淺談板式換熱器結垢的清洗
                                                   王愛清
               (鶴崗誠基水電熱力有限責任公司,黑龍江鶴崗154100)
　　摘要:隨著集中供熱的發展,板式換熱器成了換熱站運行主要換熱設備。板式換熱器因其結構緊湊,占地面積小,傳熱效率高,操作靈活被廣泛利用,但換熱器運行一段時間以后,會出現結垢現象,從而影響熱效率的發揮。為此如何清洗換熱器成了一個關鍵問題。
　　關鍵詞:板式換熱器;結垢;清洗
　　中圖分類號:TU832·2+3　　　文獻標識碼:B   文章編號:1006-2572(2010)01-0073-02
　　1　板式換熱器結垢的主要原因及其危害
　　板式換熱器在使用過程中,由于水處理設備運行不當,水質控制不達標,將不合格的軟化水注入供熱系統中,使水中的鈣、鎂及碳酸鹽遇熱后分解為碳酸鈣和氫氧化鈣沉淀物結在換熱器的受熱面上,形成了堅硬的水垢。由于水垢的導熱性能差,造成換熱器換熱效率的降低以及熱能的嚴重浪費,從而影響了供熱的效果,給供熱單位造成了嚴重的負面影響。
　　2　板式換熱器結垢的清洗方法
　　1)機械清洗(因為垢硬,必須用鐵刷刷)是最簡單的清洗方法,但弊端是:
　　①對板片有劃傷,而且刷后更易掛垢。
　　②工人在冷水中作業,勞動條件差。
　　③清洗時必須將換熱器拆開,既浪費膠,又對板片及膠條有損害,勞動強度大。
　　2)化學方法清洗:目前采用的是酸洗,通過試驗發現,選擇甲酸及草酸作為清洗液效果較好,又不腐蝕換熱器板片。
　　(1)甲酸清洗。在甲酸清洗液中加入緩沖劑和表面活性劑,清洗效果更好,并可降低清洗液對板片的腐蝕。
　　①清除水垢的基本原理
　　a·溶解作用:酸溶液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發生反應,生成易溶化合物,使水垢溶解。
　　b·剝離作用:酸溶液能溶解金屬表面的氧化物,破壞與水垢的結合,從而使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離,并脫落下來。
　　c·氣掀作用:酸溶液與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發生反應后,產生大量的CO2。CO2氣體在溢出過程中,對于難溶或溶解較慢的水垢層,具有一定的掀動力,使水垢從換熱器受熱表面脫落下來。
　　d·疏松作用:對于含有硅酸鹽和硫酸鹽混合水垢,由于鈣、鎂、碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解,殘留的水垢會變得疏松,很容易被流動的酸溶液沖刷下來。
　　②清洗水垢的工藝要求
　　a·酸洗溫度:提升酸洗溫度有利于提高除垢效果,如果溫度過高就會加劇酸洗液對換熱器板片的腐蝕,酸洗溫度控制在60℃為宜。
　　b·酸洗液濃度:根據試驗,酸洗液應按甲酸81·0%、水17·0%、緩沖劑1·2%、表面活性劑0·8%的濃度配制,清洗效果極佳。
　　c·酸洗方法及時間:酸洗方法應以靜態浸泡和動態循環相結合的方法進行。酸洗時間為先靜態浸泡2 h,然后動態循環3 h~4 h。在酸洗過程中應經常取樣化驗酸洗濃度,當相鄰兩次化驗濃度差值低于0·2%時,即可認為酸洗反應結束。
