui)垢: 換熱(re)(re)(re)(re)(re)設備一般采用(yong)(yong)冷卻(que)塔冷卻(que)循(xun)(xun)環。水(shui)蒸發引起循(xun)(xun)環水(shui)濃縮倍率(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高(gao),CaCo3、Ca(PO4)2、MgCO3等微溶鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶解(jie)度(du)隨(sui)著溫度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)升(sheng)高(gao)而降(jiang)低(di)(di),容(rong)易(yi)達到(dao)過(guo)飽(bao)和(he)而從水(shui)中析出(chu)(chu),這(zhe)(zhe)些結(jie)晶(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沉積物容(rong)易(yi)沉積在換熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)形(xing)(xing)成水(shui)垢。牢固地附在機組換熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)冷凝(ning)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)換熱(re)(re)(re)(re)(re)表面(mian)和(he)管線(xian)上(shang),其(qi)結(jie)構(gou)致密而堅硬,不(bu)易(yi)被水(shui)洗掉。另外,冷卻(que)水(shui)通過(guo)冷卻(que)塔和(he)外界接觸(chu),為(wei)微生物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)繁殖創造條件。這(zhe)(zhe)些微生物和(he)水(shui)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)溶性鹽(yan)類的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)泥狀物等會形(xing)(xing)成CaCo3鹽(yan)類微結(jie)晶(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)核,加速了CaCo3等結(jie)晶(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)析出(chu)(chu)過(guo)程,很(hen)容(rong)易(yi)在換熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)冷凝(ning)器(qi)(qi)表面(mian)沉積而形(xing)(xing)成生物污(wu)(wu)泥。降(jiang)低(di)(di)了換熱(re)(re)(re)(re)(re)設備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傳熱(re)(re)(re)(re)(re)效率(lv)(lv)。(紫(zi)銅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均導熱(re)(re)(re)(re)(re)系(xi)數(shu)(shu)為(wei)384W/mk,黃(huang)銅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均導熱(re)(re)(re)(re)(re)系(xi)數(shu)(shu)為(wei)393W/mk,各(ge)種污(wu)(wu)垢的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)導熱(re)(re)(re)(re)(re)系(xi)數(shu)(shu)大(da)(da)致為(wei)0.06~3.5W/mk,碳酸鹽(yan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)導熱(re)(re)(re)(re)(re)系(xi)數(shu)(shu)為(wei)0.464~0.697W/mk),隨(sui)著時間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)推移,系(xi)統中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)垢及垢下(xia)腐蝕將(jiang)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)重。換熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)冷凝(ning)器(qi)(qi)設備將(jiang)會因系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕而降(jiang)低(di)(di)使用(yong)(yong)壽命。系(xi)統中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)雜質極易(yi)阻(zu)塞換熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)冷凝(ning)器(qi)(qi),造成效率(lv)(lv)大(da)(da)幅下(xia)降(jiang)。
當(dang)防腐(fu)措施不(bu)當(dang)時,換熱(re)器的(de)(de)換熱(re)表面經常會有銹瘤附著。它們常與水垢、微(wei)生(sheng)物粘泥等一(yi)起沉積在傳熱(re)表面。這種(zhong)銹瘤狀腐(fu)蝕(shi)產物形成的(de)(de)沉積物,除了影響傳熱(re)外,更嚴重的(de)(de)是助長某些細菌(jun)的(de)(de)繁殖,最(zui)終導致換熱(re)器換熱(re)表面腐(fu)蝕(shi)穿孔而泄漏。因此,需進行循(xun)環(huan)冷卻水系統清(qing)(qing)洗(xi)、換熱(re)器清(qing)(qing)洗(xi)和工業(ye)設備清(qing)(qing)洗(xi)。
