(1)油污热交换器的清洗

 

    某钢铁厂的暖通系统热交换器因污垢影响传热,达不到预定温度,而要求清洗。 

    该换热器为鳍片式,用锡焊焊于钢管上,用盐酸清洗恐怕引起焊锡脱开,而且经过水试表明,鳍片中所结的污垢以油垢为主,基本不溶于酸。因此决定用含碱的溶剂清洗。 

    使用1份液碱、1份工业无水乙醇(酒精)和5份水配成的溶液浸泡进行小试,在50℃下该垢溶解速度较慢。调整清洗液配方为水3份,无水酒精1份,液碱1份,温度提高到70℃,该油垢很快溶解和松散。 

    该热交换器长度2m,将其置于清洗槽中,倒入配好的70℃清洗液,用木棒搅动清洗,待油垢大部溶解脱落后,用压力水冲洗剩余的残垢(和残液),交付甲方使用。 

   (2)原水预热器的清洗 

    该加热器为圆筒形,直径1.2m,长2.5m。在管板上胀接黄铜热交换器,铜管外径19mm,内径17mm,管内是常温的原水,管外是加热蒸汽,原水被加热到40℃。铜管中结的是硬质碳酸钙水垢。 

    在酸箱配制含0.3%若丁的8%盐酸作为清洗液。拆开加热器的进出水管法兰,移开进出水管。用25mm钢管接头的临时法兰堵头装在加热器的进出口法兰盘上。用橡胶管使加热器与水型耐酸泵连接。自下而上送入酸液,至排气监视管不冒气泡时停止酸洗,用水冲净。 

    酸1%的磷酸三钠溶,加热到70℃以上,打入加热器中,充满后浸泡4h,放掉碱液,用水冲洗干净后即可。

    (3)不锈钢板式换热器的清洗 

    为节省占地面积,在集中供热网点中,不锈钢板式热交换器已逐渐取代了传统的管式热交换器。 

    板式热交换器的换热效率高,板与板之间的通水间隙小。当进入热交换的水质较差时,很容易结水垢。结水垢后不但影响传热,更容易堵塞水流通道,无法供出热水。 

    某水区供热中心的热交换站装有30台不锈钢板式换热器,由于水处理设备存在缺陷,多台热交换器结垢,影响供水温度。为此用氨基磺酸进行清洗。 

    拆开热交换器,灌注含0.3%若丁的10%氨基在酸液温度为40~45℃时,碳酸钙水垢被迅速溶解,经过不到半小时的浸泡后垢已清洗干净。用水冲净,随后灌入1%的热磷酸三钠溶液处理2h后,再用水冲净。 

    某供热站的20余台不锈钢换热器结垢严重,已经处于堵塞和半堵塞状态。对其清洗是用8%的硝酸清洗,硝酸溶垢能力强,适于不锈钢清洗。 

    先用压力水冲通热交换器,确认其可以流水后,配制含0.3%乌洛托平、0.2%苯胺及0.1硫酸钾的混合溶液和硝酸使之为8%,灌入板式换热器中,酸液温度为50℃,水垢迅速溶解,水流畅通。 

    冲净残留的酸液,用自来水冲洗到PH为7以上即完成清洗。 

   (4)闪蒸器加热器的清洗 

    某厂引进的2×125t/h多效闪蒸器可直接将海水蒸发为含盐量≦5mg/L的蒸馏水。其加热器是闪蒸器温度最高的部位,海水在该处被加热到110℃。该加热器直径1.2m,长5m,内装90-10铜镍合金管2100根,直径16mm。该加热器分为上下两半,下半面与海水接触,垢厚超过4mm,有的甚至已堵塞。其成分为硫酸钙,不溶于酸。 

    该管内水垢坚硬,附着牢固,无法用常规方法清洗。经试验,使用20%碳酸钠浸煮4h以上可用盐酸溶解,但是有许多管内已被垢堵死,无法用碳酸钠煮洗,因而建议用高压水清洗。使用65MPa高压水冲击除垢,不但除去了厚达5mm以上的水垢,还使堵塞的管子被冲通,水垢呈柱状或管状被冲出。水力冲击除垢难以除净,其除垢率约为80%。 

   (5)中央空调机冷却器的清洗 

    空调机冷却器是纯铜管,尺寸小,强度低,不宜用压力水冲洗或机械除垢。其垢成分为碳酸钙,使用8%的盐酸,用乌洛托平加MBT为缓蚀剂清洗。先后为部机关及某通迅中心的空调冷却器清洗除垢,均清洗彻底。 

    纯铜清洗之后,用0.5mol/L的氢氧化钠及0.5%的过硫酸钠溶液,在60℃下浸泡,待碱液冷却放掉,用自来水冲净即可。 

    中央空调系统应以防垢为主。由于水垢主要产生于冷却水系统,因此,防止冷却水结垢方法是用软化水甚至化学除盐水作为冷却水。80年代末某热电厂建设4.18×10的9次方J溴化锂中央空调系统,在研究防垢技术时,建议该厂使用作为锅炉补充水的化学除盐水作为冷却水和冷冻水的工作介质。该套冷却系统(共两台)已运行10年有余,无任何结垢现象。该厂扩建的发电设备配套了新的溴化锂中央空调系统,冷却水使用深井水作为工作介质,深井水总溶解固形物968mg/L,碱度7.4mmol/L,硬度6mmol/L,仅使用一个夏季就严重结垢与锈蚀不得不进行酸洗。 

