多种领域换热器清洗除垢解决方案

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。由于冷却水在热交换过程中，冷冻水吸收了冷却水的热量，使其温度上升，此时原来溶于水中的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2在温度的作用下析出CO2生成微溶于水的CaCO3和MgCO3。由于CaCO3和MgCO3的溶解度随温度的上升而下降，从水中结晶析出，当这些结晶物不断地沉积于换热器内表面，便形成了很硬的水垢，这不但影响了热交换效率，还增加了能耗，严重时还会因冷却水的流量不足和压力降低导致停机。因此，为了使换热器发挥其最大的导热功能，就需要定时进行清洗。

 

北京德高洁清洁设备有限公司是一家专业清洁环保设备供应商，在高压水清洗、水雾降尘、集中式除尘系统已积累了十多年的业内宝贵经验。目前已为各种行业各种领域的换热器提供过多种成功的清洗方案。以下主要介绍各大领域换热器清洗除垢解决方案。

 

 

换热器的传统清洗方法主要采用人工清洗和化学清洗，然而人工清洗换热器存在效率低、效果差、劳动强度大等缺点。而化学清洗换热器虽然效果不错，但是效率比较低，并且清洗后的化学废液不易处理，对设备也会造成腐蚀，还会污染环境。

 

 

高压清洗机是近年来发展最快的一种新型高压清洗设备，它的用途非常广泛，几乎横跨了所有的工业清洗领域。尤其在我国对环境保护要求愈发严格的大环境下，高压清洗机这种零污染排放的环保型清洗设备愈发得到各大企业的青睐。该设备具有清洗质量好、清洗成本低、效率高、对环境无污染、安全性高、应用范围广等优点，现在已成为换热器清洗行业中的首选清洗设备。

 

 

换热器清洗主要分为管程和壳程，壳程清洗一般是采用人工手持高压喷枪冲洗或是将喷嘴布置在由机械臂进给的装置上，将喷嘴对准管间的纵横缝隙，边移动装置边沿纵向清洗管间垢物，直至将管间所有缝隙的污垢清洗干净，从而完成换热器壳程的清洗。管程的清洗首先将换热器的封头、封尾拆掉，露出所有的列管，然后用刚性喷枪或挠性高压喷枪插入管孔200-300mm的距离，打开喷枪控制阀，使高压水加压，一直到达额定压力，随后，在清洗过程中，逐步使喷枪向管道深部推进，直到高压水射流从换热器另外一端喷出。之后，操作人员将喷枪在工作状态下缓慢抽回，垢物则继续被破碎，直到将喷枪拉回到送进时的管口处，这时垢物也陆续被排出管道。此后，采用同样的方法，对逐根列管进行清洗，直至将整台换热器的管程清洗干净。具体清洗管内壁时一般采用以下几种方式：

 

1、管道旋转喷头

 

 

此种喷头大多为一前三后、一前四后或纯粹是向的喷嘴布置，向后的喷嘴喷射高压水射流清洗污垢的同时带动高压软管引入管道，从而达到清洗内壁的效果。

 

2、高压硬管

 

 

当管内壁有堵塞情况发生时，可采用直径较为细小的硬管连接直线喷嘴清洗管道内壁。

 

3、半自动、全自动多管枪

 

 

其特点为喷嘴数量多、安全性高、清洗速度可调节。

 

 

1、火力发电站

 

国外在80年代初就进行研究和实验使用高压清洗机清洗换热器，并在实际应用中取得了非常好的效果。高压清洗机的在电厂的应用不只局限于清洗换热器，还可以用于清洗冷油器、发电机空冷器、汽轮机转子及隔板等。

 

 

我们在某发电厂汽轮机组换热器铜管使用DI 350/23EM高压清洗机清洗后，机组的真空度明显上升，传热端差明显下降，机组各段抽气压力比清洗前有较大的下降，例如在2.5万千瓦负荷时，速度级压力由1.9MPa下降到1.8MPa左右，3段抽汽压力由0.53MPa下降到0.41MPa左右。并且使换热器真空度由清洗前的89-90%提高到93%以上，排气温度由45°C下降到39°C。

 

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2、核电站

 

目前，我国的核电站都属于压水堆。与常规火电站相比较，核电站的核燃料产生的热量是通过换热器从一回路(含放射性冷却剂的回路)传导至二回路(驱动汽轮机的蒸汽回路)。说白了就是把换热器想象成常规火电站的锅炉。由于核电站换热器的材质普遍采用钛合金，本身并不易结垢，但时间长了会造成泥渣沉积，而泥渣沉积会造成管材腐蚀，蒸汽压力不稳及运行不稳定等不良影响。

 

 

经过试验证明，我们在某核电站采用DP 280/74EM高压清洗机清洗泥渣的应用是可行的，通过泥渣的定期清除，可延缓传热管在管板区域的破损速率，从而有力地促进了核电站的安全稳定运行。

 

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3、炼油厂

 

