對于流體,影響換熱器規(guī)模的主要因素如下:
(1)流體流速:在換熱器中,流速對污垢的影響應考慮其對污垢沉積和水垢侵蝕的影響。對于各種污垢,與污垢沉積相比,由于流速的增加,侵蝕速率增加。速率更加明顯,因此隨著流速的增加,污垢增長率會降低。但是,在熱交換器的實際運行中,流量的增加會增加能量消耗。因此,流速不是盡可能高,應考慮能耗和污垢。
(2)傳熱壁溫度:溫度在化學反應結垢和鹽結晶結垢中起著重要作用。流體溫度的升高通常會導致化學反應速度和結晶速度的提高,這將影響積垢量,并導致積垢生長速率的增加。
(3)傳熱表面材料和表面質量:對于常用的碳鋼和不銹鋼,腐蝕產(chǎn)品的沉積會影響結垢;使用耐蝕性好的石墨、陶瓷等非金屬材料的,規(guī)模是不容易發(fā)生的。傳熱表面材料的表面質量會影響污垢的形成和沉積。表面粗糙度越大,污垢的形成和沉積就越有利。
隨著現(xiàn)代化工業(yè)的快速發(fā)展,冷卻水的使用量越來越大,同時大量循環(huán)交換設備中存在的水垢由于得不到科學的清洗,導致了能源的消耗和環(huán)境的破壞,在設備遭到損害的同時降低了運行效率。冷卻水在熱交換過程中,由于冷媒流體(冷凍水)吸收了工作流體(冷卻水)的熱量,使其溫度上升,此時原來溶于水中的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。當這些結晶物不斷地沉積于換熱器表面,便形成了很硬的水垢,不但影響了換熱效率,同時增加了能耗,甚至還會因冷卻水的流量不足和壓力降低導致停機、停產(chǎn)。
設備清洗的作用和目的主要有兩點。
, 恢復生產(chǎn)。
在工業(yè)生產(chǎn)的過程中,有的時候會因為操作不當引起的突發(fā)情況造成個別設備或者局部管道線路結垢、堵塞,影響生產(chǎn)的正常運行。對于這時的情況,主要是快速的清除污垢,保證生產(chǎn)裝置可以正常的運轉,恢復正常生產(chǎn)狀態(tài)。
第二, 恢復裝置生產(chǎn)效率。
比如化工設備結垢造成換熱器等設備傳遞熱量熱系數(shù)減少,管道流通面積的減少或者流通阻力增大,使能、物等消耗增加,生產(chǎn)效率明顯下降。這時通過清洗除垢來恢復生產(chǎn)設備的生產(chǎn)效率。
污垢會使生產(chǎn)過程不穩(wěn)定,影響產(chǎn)品質量,造成質量事故。在熱交換設備的規(guī)模之后,傳熱效率會降低,這將導致設備的加熱或冷卻條件惡化,這將影響生產(chǎn)過程。工藝,儀表指示失效,溫度和壓力指標偏離工藝設計要求,設備運行參數(shù)變化,生產(chǎn)過程不穩(wěn)定,終產(chǎn)品產(chǎn)量和質量下降,缺陷率增加。在嚴重的情況下,生產(chǎn)可能會中斷,導致意外停機。