列管式換熱器(以下簡稱換熱器)是一種熱能轉(zhuǎn)換和余熱利用的設(shè)備,在化工廠、發(fā)電廠及石化企業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。它主要由殼體、管板、換熱管、封頭、折流擋板等組成。其優(yōu)點(diǎn)是單位體積設(shè)備所提供的傳熱面積大,傳熱效果好,結(jié)構(gòu)簡單,操作彈性大,可用多種材料制造。但換熱器在使用過程中,污垢沉積物會(huì)不可避免地出現(xiàn)在傳熱表面上,產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象。污垢沉積物熱阻較高,大大降低了傳熱速率,影響使用效果;同時(shí)由于結(jié)垢減小了流道面積,介質(zhì)流動(dòng)阻力增大,能耗增加,造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失。
一、水垢對(duì)列管式換熱器的危害
1.影響設(shè)備熱交換效率:
換熱器傳熱表面結(jié)垢后,換熱器高溫側(cè)的溫度不能迅速傳遞到低溫介質(zhì)中,使換熱表面金屬壁的溫度不斷升高,當(dāng)金屬壁溫達(dá)到或超過蠕變溫度時(shí),金屬的力學(xué)性能(如韌性和塑性)明顯惡化,拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度大大降低,在高溫下容易燒損變形。在設(shè)備帶壓運(yùn)行的情況下,由于壓力強(qiáng)度急劇下降,過熱管壁會(huì)產(chǎn)生氣泡、裂紋、泄漏甚至爆炸。
2.縮短設(shè)備使用壽命:
結(jié)垢和粘泥故障影響系統(tǒng)正常運(yùn)行,需進(jìn)行周期性的清洗和檢修,從而大幅度增加設(shè)備的檢修和清洗費(fèi)用。這種費(fèi)用遠(yuǎn)高于系統(tǒng)正常維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。
由于腐蝕的產(chǎn)生,使循環(huán)水系統(tǒng)金屬材料受到損傷,使用壽命縮短,造成管道和末端設(shè)備潰爛滲漏,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致設(shè)備提前報(bào)廢。
3.影響設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn):
列管式換熱器在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,傳熱板片很快將熱量傳遞給水。有水垢時(shí),金屬的熱量會(huì)被水垢阻擋,這樣就很難傳遞給水,導(dǎo)致金屬溫度急劇升高,強(qiáng)度急劇下降。從而導(dǎo)致?lián)Q熱板片及密封膠墊過熱變形,乃至決裂,影響列管式換熱器安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
4.影響產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量:
污垢會(huì)使生產(chǎn)過程不穩(wěn)定,影響產(chǎn)品質(zhì)量,造成質(zhì)量事故。在熱交換設(shè)備的規(guī)模之后,傳熱效率會(huì)降低,這將導(dǎo)致設(shè)備的加熱或冷卻條件惡化,這將影響生產(chǎn)過程。工藝,儀表指示失效,溫度和壓力指標(biāo)偏離工藝設(shè)計(jì)要求,設(shè)備運(yùn)行參數(shù)變化,生產(chǎn)過程不穩(wěn)定,最終產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量下降,缺陷率增加。在嚴(yán)重的情況下,生產(chǎn)可能會(huì)中斷,導(dǎo)致意外停機(jī)。
5.引起垢下腐蝕:
水垢腐蝕是機(jī)械管路腐蝕的主要形態(tài)。水垢造成管路表面不同部位上的供氧差異和介質(zhì)濃度差異會(huì)導(dǎo)致局部腐蝕。嚴(yán)重時(shí)造成針型腐蝕穿孔,威脅整裝機(jī)組的安全運(yùn)行,直接影響經(jīng)濟(jì)效益。
