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山东换热器清洗(6)通过化工工艺计算，由总传热速率方程 Q=KSΔtm 初步算出传热面积 S，并确定换热器的基本尺寸按系列标准选择设备规格。 (7)计算管程、壳程 (8)计算初选设备的管、壳程流体的压强降，如超过工艺允许的范围，需调整流速，再确定管程数或折流板间距，或选择另一规格的换热器，重新计算压降直到压强降满足要求为止。以上设计过程还要牵涉到大量公式，其具体计算式子可以参考文献[1]。 1m 初步算出传热面积 S，并确定换热器的基本尺寸按系列标准选择设备规格。 (7)计算管程、壳程 (8)计算初选设备的管、壳程流体的压强降，如超过工艺允许的范围，需调整流速，再山东换热器清洗确定管程数或折流板间距，或选择另一规格的换热器，重新计算压降直到压强降满足要求为止。以上设计过程还要牵涉到大量公式，其具体计算式子可以参考文献[1]。 1.换热器的选择: 两流体温度变化情况:热流体大豆油的入口温度 133℃，出口温度 40℃;冷流体(循环水)进口温度 30℃，出口温度 40℃。由于两流体的温度不同，所以使管束和壳体的温度也不一样，因此它们的热膨胀程度也有差别。 列管式换热器中，由于冷热两流体温度不山东换热器清洗同，使壳体和管束的温度也不同。因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体的温度相差较大时，就可能由于应力而引起设备的变形，甚至弯曲和断裂，或管子从管板上松脱，因此**采用适当的温差补偿措施，消除或减小热应力。根据采取热补偿方法的不同，列管换热器可分为以下几种主要型式: (1)固定管板式。所谓固定管板式，即两端管板和壳体连接成一体的结构形式，因此它具有结构简单和造价低廉的优点，但壳程清洗困难，因此要求壳方流体应是较清洁且不容易结垢的物料。当两流体的温度差较大时，应考虑热补偿。而具有补偿圈(或称膨胀节)的固定管板式换热器，即在外壳的适当部位焊上一个补偿圈，当外壳和管束膨胀不同时，补偿圈发生弹性变山东换热器清洗形(拉伸或压缩)，以适应外壳和管束的不同热膨胀。此法适用于两流体温度差小于 120℃壳程压力小于 60MPa 的场合。 换热器的选择: 两流体温度变化情况:热流体大豆油的入口温度 133℃，出口温度 40℃;冷流体(循环水)进口温度 30℃，出口温度 40℃。由于两流体的温度不同，所以使管束和壳体的温度也不一样，因此它们的热膨胀程度也有差别。 列管式换热器中，由于冷热两流体温度不同，使壳体和管束的温度也不同。因此它们的热膨胀程度也有山东换热器清洗差别。若两流体的温度相差较大时，就可能由于应力而引起设备的变形，甚至弯曲和断裂，或管子从管板上松脱，因此**采用适当的温差补偿措施，消除或减小热应力。根据采取热补偿方法的不同，列管换热器可分为以下几种主要型式: (1)固定管板式。所谓固定管板式，即两端管板和壳体连接成一体的结构形式，因此它具有结构简单和造价低廉的优点，但壳程清洗困难，因此要求壳方流体应是较清洁且不容易结垢的物料。当两流体的温度差较大时，应考虑热补偿。而具有补偿圈(或称膨胀节)的固定管板式换热器，即在外壳的适当部位焊上一个补偿圈，当外壳和管束膨胀不同时，补偿圈发生弹性变形(拉伸或压缩)，以适应外壳和管束的不同热膨胀。此法适用于两山东换热器清洗流体温度差小于 120℃壳程压力小于 60MPa 的场合。

随着现代化工业的快速发展，冷却水的使用不仅用量越来越大，同时大量循环交换设备中存在的水垢由于得不到科学的清洗，导致了能源的消耗和环境的破坏，在设备遭到损害的同时降低了运行效率。冷却水在热交换过程中，由于冷媒流体（冷冻水）吸收了工作流体（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表面，便形成了很硬的水垢，不但影响了换热效率，同时增加了能耗，甚至还会因冷却水的流量不足和压力降低导致停机、停产。

　　清洗在化学工业的生产过程中，由于很多方面的原因，换热器设备等和管道线路线中都会产生很多如结焦、油污垢、水垢、沉积物、腐蚀产物、聚合物、菌类、藻类、粘泥等污垢。

　　产生的这些污垢会使设备和管道线路失效，装置系统会发生生产下降，能耗、物耗增加等不良情况，污垢腐蚀特别严重时还会使流程中断，装置系统被迫停产，直接造成各种经济损失，甚至还有可能发生恶性生产事故。

　　在科学发展的今天要想完全的避免污垢的产生是几乎不可能的，所以，换热器等设备的清洗便成为工业生产，尤其是石油化工及热电工厂生产中所不可缺少的一个重要环节。

换热器按传热方式的不同分类：

　　1、混合式换热器

　　这类换热器的主要工作原理是两种介质经接触而相互传递热量，实现传热，接触面积直接影响到传热量，这类换热器的介质通常一种是气体，另一种为液体，主要是以凉水塔设备为主体的传热设备，但通常又涉及传质，故很难区分与塔器的关系，通常归口为塔式设备，化工厂和发电厂用凉水塔为最典型的混合式换热器。

