多種領(lǐng)域換熱器清洗除垢解決方案

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。由于冷卻水在熱交換過程中，冷凍水吸收了冷卻水的熱量，使其溫度上升，此時(shí)原來溶于水中的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2在溫度的作用下析出CO2生成微溶于水的CaCO3和MgCO3。由于CaCO3和MgCO3的溶解度隨溫度的上升而下降，從水中結(jié)晶析出，當(dāng)這些結(jié)晶物不斷地沉積于換熱器內(nèi)表面，便形成了很硬的水垢，這不但影響了熱交換效率，還增加了能耗，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)因冷卻水的流量不足和壓力降低導(dǎo)致停機(jī)。因此，為了使換熱器發(fā)揮其最大的導(dǎo)熱功能，就需要定時(shí)進(jìn)行清洗。

 

北京德高潔清潔設(shè)備有限公司是一家專業(yè)清潔環(huán)保設(shè)備供應(yīng)商，在高壓水清洗、水霧降塵、集中式除塵系統(tǒng)已積累了十多年的業(yè)內(nèi)寶貴經(jīng)驗(yàn)。目前已為各種行業(yè)各種領(lǐng)域的換熱器提供過多種成功的清洗方案。以下主要介紹各大領(lǐng)域換熱器清洗除垢解決方案。

 

 

換熱器的傳統(tǒng)清洗方法主要采用人工清洗和化學(xué)清洗，然而人工清洗換熱器存在效率低、效果差、勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。而化學(xué)清洗換熱器雖然效果不錯(cuò)，但是效率比較低，并且清洗后的化學(xué)廢液不易處理，對設(shè)備也會(huì)造成腐蝕，還會(huì)污染環(huán)境。

 

 

高壓清洗機(jī)是近年來發(fā)展最快的一種新型高壓清洗設(shè)備，它的用途非常廣泛，幾乎橫跨了所有的工業(yè)清洗領(lǐng)域。尤其在我國對環(huán)境保護(hù)要求愈發(fā)嚴(yán)格的大環(huán)境下，高壓清洗機(jī)這種零污染排放的環(huán)保型清洗設(shè)備愈發(fā)得到各大企業(yè)的青睞。該設(shè)備具有清洗質(zhì)量好、清洗成本低、效率高、對環(huán)境無污染、安全性高、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在已成為換熱器清洗行業(yè)中的首選清洗設(shè)備。

 

 

換熱器清洗主要分為管程和殼程，殼程清洗一般是采用人工手持高壓噴槍沖洗或是將噴嘴布置在由機(jī)械臂進(jìn)給的裝置上，將噴嘴對準(zhǔn)管間的縱橫縫隙，邊移動(dòng)裝置邊沿縱向清洗管間垢物，直至將管間所有縫隙的污垢清洗干凈，從而完成換熱器殼程的清洗。管程的清洗首先將換熱器的封頭、封尾拆掉，露出所有的列管，然后用剛性噴槍或撓性高壓噴槍插入管孔200-300mm的距離，打開噴槍控制閥，使高壓水加壓，一直到達(dá)額定壓力，隨后，在清洗過程中，逐步使噴槍向管道深部推進(jìn)，直到高壓水射流從換熱器另外一端噴出。之后，操作人員將噴槍在工作狀態(tài)下緩慢抽回，垢物則繼續(xù)被破碎，直到將噴槍拉回到送進(jìn)時(shí)的管口處，這時(shí)垢物也陸續(xù)被排出管道。此后，采用同樣的方法，對逐根列管進(jìn)行清洗，直至將整臺(tái)換熱器的管程清洗干凈。具體清洗管內(nèi)壁時(shí)一般采用以下幾種方式：

 

1、管道旋轉(zhuǎn)噴頭

 

 

此種噴頭大多為一前三后、一前四后或純粹是向的噴嘴布置，向后的噴嘴噴射高壓水射流清洗污垢的同時(shí)帶動(dòng)高壓軟管引入管道，從而達(dá)到清洗內(nèi)壁的效果。

 

2、高壓硬管

 

 

