换热器是工业系统中实现热量交换的核心设备,其运行状态直接影响系统能效与安全。在循环水系统中,水质硬度、温度升高、流速不均等因素会促使无机盐结晶析出,形成以碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙为主的硬质水垢,同时伴随腐蚀产物与生物粘泥。
结垢带来的危害主要表现为:
1. 换热系数大幅降低,能耗上升;
2. 垢层下形成氧浓差电池,加剧点蚀、缝隙腐蚀;
3. 流道变窄、阻力增大,泵耗增加;
4. 严重时造成堵塞,导致非计划停机。
因此,定期对换热器进行化学清洗是保障设备长周期运行的必要手段。传统清洗多采用盐酸、硫酸等强酸,虽除垢速度快,但对碳钢、不锈钢、铜、铝等金属腐蚀性强,易造成设备穿孔、泄漏,且废液COD、总磷、重金属超标,环保处理成本高。
开发高效、低腐蚀、环保、广谱适用的新型换热器清洗剂,已成为工业清洗领域的重要发展方向。
2 换热器结垢类型与清洗难点
2.1 常见垢型分类
1. 无机水垢:碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硅酸盐等,质地坚硬致密。
2. 腐蚀产物:铁的氧化物、氢氧化物,呈红褐色,附着力强。
3. 生物粘泥:细菌、藻类、真菌及其分泌物,黏性大,易造成局部腐蚀。
4. 油垢与聚合物:润滑油、切削液、物料泄漏形成的有机物垢层。
2.2 清洗技术难点
1. 硬质水垢与金属结合紧密,常规药剂难以快速渗透剥离;
2. 多材质换热器(碳钢+不锈钢+铜)共存,要求清洗剂广谱缓蚀;
3. 在线清洗与不停机清洗对药剂安全性、低泡性要求更高;
4. 环保政策趋严,废液需满足达标排放要求。