    用水质稳定剂阴垢,有一定的防垢效果,但是会加重有机物法塞。相比之下,用物理防垢法在浓缩倍率不很高的情况下有较好的防垢效果,例如我国的DK电子防垢装置和日本的ECO-GEM都有成功的使用经验。 

    对中央空调系统的清洗含冷却水系统、冷冻水系统和空气调节系统,它们的介质与材质各不相同,污垢成分有很大差异。当客户反映制冷系统不佳和提出清洗要求时,应首先辨别影响制冷的系统,再决定清洗方案。下面用实例介绍一些识别判断经验。 

    中央空调系统依靠制冷装置制得低温水。制冷装置中充填制冷剂,利用制冷剂相变时吸热和放热实现制冷。冷冻设备由大型制冰机到家用电冰箱上百年传统使用氨和氯氟烃(氟里昂)为制冷剂,利用它们压缩时易液化(液化时放出的热量用冷却水吸收带走),膨胀汽化时吸热降温的特点实现冷冻。近代大型中央空调系统使用溴化锂为制冷剂,以解决氯氟烃的环境污染问题。溴化锂溶液在发生器中受热蒸发自身浓度升高,水蒸气与饱和在冷凝中被冷却水冷凝并减压,在蒸发器中低压水吸收工作后的冷冻水所含热量汽化,冷冻水降温用于制冷。因蒸发而增浓了的浓溶液有强烈的吸湿作用,可吸收汽化了的水蒸气而变稀,其溶解热也是用冷却水带走热量。吸湿变稀了用泵送回发生器中再受热蒸发,如此循环不已。一方面自外界吸热,另一方面双向冷却水中放热,并吸收冷冻水的热量使其降温形成制冷传质。 

    冷却水使用开然水作循环冷却,自制冷装置中吸收的热量在冷却塔及填料常为玻璃钢和塑料,但是管路是碳钢,制冷设备中使用铜管。碳钢受含氧的温热水作用易于腐蚀,铜受氧化、二氧化碳作用也容易腐蚀因此,中央空调系统的冷却水塔和管路有水塔和腐蚀产物,它使发生器和吸收器管路中结垢影响正常工作。微生物对传热也有影响。冷冻水系统通常不易结垢,但是腐蚀产物总是有的。 

    某五星级酒店中央空调设备有3台500t/h冷却塔,每塔装4台3kW风机作强制通风,用水质稳定剂防垢,用量5~8kg/d,夏季10kg/d,水处理费用2万元/年。由于冷却效率降低影响中央空调系统工作。经检查水塔下部水垢厚度2~3mm,顶部最厚4mm,估计冷却水装置中冷却水热交换管作氨基磺酸清洗。 

    某大型会议中心的中央空调系统有个别制冷效果差的现象,应邀查看得知,该单位中央空调系统于每年4月中到10月初使用,冷却塔单台出力500t/h,风量2.4×10的5次米m3/h,共8台。冷却水用电场防垢装置作物理防垢,非制冷季节进行定期维护。冷冻水系统无微生物污塞问题,因此主要是空气调节系统存在问题。 

    经查看表冷器鳍片干净,排除了外部污垢影响传热问题。风机出力为10~14万m3/h,1kpa,运转正常。经座谈排除了冷冻水分配不匀和微生物污塞问题。由于了解到冷冻水使用单级钠离子交换软化水,按其原水硬度推算,其软化水硬度难以合格,因此,可能在水垢成分,也难免有铁的氧化物和铜的氧化物等腐蚀产物。另外也可能有安装中的锈渣物。为此建议对该表冷器作单独化学清洗。

    经了解其总水容积为400L。在300L水中加1kg兰化826缓蚀剂,加100kg工业盐酸,利用其排污口与进水口作循环清洗,加入4kg氟化钠促使腐蚀产物溶解。清洗结束后用水冲洗到pH为6,用0.3%氢氧化钠和0.3磷酸三钠循环6h(其中还可加1kg亚硫酸钠)。经清洗后效果甚好,业主要求对几个表冷器逐台进行了清洗。 

   (6)家用热水器的清洗(包括水壶结垢的清洗) 

    北京市的自来水硬度高,硬度中暂时硬度达70%,使家用热水器在使用不久后即结垢无法使用。 

    向自来水中加入0.5%的面粉(标冷粉或富强粉均可),搅拌均匀后加入工业盐酸使其浓度为6%(4份带面粉的自来水中加入1份浓盐酸),加热到50℃(有烫手的感觉)后灌入其即可清除。 

    铝制水壶的水垢使用同样方法清洗。由于铝在pH为5~8间氧即可迅速形成三氧化二铝而钝化,清洗之后用自来水冲净(三遍以上)即自行钝化。

 

 

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2009年09月10日

物理清洗的方法
化学清洗工艺的基本操作规程及所遵循的一般性原则

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