换热器在炼油工业中的应用是十分广泛的，其重要性也是显而宜见的，换热设备利用率的高低直接影响到炼油工艺的效率以及成本的费用问题。据统计，换热器在化工建设中约占投资的1/5，因此换热器的利用率及寿命是目前研究的一大课题。而现今工业上使用最多的冷却介质就是各种天然水，淡水中的CaCO3预热结垢是换热器换热效率降低的一大难题。为了使换热器发挥其最大的导热功能，就需要定时进行清洗。

 

 

经试验表明，在一般情况下，采用DP 500/38EM高压清洗机即可满足要求，但也有一些情况，需要1400bar甚至是2000bar的压力。

 

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4、糠醛厂

 

导热油在现代工业运行过程中，通常在换热器中液相强制循环加热使用。在这种运行状态中，导热油容易发展缩聚反应形成粘度高的高分子化合物，又容易发生热裂解形成容易挥发的小分子化合物和碳的单体。这些高分子化合物、积碳、残炭、设备表面的铁锈及其他杂质混合形成了导热油的碳化结焦垢。这种碳在换热器的管内很容易沉积、粘附在管内壁中，长期运行会降低换热效果，严重时更会造成设备的损坏，甚至造成人员伤亡。所以，必须定期对其进行清洗。由于导热油垢是一种由聚合物、炭及杂质组成的混合物，所以采用DP 1200/34EM超高压清洗机清洗导热油碳化结焦垢，只要将其加热到一定温度范围内进行清洗是一种非常好的方法。

 

 

我们用DP 1200/34EM超高压清洗机对两台换热器进行了清洗试验，清洗过程同时通过壳程采用中压蒸汽加热。例如清洗一根长6m、直径20mm的列管，只花费了约1-2min，而且清洗后管内壁十分干净，并无材质损伤，劳动强度得以大幅度降低。设备运行后，换热效率恢复到原有水平，达到了设计要求。

 

换热器清洗前壳程进口温度为45℃、出口温度为95℃；管程进口温度为340℃、出口温度为286℃。清洗后为壳程进口温度为45℃、出口温度为118℃；管程进口温度为340℃、出口温度为253℃。由此可见DP 1200/34EM超高压清洗机清洗导热油碳化结焦垢具有清洗效果好、清洗费用低、环境污染小、清洗效率高、劳动强度低等一系列优点。

 

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5、冷库

 

冷库是冷冻食品公司的必备设备，其制冷主要是使用氨系统，氨在系统中完成一个制冷循环需要经过蒸发、压缩、冷凝、节流四个基本过程。制冷系统主要由压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器四个部件组成，他们之间用管道和其他辅助设备连接，以便形成一个封闭的系统。立式壳管式冷凝器是氨制冷系统中的重要组成部分，其主要的作用是把压缩机排出的高温高压氨气冷却成为液体，氨气放出的热量由冷却介质(水)带走。由于冷凝器使用的是水冷却方式，所以在氨气放热冷凝过程中一定会存在冷却水的蒸发及温度变化的现象，从而导致传热管受热面易结生水垢，随着时间的积累，水垢会越积越多，将会阻碍热量的传递，以至于降低系统的换热效率和制冷效果，导致设备能耗增加，运行及生产成本增加，严重时还会影响设备的正常运行，造成生产事故和人身安全。所以，定期清除传热管的水垢是非常必要的。高压清洗机清洗冷凝器传热管具有可在冷却系统不停机的状态下对冷凝器进行清洗，大大降低了运行成本，并且对被清洗物(传热管)表面不会造成损伤、并且无腐蚀、无漏氨现象发生，传热管内壁除垢率可达95%以上。

 

 

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6、造纸厂

 

造纸厂碱回收车间蒸发器及其他管道长时间使用会产生结垢现象，厚度从几毫米到十几毫米，严重时还会把管路堵死，从而影响整个车间的生产计划。为了避免这种问题的发生，就需要对这些设备定期进行清洗。我们使用DP 400/45EM高压清洗机对某造纸厂碱回收车间的两列五效长管升膜蒸发器管道做了二次清洗实验，结果非常令人满意。DP 400/45EM高压清洗机操作简单方便，使用灵活。可根据各设备的结垢情况随时进行清洗，对于内孔Φ50长7米的管道，每根只需三分钟就可以完成清洗。

 

 

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1、高压清洗机的位置摆放要合理，进入施工现场后，要选择合适的位置，方便操作和实施。

 

2、要了解被清洗设备的位置、状况和现场水源和电源情况，制定详细的清洗方案，以便有顺序的进行清洗。

 

3、检查高压管的外观，是否有开裂和辗压痕迹，喷嘴是否有损坏和堵塞的情况。随后连接高压管及喷嘴。

 

4、高压清洗机启动前要认真检查各螺纹的连接部位是否有松动，曲轴箱内和滴油池内的润滑油是否加足，单向溢流调压阀应在归零状态，绝不能带压启动高压清洗机。

 

5、打开电源阀门，并低压放气。

 

6、两名操作人员握住胶管和硬管，喷嘴要射向没有人的空旷地带，严禁把喷嘴对准人群。

 

7、单向溢流调压阀调压螺杆处于归零状态时，点动一下启动按钮开关，电机旋转方向要与机器上所示箭头方向一致，否则需要重新连接电源。

 