　　d·鈍化處理:酸洗結束后,板式換熱器表面的水垢和金屬氧化物絕大部分被溶解脫落,暴露出嶄新的金屬,極易腐蝕,因此在酸洗后,對換熱器板片應進行鈍化處理。
　　③清洗水垢的具體步驟
　　a·沖冼:酸洗前,先對換熱器進行開式沖洗,使換熱器內部沒有泥、垢等雜質,這樣既能提高酸洗的效果,也可降低酸洗的耗酸量。
　　b·將清洗液倒入清洗設備,然后再注人換熱器中。
　　c·酸洗:將注滿酸溶液的換熱器靜態浸泡2 h,然后連續動態循環3 h~4 h,其間每隔0·5 h進行正反交替清洗。酸洗結束后,若酸液PH值大于2,酸液可重復使用,否則,應將酸洗液稀釋中和后排掉。
　　d·堿洗:酸洗結束后,用磷酸三鈉,軟化水按一定的比例配制好,利用動態循環的方式對換熱器進行堿洗,達到酸堿中和,使換熱器板片不再腐蝕。
　　e·水洗:堿洗結束后,用清潔的軟化水,反復對換熱器進行沖洗0·5 h,將換熱器內的殘渣徹底沖洗干凈。
　　f·記錄:清洗過程中,應嚴格記錄各步驟的時間,以檢查清洗效果。
　　總之,清洗結束后,要對換熱器進行打壓試驗,合格后方可使用。
　　(2)草酸清洗。首先,根據板片材質及垢的顏色等進行分析,通過實驗草酸既能與垢發生反應,對板片又沒有腐蝕。
　　①試驗過程
　　a·不拆換熱器,在換熱器二次網進、出口閥門里側安上注水閥門,將水箱內3%~5%草酸溶液注入換熱器內,利用循環泵強制草酸溶液在換熱器與水箱之間循環,達到清洗目的。
　　b·清洗2遍,每遍清洗三、四個小時,拆開換熱器后,板片光潔如新,試驗獲得成功。
　　c·用2%磷酸三鈉清洗后,再用清水沖洗2次。
　　②使用草酸進行清洗板片,必須遵守如下操作規程
　　a·沖洗:①水溫必須<16℃;②草酸濃度<5%,浸泡時間不能超過6 h;③兌溶液水箱一定要避光;④用草酸洗后,必須用2%磷酸三鈉進行沖洗,再用清水沖洗2遍;⑤進、出口閥門一定要嚴,不得將溶液進入系統;⑥不得將清洗液放入泵坑,必須放入下水。
　　b·拆洗(結垢較嚴重時)。拆卸、安裝交換器按《拆、裝交換器注意事項》;拆卸板片去掉膠條后,放入槽中,再注入清水;投藥量:按水槽水量的5%(即100 kg水兌5 kg草酸),用小桶稀釋草酸后,均勻倒入水槽中。草酸投放量可視結垢情況確定,最大投放量不得超過5%;酸浸溫度、時間:板片在水槽中酸浸時間不能超過6 h(以4 h為宜),浸泡水溫不得超過16℃;浸泡后的板片用竹刷(或塑料刷)擦拭,清水沖洗,嚴禁用金屬刷或金屬網擦拭;擦洗后的板片用2%磷酸三鈉(100 kg水兌2 kg磷酸三鈉)浸泡1 h后,用清水沖洗;拆洗結束安裝板片時,按使用尺寸的1·2~1·5倍長度進行壓緊,待進入采暖期前一周,再進行壓緊或試壓;拆洗中膠條必須用清水沖洗,晾干后使用;不得將清洗液放入泵坑,必須放入下水。
　　3·防止板式換熱器結垢的措施
　　1)運行中嚴把水質關,必須對系統中的水和軟化罐中的軟化水進行嚴格的水質化驗,合格后才能注人管網中。
　　2)新的系統投運時,應將換熱器與供熱系統分開,進行一段時間的循環后,再將換熱器并人系統中,以避免管網中雜質進人換熱器。
　　3)在供熱系統中,除污器和過濾器應當進行不定期的清理,還應當保持管網中的清潔,以防止換熱器堵塞。
　　作者簡介:王愛清(1961-),男,山東平原人,大專,工程師,現為鶴崗誠基水電熱力有限責任公司技術主任。編輯:胡中祺