管壳式换热器的结垢分析
一、管壳式换热器结垢机理及状态:
因为管壳式换热器大多是以水为载热体的换热系统,由于某些盐类在温度升高时从水中结晶析出。附着于换热管表面,形成水垢。在冷却水中加入聚磷酸盐类缓冲剂,当水的pH值较高时,也可导致水垢产生。初期形成的水垢比较松软,但随着垢层的生成,传热条件恶化,水垢中的结晶水逐渐失去,垢层即变硬,牢固地附着于换热管表面上。此外,如同水垢一样,当换热器的工作条件适合溶液产生锈体时。换热管表面上即可积附锈体结晶形成的垢层;当流体所含的机械杂质有机物较多、而流体的流速较小时,部分机械杂质或有机物也会在换热器内沉积,形成疏松、多孔或胶状污垢。
二、管壳式换热器除垢及清洗必要性:
管壳式换热器是生产中应用最广泛,也是最典型的间壁式换热器,其结构主要由壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。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,出现结垢现象,污垢沉积物热阻较高,大大降低了导热率;同时由于结垢减小了流体流量,流体介质流动阻力增大,能耗增加。多年来,各单位所用大部分管壳式换热器都存在管道及壳体结垢而影响使用效果的问题,蒸发器,由此而造成了一系列的经济损失。据统计,我国每年由于换热器结垢导致能耗增加而造成的经济损失高达上百亿元以。
因此管壳式换热器清洗除垢是很有必要性的。换热器运行质量的好坏和时间长短,与日常维护、清洗保养是否及时有着密不可分的关系。对于容易结垢的流体,可在规定的时间采用合适的方式进行清洗除垢。最近几年,我们为了更好的清洗换热器污垢,先后无数次对管壳式换热器清洗结垢做试验,为客户提供了解决方案。
三、管壳式换热器结垢只要因素:
影响结垢的因素有很多,流体速度、流体流动状态、流体组分的组成和含量以及换热器的结构等都对污垢的形成有一定的影响,从应用角度考虑,我们只有找出主要因素才能使结垢问题得到有效解决。对于特定流体而言,影响换热器结垢的主要因素有以下几个方面:
流体的流动速度:在换热器中,流速对污垢的影响应该同时考虑其对污垢沉积和污垢剥蚀的影响,对于各类污垢,用于流速增大引起剥蚀率的增大较污垢沉积的速率更为显著,所以污垢增长率随着流速的增大而减小。但是在换热器的实际运行中,流速的增加将增大能耗,所以,流速也不是越高越好,应就能耗和污垢两个方面来综合考虑。
传热壁面的温度:温度对于化学反应结垢和盐类析晶结垢有着重要的作用,流体温度的增加一般会导致化学反应速度和结晶速度的增大.从而对污垢的沉积量产生影响,导致污垢增长率升高。
换热面材料和表面质量:对于常用的碳钢、不锈钢换热器而言.只是通过腐蚀产物的沉积而影响结垢;而如果采用耐蚀性能良好的石墨或陶瓷等非金属材料,则不易发生结垢。换热面材料的表面质量会影响污垢的形成和沉积.表面粗糙度越大.越有利于污垢的形成和沉积。
四、管壳式换热器垢体成分分析:
结晶垢体:如水冷却系统中,由于水中过饱和的钙、镁盐类由于温度、pH值等变化而从水中结晶沉积在换热器表面,而形成了水垢;
)颗粒垢体:流体中悬浮的同体颗粒在换热面上的积聚;
化学反应垢体:由于化学反应而造成的同体沉积:
腐蚀垢体:换热介质腐蚀换热面,产生腐蚀产物沉积于受热面上而形成污垢;
生物垢体:对于常用的冷却水系统来讲,工业水巾往往含有微生物及其所需的营养,这些微生物群体繁殖,其群体及其排泄物同泥浆等在换热表面形成生物垢;
混合垢体:在过冷的换热面上,纯液体或多组分溶液的高溶解组分凝同沉积。以上的分类只是表明.某个过程对形成该类污垢是一个主要过程。结垢往往是多种过程的共同作用结果。因此换热面上的实际污垢,常常是多种污垢混合在一起的。
蒸发式冷凝器应用于空调制冷系统优势明显2012/12/14 9:39:42 来源:空调制冷大市场 发布者:广州联合返回 近年来,我国已将蒸发式冷凝器应用于各类制冷系统中,其中包括冷库、中央空调、工业制冷机组、氨制冷系统等。而早20世纪70年代起,山东蒸发器,发达国家开始用蒸发式冷凝器代替水冷式冷凝器。
相对传统方式的冷凝器,蒸发式冷凝器具有以下几方面的优势:
一、节能
同于风冷式冷凝器冷凝能力受限于环境干球温度,而蒸发式冷凝器受限于环境湿球温度,而湿球温度比一般干球温度低8~14℃,加上上侧风机给设备造成的负压环境,因此同风冷式冷凝器相比,蒸发式冷凝器冷凝温度较低。而冷凝温度每升高1℃,单位制冷量的耗电量将增加3%~3.5%,所以采用蒸发式冷凝器总功耗也会显著降低,节能效果明显。在空调制冷系统中相对于其它的冷凝器可以节能20%~40%。
二、节水
蒸发式冷凝器充分利用水的汽化潜热,一般的水冷式冷凝器每1Kg冷却水能带走16.75~25.12KJ热量,而1K水在常温下蒸发能带走约2428KJ热量,薄膜蒸发器,因而蒸发式冷凝器理论耗水量仅为水冷式冷凝器的1%,考虑到飞溅损失、排污换水等因素,实际耗水量约为水冷式的5%~10%。蒸发式冷凝器大大减少了水的损耗,对于我国水资源严重不足的北方地区有重要的意义。
三、结构紧凑
由于不需设置冷却塔,故整个装置结构紧凑、体积小、占地面积少,蒸发式冷凝器通过把冷凝器盘管和冷却塔结合成一体节省了宝贵的空间,并且没必要向冷却塔/冷凝器系统那样需要较大的水泵与管路。蒸发式冷凝器只要求大约是相同规格的风冷式冷凝器的50%的迎风面积。
四、节省投资费用
蒸发式冷凝器把冷却塔、冷凝器、循环水池、循环水泵和水管综合为一体,这样减少了冷却塔、循环水泵和水管等设备,也减少了冷却塔/冷凝器系统中处理与安装单个元件的费用。由于蒸发式冷凝器高效率地利用蒸发式冷却换热方式,所以能有效地减少换热面积、风扇的数量和风机电机功耗。
五、不污染环境
不少化工厂以往采用壳管式或淋激式冷凝器,夏季时由于冷凝压力过高,常常采用“放空”,但每次放出的并不是不凝性气体,其中含有大量的氨气,据有关部门取样分析,有时高达90%,不仅氨损失相当严重,还造成环境污染。但用蒸发式冷凝器后不存在这种现象。
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