在化工企業(yè)生產(chǎn)中，列管式冷卻器作為最為典型的間壁式冷卻器，其由殼體、管束、管板、折流擋板和封頭等部分組成。列管式冷卻器制造過程中可以利用多種材料，由于其傳熱面積大，傳熱效果好，而且結(jié)構(gòu)較為簡單，所以利用非常廣泛。列管式冷卻器在使用過程中，由于其傳熱面積大，所以也極易在傳熱表面形成沉積物堆積而發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，使表面的熱阻升高，影響了熱量的傳遞速度。而且一旦出現(xiàn)結(jié)垢的情況，則會(huì)導(dǎo)致流通面積減小，介質(zhì)在流動(dòng)過程中受到較大的阻力，從而增加其運(yùn)行過程中的能耗。目前很多化工生產(chǎn)企業(yè)都是由于列管式冷卻器在使用中存在結(jié)垢問題，而影響了使用效果，從而造成經(jīng)濟(jì)上的損失。列管式冷卻器在運(yùn)行過程中為了有效的避免和減少結(jié)垢問題所帶來的影響，則需要從設(shè)計(jì)及清理方法上來進(jìn)行預(yù)防和解決，及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，有效的提高列管式冷卻器的傳熱能力，增加企業(yè)的收益。
  1、列管式冷卻器結(jié)垢的原因
  列管式冷卻器最易結(jié)垢的部位為管束的內(nèi)外壁，當(dāng)該位置形成污垢層后，則會(huì)導(dǎo)致冷卻器熱傳遞能力下降，甚至?xí)��?dǎo)致介質(zhì)的流道受到阻塞。流體的性質(zhì)、流速、速度、狀態(tài)及冷卻器的參數(shù)等都會(huì)導(dǎo)致污垢的發(fā)生。
  1.1 流體的性質(zhì)。列管冷卻器其主要是以水為其載熱體，水作為冷卻器的流體，其性質(zhì)不僅指水本身的性質(zhì)，也包括水中夾帶著的各種物質(zhì)。所以當(dāng)水在加溫過程中，其內(nèi)所含有的離子或是某些鹽類會(huì)隨著溫度的升高而發(fā)生結(jié)晶，這些結(jié)晶會(huì)附著在換熱管的表面，形成水垢，在水垢剛形成階段，其還會(huì)較為松軟，但隨著時(shí)間的推移、傳熱效果的惡化，則會(huì)使水垢中的結(jié)晶開始失去，垢層開始變硬，并在換熱管表面形成一層牢固的硬殼。
  1.2 流體的流速。在列管冷卻器運(yùn)行中，流體的流速并不是越快越好，因?yàn)楫?dāng)流速增加時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)垢的增加，但也會(huì)引起沉積物脫卸的速率增加，所以當(dāng)流速增加時(shí)，可能總結(jié)垢的速率反而會(huì)降低。當(dāng)處于運(yùn)行中的列管冷卻器，其流速增加時(shí)，不僅冷卻器的系數(shù)會(huì)變大，而且所帶來的磨損也會(huì)增大，使能耗增大，所以對(duì)于列管冷卻器流體的流速的控制，需要從能耗和污垢兩個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮。
  1.3 冷卻器的表面材料對(duì)于污垢的形成具有較大的影響。如果表面材料選擇不當(dāng)，則會(huì)在污垢形成過程中起到助推的作用。目前冷卻器表面材料可以選擇的種類較多，如銅合金、碳鋼、不銹鋼、石墨、陶瓷等、這些材料有的對(duì)結(jié)垢具有抑制作用，同時(shí)非金屬材料則不易發(fā)生結(jié)垢，但其導(dǎo)熱性能相比于金屬材料則要差一些。所以在進(jìn)行冷卻器表面材料選擇時(shí)，則需要綜合多方面因素進(jìn)行考慮。另外，冷卻器表面構(gòu)造上存在著一些微小的凸起，這會(huì)導(dǎo)致對(duì)吸收能力和化學(xué)活性增加，極易導(dǎo)致污垢發(fā)生沉積。
  2、列管式冷卻器結(jié)垢的具體解決方案
  2.1 設(shè)計(jì)階段 列管式冷卻器結(jié)垢的防治措施，需要在設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行充分的考慮，以減少運(yùn)行階段污垢的形成。設(shè)計(jì)時(shí)需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，需要能夠在現(xiàn)場進(jìn)行清洗，減少清洗進(jìn)對(duì)設(shè)備的折卸，減少死區(qū)和低流速區(qū)，確保內(nèi)流速的均勻、溫度分布的均勻性，在保證合理壓力及不會(huì)產(chǎn)生腐蝕的情況下，利用提高流速來減少污垢的形成，設(shè)計(jì)時(shí)還需要對(duì)冷卻器表面溫度進(jìn)行考慮，以減少污垢的形成。