當(dāng)管內(nèi)壁有堵塞情況發(fā)生時(shí)，可采用直徑較為細(xì)小的硬管連接直線噴嘴清洗管道內(nèi)壁。

 

3、半自動(dòng)、全自動(dòng)多管槍

 

 

其特點(diǎn)為噴嘴數(shù)量多、安全性高、清洗速度可調(diào)節(jié)。

 

 

1、火力發(fā)電站

 

國外在80年代初就進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)使用高壓清洗機(jī)清洗換熱器，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了非常好的效果。高壓清洗機(jī)的在電廠的應(yīng)用不只局限于清洗換熱器，還可以用于清洗冷油器、發(fā)電機(jī)空冷器、汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子及隔板等。

 

 

我們在某發(fā)電廠汽輪機(jī)組換熱器銅管使用DI 350/23EM高壓清洗機(jī)清洗后，機(jī)組的真空度明顯上升，傳熱端差明顯下降，機(jī)組各段抽氣壓力比清洗前有較大的下降，例如在2.5萬千瓦負(fù)荷時(shí)，速度級(jí)壓力由1.9MPa下降到1.8MPa左右，3段抽汽壓力由0.53MPa下降到0.41MPa左右。并且使換熱器真空度由清洗前的89-90%提高到93%以上，排氣溫度由45°C下降到39°C。

 

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2、核電站

 

目前，我國的核電站都屬于壓水堆。與常規(guī)火電站相比較，核電站的核燃料產(chǎn)生的熱量是通過換熱器從一回路(含放射性冷卻劑的回路)傳導(dǎo)至二回路(驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)的蒸汽回路)。說白了就是把換熱器想象成常規(guī)火電站的鍋爐。由于核電站換熱器的材質(zhì)普遍采用鈦合金，本身并不易結(jié)垢，但時(shí)間長了會(huì)造成泥渣沉積，而泥渣沉積會(huì)造成管材腐蝕，蒸汽壓力不穩(wěn)及運(yùn)行不穩(wěn)定等不良影響。

 

 

經(jīng)過試驗(yàn)證明，我們在某核電站采用DP 280/74EM高壓清洗機(jī)清洗泥渣的應(yīng)用是可行的，通過泥渣的定期清除，可延緩傳熱管在管板區(qū)域的破損速率，從而有力地促進(jìn)了核電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

 

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3、煉油廠

 

換熱器在煉油工業(yè)中的應(yīng)用是十分廣泛的，其重要性也是顯而宜見的，換熱設(shè)備利用率的高低直接影響到煉油工藝的效率以及成本的費(fèi)用問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，換熱器在化工建設(shè)中約占投資的1/5，因此換熱器的利用率及壽命是目前研究的一大課題。而現(xiàn)今工業(yè)上使用最多的冷卻介質(zhì)就是各種天然水，淡水中的CaCO3預(yù)熱結(jié)垢是換熱器換熱效率降低的一大難題。為了使換熱器發(fā)揮其最大的導(dǎo)熱功能，就需要定時(shí)進(jìn)行清洗。

 

 

經(jīng)試驗(yàn)表明，在一般情況下，采用DP 500/38EM高壓清洗機(jī)即可滿足要求，但也有一些情況，需要1400bar甚至是2000bar的壓力。

 

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4、糠醛廠

 

導(dǎo)熱油在現(xiàn)代工業(yè)運(yùn)行過程中，通常在換熱器中液相強(qiáng)制循環(huán)加熱使用。在這種運(yùn)行狀態(tài)中，導(dǎo)熱油容易發(fā)展縮聚反應(yīng)形成粘度高的高分子化合物，又容易發(fā)生熱裂解形成容易揮發(fā)的小分子化合物和碳的單體。這些高分子化合物、積碳、殘?zhí)�、設(shè)備表面的鐵銹及其他雜質(zhì)混合形成了導(dǎo)熱油的碳化結(jié)焦垢。這種碳在換熱器的管內(nèi)很容易沉積、粘附在管內(nèi)壁中，長期運(yùn)行會(huì)降低換熱效果，嚴(yán)重時(shí)更會(huì)造成設(shè)備的損壞，甚至造成人員傷亡。所以，必須定期對其進(jìn)行清洗。由于導(dǎo)熱油垢是一種由聚合物、炭及雜質(zhì)組成的混合物，所以采用DP 1200/34EM超高壓清洗機(jī)清洗導(dǎo)熱油碳化結(jié)焦垢，只要將其加熱到一定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行清洗是一種非常好的方法。