二、常見的除垢方式
項(xiàng)目 |
操作管理 |
對(duì)水環(huán)境影響 |
對(duì)設(shè)備腐蝕影響 |
處理效果 |
后續(xù)費(fèi)用 |
離子交換法 |
占地較大、操作繁瑣、需要專職人員管理 |
有污染 |
有腐蝕 |
只防垢 |
有 |
化學(xué)投藥法 |
繁瑣、需要專職人員管理 |
有污染 |
有腐蝕 |
防垢,
殺菌藻 |
有 |
化學(xué)清洗法 |
要求極高,技工操作 |
嚴(yán)重污染 |
嚴(yán)重腐蝕,有毀滅性的危險(xiǎn) |
只能除垢,
能耗比較大 |
有 |
HDS超低波水處理 |
需要耗電 |
接近零排放 |
暫不確定 |
能耗比較大 |
有 |
反滲透技術(shù) |
占地較大、需要耗電需要專職人員管理 |
有污染 |
無腐蝕 |
效果好 |
較大 |
電磁除垢技術(shù) |
需要耗電 |
接近零排放 |
不確定 |
電磁不穩(wěn)定,處理效果不佳 |
有 |
電化學(xué)除垢 |
免人員操作 |
有污染 |
不確定 |
前期有一定效果、后期需更換芯片,影響流量 |
有 |
三、磁翼龍?jiān)诹泄苁綋Q熱器上的應(yīng)用
某廠有一臺(tái)DN100列管式換熱器,兩臺(tái)循環(huán)泵,一備一用。循環(huán)冷卻水水源為雨水、反滲透處理后排放的廢水及工業(yè)廢水。由于機(jī)組常年運(yùn)行,導(dǎo)致設(shè)備及管道內(nèi)產(chǎn)生大量水垢,需1-2個(gè)月停機(jī)酸洗,嚴(yán)重超溫威脅設(shè)備安全運(yùn)行,給安全生產(chǎn)帶來了安全隱患。
為解決上述問題,該廠選擇使用了我司研發(fā)生產(chǎn)的CNF-100 “磁翼龍”除垢器,安裝“磁翼龍”除垢器90天后,原有的水垢逐漸松軟脫落,露出了原有的管路金屬體。經(jīng)過檢測(cè),“磁翼龍”除垢器效果明顯,杜絕了安全隱患發(fā)生。
四、磁翼龍的經(jīng)濟(jì)效益
1.直接效益
“磁翼龍”除垢器在生產(chǎn)過程中能夠起到保護(hù)冷卻設(shè)備的正常運(yùn)行,杜絕因爆管而產(chǎn)生的停機(jī)、停產(chǎn)現(xiàn)象發(fā)生,給企業(yè)的安全生產(chǎn)提供保障,同時(shí)減少人工維護(hù)成本。
2.間接效益:
“磁翼龍”除垢器在去除水垢的同時(shí),能夠改善使用設(shè)備功率,提高被冷卻設(shè)備性能,還能減少循環(huán)水用水量及廢水排放量,為企業(yè)節(jié)能降耗再添新章。
3.社會(huì)效益:
安裝使用“磁翼龍”除垢器(專利號(hào):2015108461621、發(fā)明專利)每年可減少設(shè)備損耗,降低生產(chǎn)成本,提升機(jī)組工作效率,為國家提出的環(huán)境治理、節(jié)能降耗提供了科學(xué)依據(jù),同時(shí),也起到了龍頭企業(yè)先鋒模范帶頭作用。安裝“磁翼龍”除垢器不僅有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的意義,而且具有社會(huì)意義,是構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的一種技術(shù)手段和裝備。
磁翼龍除垢器是北京俊宇通科技有限公司會(huì)同中科院物理所共同研發(fā)的物理除垢設(shè)備,只需將設(shè)備安裝在入水口的管道處,便可自行對(duì)流經(jīng)的水進(jìn)行處理,不僅可以從源頭上防止設(shè)備出現(xiàn)新的水垢,也可清除現(xiàn)有設(shè)備內(nèi)壁的頑固沉積物,提高設(shè)備性能,延長使用壽命。該產(chǎn)品在不改變水質(zhì)的前提下,抑制水垢的產(chǎn)生,可幫助水系統(tǒng)設(shè)備免遭水垢的侵蝕,應(yīng)用過程中無需使用任何介質(zhì)和耗能,適用于各種材質(zhì)管道,無需后期維護(hù),簡單快捷、安全高效,免除用戶的后顧之憂。