8、完成安装、检查、电机调试工作后，开启电源，使机器空载运行。

 

9、空载运行中，各部件检查正常后，将调压螺杆顺时方向旋转，将压力调到200bar，运行15到20分钟，确认没有异常后，调至额定压力，正常运行一定时间后，没有异常，调试完毕。

 

10、清洗工作中，需要有专人看管清洗设备，随时观察机器运转时柱塞温度和漏液情况，保障水管管路畅通无堵塞，防止外力碰撞或者辗压高压胶管，如发现异常，应立即停机或者关闭电源。

 

11、清洗完成后，要按照顺序关机，先卸压，再关电源，最后关闭水源。

 

 

1、高压清洗机的工作介质是水，水的取用也是很方便的，但是要特别做好水的过滤环节，防止堵塞高压胶管，尤其不能将有垢渣和杂质的自来水进入高压清洗机的输水管中。

 

2、使用高压清洗机清洗管壳式冷凝器时，要做好操作人员的安全保护措施，带好安全帽。还要加强施工人员的安全教育，做到安全施工。

 

3、在清洗过程中，要配备专人操作脚踏控制阀，保证随时可以和清洗操作人员配合，做到及时减压排水。

 

4、在清洗操作工作面时，用隔板遮挡从冷却塔管道中喷流出的冷却水，使传热管口充分暴露，方便施工操作。

 

5、准备工作完成后，开始对传热管进行清洗，需要两名操作人员紧握硬管和喷嘴，将其放到传热管中，再开启电源操作。

 

6、电源开启后，高压清洗机操作人员顺时针方向旋转调压阀调压螺杆，使清洗压力逐渐升高，施工人员要随时观察高压水射流的除垢能力，一旦达到合适的压力，要及时通知高压清洗机操作人员停止旋转调压阀。随后，施工人员紧握高压清洗机的高压管，缓慢向下移送喷嘴，高压水射流对传热管的水垢产生强力冲击，使得水垢脱落，根据传热管水垢的状况，可以上下多次的移动喷嘴对传热管内壁进行清洗，直到全部水垢脱落。用脚踏控制阀减压排水后，操作人员将硬管和喷嘴移出，然后再逐根对传热器管道进行清洗。

 

 

1、刚性高压喷枪易出现的安全事故

 

刚性高压喷枪的一个喷嘴或多个喷嘴多向前方或者前斜方布置，单孔锥状高压水射流清洗完全堵死的列管，多孔斜射高压水射流则对列管管壁垢物进行打击、楔劈、铲削等综合作用，最终使其破碎。喷枪的推进由人工进行，当刚性喷枪推出到列管出口时，高压水射流极易伤害出口附近的人员，轻者将人打伤，重者将人击穿，从而造成重大安全事故。

 

事故的预防措施：

 

刚性喷枪前直射或者前斜射的喷嘴伸出列管前，高压水射流一直冲击壁管，当高压水射流刚离开出口端面时，应该立刻抬起脚踏控制阀，以免高压水射流直射伤人。

 

2、双枪作业时误射伤人

 

为了提高清洗速度，有时会使用一台高压清洗机两把喷枪同时作业，操作人员也是分为两组。这时如果两台换热器距离很近，这两组操作人员就很容易互相干扰，配合一旦出现失误，高压水射流扫向对方，就会造成人员伤害。

 

事故预防措施：

 

两把喷枪在距离较近的两台换热器进行清洗时，一定要避免两把喷枪对射或者横斜射，这样极易伤害到操作人员，通常要将两把喷枪平行作业就可以保证作业安全。

 

3、喷枪操作人员在高台上作业失平衡滑跌伤人

 

高台大多为脚手架形式，喷枪操作人员在脚手架上作业比在地面上作业更困难，由于喷枪的后座力冲击，使得持枪人极易滑到伤害自已，并且持枪人同时手中拿着喷枪，失去稳定后又容易伤害到别人，所以在平台上作业时要特别小心，注意安全，一定要有稳妥的作业平台才能开枪作业。

 

事故预防措施：

 

换热器清洗平面通常有两三层楼高，所以在平台上作业必须架设牢固，平台上的铺板必须绑捆结实，周边要设置栏杆。高台作业必须系好安全带，确保安全，这样操作人员才不会跌倒摔倒。

 

4、高压喷枪操作人员与脚踏控制阀控制人员配合失误伤人

 

换热器在进行清洗时，大多为一人控制高压喷枪，一人控制脚踏控制阀，两人互相配合的同时又互相制约才不致发生事故。如果当持枪人未准备好的情况下脚踏控制阀控制人员就踩下脚踏控制阀时，则持枪人不是伤害到自己就是伤害到他人，这是十分危险的。

 

事故预防措施：

 

当持枪人手持高压喷枪并没有对准管孔时，脚踏控制阀控制人员可以拒绝持枪人的发号施令，这样就避免了持枪人误操作以至于安全事故的发生。另外需要注意的是，换热器清洗作业区周围的地平面上，必须设置围栏，同时要有明显的警告标记，如“射流作业”、“高压危险”、“禁止靠近”等。