二、金(jin)屬腐蝕和(he)氧(yang)化(hua)物垢:水(shui)中溶解O2和(he)CO2引起的(de)(de)(de)(de)腐蝕:冷卻水(shui)和(he)冷凍(dong)水(shui)都溶解一定濃度的(de)(de)(de)(de)O2和(he)CO2,并且(qie)在冷卻水(shui)系統中,水(shui)與空氣能夠充分接(jie)觸。因此水(shui)中的(de)(de)(de)(de)O2可達到飽(bao)和(he)狀態。當碳鋼與溶有O2的(de)(de)(de)(de)水(shui)接(jie)觸時(shi),由于金(jin)屬表面的(de)(de)(de)(de)不均一性和(he)水(shui)的(de)(de)(de)(de)導電(dian)性,在碳鋼表面會(hui)形成許多(duo)腐蝕微(wei)電(dian)池(chi),微(wei)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)陰(yin)極區和(he)陽極區分別產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)反應和(he)還原(yuan)反應,產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)Fe2O3結(jie)構(gou)疏松。無保(bao)護作用,這些(xie)反應,會(hui)使微(wei)電(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)陰(yin)極區的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬不斷(duan)溶解而被腐蝕。
三、微生(sheng)物腐(fu)蝕和藻(zao)類粘(zhan)泥:
微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)引起的(de)(de)腐蝕(shi)(shi):在(zai)冷(leng)(leng)卻水(shui)循環系(xi)統中(zhong),含有微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)的(de)(de)水(shui)不斷補充。與此同時(shi),冷(leng)(leng)卻塔(ta)中(zhong)從上而噴(pen)淋(lin)下來的(de)(de)水(shui)又從相(xiang)遇的(de)(de)空(kong)氣中(zhong)捕集到了大量(liang)的(de)(de)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)進入(ru)冷(leng)(leng)卻水(shui)系(xi)統。冷(leng)(leng)卻水(shui)的(de)(de)水(shui)溫范(fan)圍又特(te)別利于某些微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)的(de)(de)生(sheng)長。冷(leng)(leng)卻水(shui)在(zai)冷(leng)(leng)卻塔(ta)內的(de)(de)噴(pen)淋(lin)曝氣過程中(zhong)溶(rong)入(ru)了大量(liang)的(de)(de)氧(yang)氣,為(wei)好氧(yang)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)提供(gong)了必(bi)要(yao)的(de)(de)條(tiao)件,而一些污垢等沉積(ji)物(wu)又為(wei)厭氧(yang)性微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)提供(gong)了庇(bi)護所(suo)。微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)的(de)(de)滋生(sheng)使金屬(shu)腐蝕(shi)(shi)。這是由于微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)排出的(de)(de)粘液與無機垢和(he)泥沙雜物(wu)等形成的(de)(de)沉積(ji)物(wu)附在(zai)換熱器金屬(shu)表面(mian),形成氧(yang)的(de)(de)濃差電(dian)池,促使金屬(shu)腐蝕(shi)(shi)。
腐蝕直接影(ying)響換熱(re)器(qi)設備的使用(yong)壽命,其產生的銹垢(gou)也嚴重影(ying)響了傳(chuan)熱(re)效果,使能源消耗大(da)幅上升(sheng)。
藻類(lei):循環水中(zhong)的藻類(lei)主要(yao)有(you)綠藻、藍(lan)藻和硅藻。它們在水中(zhong)形成金屬表(biao)面(mian)差(cha)異腐蝕(shi)電池(chi)而導致沉積物下(xia)腐蝕(shi)。塊(kuai)狀(zhuang)的還會堵(du)塞換熱(re)器(qi)冷(leng)凝(ning)器(qi)中(zhong)的管路。減(jian)少水的流量,從而降低換熱(re)器(qi)冷(leng)凝(ning)器(qi)換熱(re)效率。
積垢危害:
(1)降(jiang)低換熱(re)(re)效果(guo)碳(tan)鋼導熱(re)(re)系(xi)數(shu)為(wei)46.4-52.2W/(m.k),但碳(tan)酸鹽垢(gou)的導熱(re)(re)系(xi)數(shu)為(wei)0.464~0.697W/(m.k),只(zhi)有碳(tan)鋼的1%左右.水垢(gou)或其(qi)他沉積物(wu)的導熱(re)(re)系(xi)數(shu)比(bi)金屬低的多(duo),因此當水垢(gou)或其(qi)他沉積物(wu)覆(fu)蓋在(zai)換熱(re)(re)器冷(leng)凝器的換熱(re)(re)表面時,就會大大降(jiang)低換熱(re)(re)器冷(leng)凝器的換熱(re)(re)效率,影響(xiang)產品質(zhi)量(liang).