 

 

我們用DP 1200/34EM超高壓清洗機(jī)對兩臺(tái)換熱器進(jìn)行了清洗試驗(yàn)，清洗過程同時(shí)通過殼程采用中壓蒸汽加熱。例如清洗一根長6m、直徑20mm的列管，只花費(fèi)了約1-2min，而且清洗后管內(nèi)壁十分干凈，并無材質(zhì)損傷，勞動(dòng)強(qiáng)度得以大幅度降低。設(shè)備運(yùn)行后，換熱效率恢復(fù)到原有水平，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

 

換熱器清洗前殼程進(jìn)口溫度為45℃、出口溫度為95℃；管程進(jìn)口溫度為340℃、出口溫度為286℃。清洗后為殼程進(jìn)口溫度為45℃、出口溫度為118℃；管程進(jìn)口溫度為340℃、出口溫度為253℃。由此可見DP 1200/34EM超高壓清洗機(jī)清洗導(dǎo)熱油碳化結(jié)焦垢具有清洗效果好、清洗費(fèi)用低、環(huán)境污染小、清洗效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低等一系列優(yōu)點(diǎn)。

 

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5、冷庫

 

冷庫是冷凍食品公司的必備設(shè)備，其制冷主要是使用氨系統(tǒng)，氨在系統(tǒng)中完成一個(gè)制冷循環(huán)需要經(jīng)過蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個(gè)基本過程。制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器四個(gè)部件組成，他們之間用管道和其他輔助設(shè)備連接，以便形成一個(gè)封閉的系統(tǒng)。立式殼管式冷凝器是氨制冷系統(tǒng)中的重要組成部分，其主要的作用是把壓縮機(jī)排出的高溫高壓氨氣冷卻成為液體，氨氣放出的熱量由冷卻介質(zhì)(水)帶走。由于冷凝器使用的是水冷卻方式，所以在氨氣放熱冷凝過程中一定會(huì)存在冷卻水的蒸發(fā)及溫度變化的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致傳熱管受熱面易結(jié)生水垢，隨著時(shí)間的積累，水垢會(huì)越積越多，將會(huì)阻礙熱量的傳遞，以至于降低系統(tǒng)的換熱效率和制冷效果，導(dǎo)致設(shè)備能耗增加，運(yùn)行及生產(chǎn)成本增加，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行，造成生產(chǎn)事故和人身安全。所以，定期清除傳熱管的水垢是非常必要的。高壓清洗機(jī)清洗冷凝器傳熱管具有可在冷卻系統(tǒng)不停機(jī)的狀態(tài)下對冷凝器進(jìn)行清洗，大大降低了運(yùn)行成本，并且對被清洗物(傳熱管)表面不會(huì)造成損傷、并且無腐蝕、無漏氨現(xiàn)象發(fā)生，傳熱管內(nèi)壁除垢率可達(dá)95%以上。

 

 

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6、造紙廠

 

造紙廠堿回收車間蒸發(fā)器及其他管道長時(shí)間使用會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，厚度從幾毫米到十幾毫米，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)把管路堵死，從而影響整個(gè)車間的生產(chǎn)計(jì)劃。為了避免這種問題的發(fā)生，就需要對這些設(shè)備定期進(jìn)行清洗。我們使用DP 400/45EM高壓清洗機(jī)對某造紙廠堿回收車間的兩列五效長管升膜蒸發(fā)器管道做了二次清洗實(shí)驗(yàn)，結(jié)果非常令人滿意。DP 400/45EM高壓清洗機(jī)操作簡單方便，使用靈活�？筛鶕�(jù)各設(shè)備的結(jié)垢情況隨時(shí)進(jìn)行清洗，對于內(nèi)孔Φ50長7米的管道，每根只需三分鐘就可以完成清洗。

 

 