  2.2 運(yùn)行階段
  2.2.1 維持設(shè)計(jì)條件 在運(yùn)行時(shí)，為滿足工藝需要，需調(diào)節(jié)流速和溫度，從而與設(shè)計(jì)條件不同，然而應(yīng)通過旁路系統(tǒng)盡量維持設(shè)計(jì)條件（流速和溫度）以延長運(yùn)行時(shí)間，推遲污垢的發(fā)生。
  2.2.2 運(yùn)行參數(shù)控制 在冷卻器運(yùn)行時(shí)，要定期測試流體中結(jié)垢物質(zhì)的含量、顆粒大小和液體的pH 值。
  2.2.3 維修措施良好 換熱設(shè)備維修過程中產(chǎn)生的焊點(diǎn)、劃痕等可能加速結(jié)垢過程形成。
  2.2.4 使用添加劑 針對(duì)不同類型結(jié)垢機(jī)理，可用不同的添加劑來減少或消除結(jié)垢形成。
  2.2.5 減少流體中結(jié)垢物質(zhì)濃度 通常，結(jié)垢隨著流體中結(jié)垢物質(zhì)濃度的增加而增強(qiáng)，對(duì)于顆粒污垢可通過過濾、凝聚與沉淀來去除；對(duì)于結(jié)疤類物質(zhì)，可通過離子交換或化學(xué)處理來去除；紫外線、超聲、磁場、電場和輻射處理紫外線對(duì)殺死細(xì)菌非常有效。
  2.3 污垢的清理
  2.3.1 機(jī)械清理
  機(jī)械清理對(duì)于管內(nèi)污垢的清除還是具有較好效果的，對(duì)于管束發(fā)生輕微堵塞時(shí)，則需要利用不銹鋼筋和低碳鋼的圓盤從一頭捅入，另一頭拉的方法來清除污垢，而專用清管刷則可以用來清除輕薄的積垢。而對(duì)于管內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重的情況，則需要利用軟金屬桶管來進(jìn)行清理，對(duì)于管口發(fā)生堵塞的情況，則需要利用手工進(jìn)行鏟、削、刮和刷等方法來進(jìn)行處理。機(jī)械清理能夠很好的清除污垢，但其處理效率低，工作量大，而且容易對(duì)換熱管造成傷害。
  2.3.2 高壓水沖洗清理
  高壓水沖洗清理一是一種強(qiáng)力清洗法，通常用于清洗列管式冷卻器的管內(nèi)垢層。它利用高壓清洗泵打出的高壓水，通過專用清洗槍直接將高壓水射在需清洗部位，這種方法比人工清理和機(jī)械清理效果好，效率高但，對(duì)于設(shè)備存在結(jié)垢嚴(yán)重、垢層緊硬的冷卻器，此方法并不可取。
  2.3.3 化學(xué)清理
  化學(xué)除垢是使用化學(xué)藥品在列管冷卻器內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，以溶解并消除污垢。噴淋法、浸泡法、強(qiáng)制循環(huán)法是在實(shí)際清洗中最基本的化學(xué)除垢法。實(shí)際應(yīng)用中通常是兩種方法混合使用，可以在不傷及金屬和鍍層的條件下對(duì)設(shè)備進(jìn)行清洗，從而清理掉其他方法不容易去除的污垢�；瘜W(xué)除垢法清理污垢對(duì)大型的冷卻器十分有利，不經(jīng)拆卸列管冷卻器就可以清理污垢。
  2.3.4 超聲波除垢
  超聲波除垢就是利用超聲波的空化效應(yīng)、活化效應(yīng)、剪切效應(yīng)和抑制效應(yīng)除垢，成本低廉，操作簡易，是一種新型的冷卻器清洗技術(shù)，也是日后防垢技術(shù)的發(fā)展方向。
  2.3.5 混合清理
  對(duì)于在一些惡劣的環(huán)境條件下工作的某些列管冷卻器，例如焦化廠的煤氣冷卻器，在污垢中由于含有煤粉、碳渣及油性物質(zhì)等，如果單純地采用某種方法除垢效果不理想的，可采用先進(jìn)行化學(xué)清洗，再高壓水洗的方式進(jìn)行除垢。
  3、結(jié)束語
  冷卻器在運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)致其結(jié)垢形成的較多，為確保冷卻器的使用壽命及傳熱效率，需要分析具體結(jié)垢原因，以便采取有效措使冷卻器結(jié)垢的問題得到處理。

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