(2)使(shi)(shi)循(xun)環(huan)水量(liang)減少沉積(ji)物或(huo)微生(sheng)物黏泥覆蓋(gai)在換(huan)熱器(qi)(qi)冷(leng)凝器(qi)(qi)中的(de)換(huan)熱管壁甚(shen)至堵塞換(huan)熱管,使(shi)(shi)得循(xun)環(huan)水通(tong)道(dao)的(de)截面積(ji)和通(tong)量(liang)變小,從而使(shi)(shi)換(huan)熱器(qi)(qi)冷(leng)凝器(qi)(qi)換(huan)熱效果(guo)進一步降(jiang)低.延(yan)長冷(leng)卻時間.
(3)降低(di)水處理(li)(li)藥(yao)(yao)劑(ji)(ji)的(de)使用效果沉積(ji)物(wu)以及(ji)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)黏(nian)泥(ni)覆蓋在(zai)金屬的(de)表面(mian),阻(zu)(zu)止(zhi)了(le)水中(zhong)的(de)緩蝕劑(ji)(ji)、阻(zu)(zu)垢劑(ji)(ji)和殺(sha)菌劑(ji)(ji)等(deng)水處理(li)(li)藥(yao)(yao)劑(ji)(ji)到達(da)換熱器(qi)冷(leng)凝器(qi)金屬表面(mian)發生(sheng)(sheng)(sheng)緩蝕、阻(zu)(zu)垢和殺(sha)菌作用,并且有些微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)還會和一些水處理(li)(li)藥(yao)(yao)劑(ji)(ji)發生(sheng)(sheng)(sheng)反應(ying),從而破壞和降低(di)了(le)這些藥(yao)(yao)劑(ji)(ji)的(de)使用效果。
(4)加速(su)腐蝕(shi)沉積(ji)物(wu)和微(wei)生物(wu)的產生,促使了(le)濃(nong)差腐蝕(shi)電池(chi)的形成(cheng)及垢下腐蝕(shi)的產生,從而使換(huan)熱(re)器冷凝(ning)器金屬的腐蝕(shi)速(su)度加劇。
(5)縮(suo)短工(gong)業設(she)備的(de)使用(yong)壽命沉積物和(he)微生物黏泥等覆蓋在換(huan)熱器(qi)冷(leng)凝(ning)器(qi)表面(mian),阻止設(she)備的(de)有(you)效換(huan)熱,導致(zhi)金屬(shu)疲勞(lao);另一方面(mian),腐蝕的(de)發生會導致(zhi)冷(leng)凝(ning)器(qi)如換(huan)熱器(qi)的(de)換(huan)熱管(guan)管(guan)壁變薄(bo),尤其是垢下(xia)腐蝕和(he)銹瘤還會導致(zhi)設(she)備穿孔泄漏。
(6)增(zeng)(zeng)加(jia)運行成(cheng)本為使(shi)工業設(she)備保持足夠的換(huan)熱效率,必須(xu)采取(qu)諸如增(zeng)(zeng)加(jia)水量等(deng)措施,同(tong)時為維修(xiu)因腐蝕等(deng)原(yuan)因造成(cheng)損(sun)壞(huai)等(deng),必然需增(zeng)(zeng)加(jia)一(yi)些費用,從(cong)而增(zeng)(zeng)大了(le)工業設(she)備的運行成(cheng)本。
為提(ti)(ti)高換(huan)熱器(qi)(qi)冷(leng)凝器(qi)(qi)換(huan)熱效率,保(bao)證產品(pin)品(pin)質,節約能源,防止或減少(shao)換(huan)熱器(qi)(qi)冷(leng)凝器(qi)(qi)腐(fu)蝕,提(ti)(ti)高工業(ye)設(she)備(bei)壽(shou)命,應進(jin)行工業(ye)循環水系統冷(leng)凝器(qi)(qi)清洗和換(huan)熱器(qi)(qi)清洗,以(yi)除去表面上(shang)的(de)沉積物和殺滅(mie)微生物。