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1、高壓清洗機(jī)的位置擺放要合理，進(jìn)入施工現(xiàn)場后，要選擇合適的位置，方便操作和實(shí)施。

 

2、要了解被清洗設(shè)備的位置、狀況和現(xiàn)場水源和電源情況，制定詳細(xì)的清洗方案，以便有順序的進(jìn)行清洗。

 

3、檢查高壓管的外觀，是否有開裂和輾壓痕跡，噴嘴是否有損壞和堵塞的情況。隨后連接高壓管及噴嘴。

 

4、高壓清洗機(jī)啟動(dòng)前要認(rèn)真檢查各螺紋的連接部位是否有松動(dòng)，曲軸箱內(nèi)和滴油池內(nèi)的潤滑油是否加足，單向溢流調(diào)壓閥應(yīng)在歸零狀態(tài)，絕不能帶壓啟動(dòng)高壓清洗機(jī)。

 

5、打開電源閥門，并低壓放氣。

 

6、兩名操作人員握住膠管和硬管，噴嘴要射向沒有人的空曠地帶，嚴(yán)禁把噴嘴對準(zhǔn)人群。

 

7、單向溢流調(diào)壓閥調(diào)壓螺桿處于歸零狀態(tài)時(shí)，點(diǎn)動(dòng)一下啟動(dòng)按鈕開關(guān)，電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向要與機(jī)器上所示箭頭方向一致，否則需要重新連接電源。

 

8、完成安裝、檢查、電機(jī)調(diào)試工作后，開啟電源，使機(jī)器空載運(yùn)行。

 

9、空載運(yùn)行中，各部件檢查正常后，將調(diào)壓螺桿順時(shí)方向旋轉(zhuǎn)，將壓力調(diào)到200bar，運(yùn)行15到20分鐘，確認(rèn)沒有異常后，調(diào)至額定壓力，正常運(yùn)行一定時(shí)間后，沒有異常，調(diào)試完畢。

 

10、清洗工作中，需要有專人看管清洗設(shè)備，隨時(shí)觀察機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)柱塞溫度和漏液情況，保障水管管路暢通無堵塞，防止外力碰撞或者輾壓高壓膠管，如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即停機(jī)或者關(guān)閉電源。

 

11、清洗完成后，要按照順序關(guān)機(jī)，先卸壓，再關(guān)電源，最后關(guān)閉水源。

 

 

1、高壓清洗機(jī)的工作介質(zhì)是水，水的取用也是很方便的，但是要特別做好水的過濾環(huán)節(jié)，防止堵塞高壓膠管，尤其不能將有垢渣和雜質(zhì)的自來水進(jìn)入高壓清洗機(jī)的輸水管中。

 

2、使用高壓清洗機(jī)清洗管殼式冷凝器時(shí)，要做好操作人員的安全保護(hù)措施，帶好安全帽。還要加強(qiáng)施工人員的安全教育，做到安全施工。

 

3、在清洗過程中，要配備專人操作腳踏控制閥，保證隨時(shí)可以和清洗操作人員配合，做到及時(shí)減壓排水。

 

4、在清洗操作工作面時(shí)，用隔板遮擋從冷卻塔管道中噴流出的冷卻水，使傳熱管口充分暴露，方便施工操作。

 

5、準(zhǔn)備工作完成后，開始對傳熱管進(jìn)行清洗，需要兩名操作人員緊握硬管和噴嘴，將其放到傳熱管中，再開啟電源操作。

 

6、電源開啟后，高壓清洗機(jī)操作人員順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)調(diào)壓閥調(diào)壓螺桿，使清洗壓力逐漸升高，施工人員要隨時(shí)觀察高壓水射流的除垢能力，一旦達(dá)到合適的壓力，要及時(shí)通知高壓清洗機(jī)操作人員停止旋轉(zhuǎn)調(diào)壓閥。隨后，施工人員緊握高壓清洗機(jī)的高壓管，緩慢向下移送噴嘴，高壓水射流對傳熱管的水垢產(chǎn)生強(qiáng)力沖擊，使得水垢脫落，根據(jù)傳熱管水垢的狀況，可以上下多次的移動(dòng)噴嘴對傳熱管內(nèi)壁進(jìn)行清洗，直到全部水垢脫落。用腳踏控制閥減壓排水后，操作人員將硬管和噴嘴移出，然后再逐根對傳熱器管道進(jìn)行清洗。

