列管式换热器(以下简称换热器)是一种热能转换和余热利用的设备,在化工厂、发电厂及石化企业等工业领域应用十分广泛。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。其优点是单位体积设备所提供的传热面积大,传热效果好,结构简单,操作弹性大,可用多种材料制造。但换热器在使用过程中,污垢沉积物会不可避免地出现在传热表面上,产生结垢现象。污垢沉积物热阻较高,大大降低了传热速率,影响使用效果;同时由于结垢减小了流道面积,介质流动阻力增大,能耗增加,造成了一定的经济损失。
一、水垢对列管式换热器的危害
1.影响设备热交换效率:
换热器传热表面结垢后,换热器高温侧的温度不能迅速传递到低温介质中,使换热表面金属壁的温度不断升高,当金属壁温达到或超过蠕变温度时,金属的力学性能(如韧性和塑性)明显恶化,拉伸强度和抗压强度大大降低,在高温下容易烧损变形。在设备带压运行的情况下,由于压力强度急剧下降,过热管壁会产生气泡、裂纹、泄漏甚至爆炸。
2.缩短设备使用寿命:
结垢和粘泥故障影响系统正常运行,需进行周期性的清洗和检修,从而大幅度增加设备的检修和清洗费用。这种费用远高于系统正常维护保养费用。
由于腐蚀的产生,使循环水系统金属材料受到损伤,使用寿命缩短,造成管道和末端设备溃烂渗漏,严重时导致设备提前报废。
3.影响设备安全运转:
列管式换热器在正常运转的情况下,传热板片很快将热量传递给水。有水垢时,金属的热量会被水垢阻挡,这样就很难传递给水,导致金属温度急剧升高,强度急剧下降。从而导致换热板片及密封胶垫过热变形,乃至决裂,影响列管式换热器安全运转。
4.影响产品生产质量:
污垢会使生产过程不稳定,影响产品质量,造成质量事故。在热交换设备的规模之后,传热效率会降低,这将导致设备的加热或冷却条件恶化,这将影响生产过程。工艺,仪表指示失效,温度和压力指标偏离工艺设计要求,设备运行参数变化,生产过程不稳定,最终产品产量和质量下降,缺陷率增加。在严重的情况下,生产可能会中断,导致意外停机。
5.引起垢下腐蚀:
水垢腐蚀是机械管路腐蚀的主要形态。水垢造成管路表面不同部位上的供氧差异和介质浓度差异会导致局部腐蚀。严重时造成针型腐蚀穿孔,威胁整装机组的安全运行,直接影响经济效益。
二、常见的除垢方式
项目 |
操作管理 |
对水环境影响 |
对设备腐蚀影响 |
处理效果 |
后续费用 |
离子交换法 |
占地较大、操作繁琐、需要专职人员管理 |
有污染 |
有腐蚀 |
只防垢 |
有 |
化学投药法 |
繁琐、需要专职人员管理 |
有污染 |
有腐蚀 |
防垢,
杀菌藻 |
有 |
化学清洗法 |
要求极高,技工操作 |
严重污染 |
严重腐蚀,有毁灭性的危险 |
只能除垢,
能耗比较大 |
有 |
HDS超低波水处理 |
需要耗电 |
接近零排放 |
暂不确定 |
能耗比较大 |
有 |
反渗透技术 |
占地较大、需要耗电需要专职人员管理 |
有污染 |
无腐蚀 |
效果好 |
较大 |
电磁除垢技术 |
需要耗电 |
接近零排放 |
不确定 |
电磁不稳定,处理效果不佳 |
有 |
电化学除垢 |
免人员操作 |
有污染 |
不确定 |
前期有一定效果、后期需更换芯片,影响流量 |
有 |
三、磁翼龙在列管式换热器上的应用
某厂有一台DN100列管式换热器,两台循环泵,一备一用。循环冷却水水源为雨水、反渗透处理后排放的废水及工业废水。由于机组常年运行,导致设备及管道内产生大量水垢,需1-2个月停机酸洗,严重超温威胁设备安全运行,给安全生产带来了安全隐患。
为解决上述问题,该厂选择使用了我司研发生产的CNF-100 “磁翼龙”除垢器,安装“磁翼龙”除垢器90天后,原有的水垢逐渐松软脱落,露出了原有的管路金属体。经过检测,“磁翼龙”除垢器效果明显,杜绝了安全隐患发生。
四、磁翼龙的经济效益
1.直接效益
“磁翼龙”除垢器在生产过程中能够起到保护冷却设备的正常运行,杜绝因爆管而产生的停机、停产现象发生,给企业的安全生产提供保障,同时减少人工维护成本。
2.间接效益:
“磁翼龙”除垢器在去除水垢的同时,能够改善使用设备功率,提高被冷却设备性能,还能减少循环水用水量及废水排放量,为企业节能降耗再添新章。
3.社会效益:
安装使用“磁翼龙”除垢器(专利号:2015108461621、发明专利)每年可减少设备损耗,降低生产成本,提升机组工作效率,为国家提出的环境治理、节能降耗提供了科学依据,同时,也起到了龙头企业先锋模范带头作用。安装“磁翼龙”除垢器不仅有技术和经济上的意义,而且具有社会意义,是构建节约型社会的一种技术手段和装备。
磁翼龙除垢器是北京俊宇通科技有限公司会同中科院物理所共同研发的物理除垢设备,只需将设备安装在入水口的管道处,便可自行对流经的水进行处理,不仅可以从源头上防止设备出现新的水垢,也可清除现有设备内壁的顽固沉积物,提高设备性能,延长使用寿命。该产品在不改变水质的前提下,抑制水垢的产生,可帮助水系统设备免遭水垢的侵蚀,应用过程中无需使用任何介质和耗能,适用于各种材质管道,无需后期维护,简单快捷、安全高效,免除用户的后顾之忧。