 

 

1、剛性高壓噴槍易出現(xiàn)的安全事故

 

剛性高壓噴槍的一個(gè)噴嘴或多個(gè)噴嘴多向前方或者前斜方布置，單孔錐狀高壓水射流清洗完全堵死的列管，多孔斜射高壓水射流則對列管管壁垢物進(jìn)行打擊、楔劈、鏟削等綜合作用，最終使其破碎。噴槍的推進(jìn)由人工進(jìn)行，當(dāng)剛性噴槍推出到列管出口時(shí)，高壓水射流極易傷害出口附近的人員，輕者將人打傷，重者將人擊穿，從而造成重大安全事故。

 

事故的預(yù)防措施：

 

剛性噴槍前直射或者前斜射的噴嘴伸出列管前，高壓水射流一直沖擊壁管，當(dāng)高壓水射流剛離開出口端面時(shí)，應(yīng)該立刻抬起腳踏控制閥，以免高壓水射流直射傷人。

 

2、雙槍作業(yè)時(shí)誤射傷人

 

為了提高清洗速度，有時(shí)會(huì)使用一臺(tái)高壓清洗機(jī)兩把噴槍同時(shí)作業(yè)，操作人員也是分為兩組。這時(shí)如果兩臺(tái)換熱器距離很近，這兩組操作人員就很容易互相干擾，配合一旦出現(xiàn)失誤，高壓水射流掃向?qū)Ψ剑�就�?huì)造成人員傷害。

 

事故預(yù)防措施：

 

兩把噴槍在距離較近的兩臺(tái)換熱器進(jìn)行清洗時(shí)，一定要避免兩把噴槍對射或者橫斜射，這樣極易傷害到操作人員，通常要將兩把噴槍平行作業(yè)就可以保證作業(yè)安全。

 

3、噴槍操作人員在高臺(tái)上作業(yè)失平衡滑跌傷人

 

高臺(tái)大多為腳手架形式，噴槍操作人員在腳手架上作業(yè)比在地面上作業(yè)更困難，由于噴槍的后座力沖擊，使得持槍人極易滑到傷害自已，并且持槍人同時(shí)手中拿著噴槍，失去穩(wěn)定后又容易傷害到別人，所以在平臺(tái)上作業(yè)時(shí)要特別小心，注意安全，一定要有穩(wěn)妥的作業(yè)平臺(tái)才能開槍作業(yè)。

 

事故預(yù)防措施：

 

換熱器清洗平面通常有兩三層樓高，所以在平臺(tái)上作業(yè)必須架設(shè)牢固，平臺(tái)上的鋪板必須綁捆結(jié)實(shí)，周邊要設(shè)置欄桿。高臺(tái)作業(yè)必須系好安全帶，確保安全，這樣操作人員才不會(huì)跌倒摔倒。

 

4、高壓噴槍操作人員與腳踏控制閥控制人員配合失誤傷人

 

換熱器在進(jìn)行清洗時(shí)，大多為一人控制高壓噴槍，一人控制腳踏控制閥，兩人互相配合的同時(shí)又互相制約才不致發(fā)生事故。如果當(dāng)持槍人未準(zhǔn)備好的情況下腳踏控制閥控制人員就踩下腳踏控制閥時(shí)，則持槍人不是傷害到自己就是傷害到他人，這是十分危險(xiǎn)的。

 

事故預(yù)防措施：

 

當(dāng)持槍人手持高壓噴槍并沒有對準(zhǔn)管孔時(shí)，腳踏控制閥控制人員可以拒絕持槍人的發(fā)號(hào)施令，這樣就避免了持槍人誤操作以至于安全事故的發(fā)生。另外需要注意的是，換熱器清洗作業(yè)區(qū)周圍的地平面上，必須設(shè)置圍欄，同時(shí)要有明顯的警告標(biāo)記，如“射流作業(yè)”、“高壓危險(xiǎn)”、“禁止靠近”等。