　　2、蓄能式换热器（简称蓄能器）

　　这种换热器的原理是热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，冷热交替使之到达传热量的目的。主要用于回收和利用高温废气的热量。

　　3、间壁式换热器

　　这类换热器原理是冷、热两种介质被固体间壁隔开，并通过间壁进行热量交换的，这类换热器的用量非常大，占总量的99%。根据结构不同可分为管式、板式，其他型式。

夹套式换热器是间壁式换热器的一种，在容器外壁安装夹套制成，结构简单；但其加热面受容器壁面限制，传热系数也不高。为提高传热系数且使釜内液体受热均匀，可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时，亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施，以提高夹套一侧的给热系数。为补充传热面的不足，也可在釜内部安装蛇管。夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。

　　夹套式换热器主要用于反应器中，装在反应器外部形成一个封闭的夹层，使流体进入夹层内，通过器壁与反应器内物料进行热交换。夹套式换热器的结构比较简单，能在物料反应的同时进行换热，省去了另设换热设备的麻烦。夹套式换热器缺点是由于夹套的传热面不大，夹套间隙比较狭窄，流体流动速度不大，传热系数不高。夹套式换热器主要应用于用蒸气加热或用冷水冷却控制反应器内反应温度和压力的场合。因夹套内无法清洗，故不适于容易生垢和带有污物的介质进入夹套。

　　夹套式换热器在容器外壁安装夹套制成结构简朴;但其加热面受容器壁面限制传热系数也不高.为提高传热系数且使釜内液体受热均匀可在釜内安装搅拌器.当夹套中通入冷却水或无相变的加热剂时亦可在夹套中设置螺旋隔板或其它增加湍动的措施以提高夹套一侧的给热系数.为补充传热面的不足也可在釜内部安装蛇管.夹套式换热器广泛用于反应过程的加热和冷却。

　　应该注意带夹套换热的反应器，它的外筒受夹套内介质压力的作用，属于内压容器；而内筒则属于外压容器，所以在生产过程中一定要控制夹套介质的压力，如超过允许压力值，很可能使反应器内筒失稳而被压瘪，造成设备损坏。

冷凝器侧应用：

1 冷却塔水冷却凝结水

2 海水、河水或井水冷却凝结水

3 乙二醇冷却凝结水

4 短路冷冻机组系统

5 地下水冷/热源系统

6 热回收系统

冷凝水侧热交换器可以起到以下作用：

保护冷凝器免受污染、结垢和腐蚀

代替冷凝器承受冷却水侧压力

能够在季节许可时不运行冷冻机组

能够实现热回收

节省昂贵的添加剂

冷却塔水冷却凝结水

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海水、河水、或井水冷却凝结水

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乙二醇冷却凝结水

短路冷冻机组系统

地下水冷/热源系统

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热回收系统

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蒸发侧的应用：

1 压力接力系统

2 分离冷却循环水 (无压力接力功能)

3 蓄冰系统

4 区域供冷系统

5 天花板供冷系统

蒸发器侧热交换器可以起到以下作用：

避免冷冻机组承受高压(压力接力系统)

减少昂贵、低效添加剂的用量

分离冷却水系统，以保证局部系统清洁度很高(电子元件生产)

减少泄漏所带来的损害

板式换热器结垢堵塞的主要原因及其危害

供热领域中，由于水处理设备运行不当，未达到软化要求的软化水直接补入系统中，使水中的可溶性钙、镁盐遇热分解为碳酸钙和氢氧化镁沉淀物黏结在换热器的受热面上，形成了坚硬的水垢。由于水垢的导热性能差，造成了换热器换热效率的降低以及系统阻力的增加，从而影响了供热的效果，给供热单位造成了严重的能源浪费。

工业系统中，带有颗粒物和纤维的流体进入换热器，当换热器流速设计不合理或者流道宽度小于允许宽度时，颗粒物和纤维就会慢慢沉积在换热器流道底部，造成换热器流通不畅阻力增加，严重时换热器不再换热，严重影响系统工艺运行。

板式换热器民用结垢和工艺堵塞的清洗方式

2.1.清洗剂的选择

清洗剂的选择，目前采用的是酸洗，它包括有机酸和无机酸。有机酸主要有：草酸、甲酸等。无机酸主要有：盐酸、硝酸等。根据换热器结垢和工艺、材质和水垢成分分析得出：

１）换热器流通面积小，内部结构复杂，清洗液若产生沉淀不易排放。

２）换热器材质为镍钛合金，使用盐酸为清洗液，容易对板片产生强腐蚀，缩短换热器的使用寿命。

通过反复试验发现，选择甲酸作为清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加入缓冲剂和表面活性剂，清洗效果更好，并可降低清洗液对板片的腐蚀。

通过对水垢样本的化学试验研究表明，甲酸能够有效地清除水垢。通过酸液浸泡试验，发现甲酸能有效地清除附在板片上的水垢，同时它对换热器板片的腐蚀作用也很小。

2.2.清除水垢的基本原理

１）溶解作用：酸溶液容易与钙、镁碳酸盐水垢发生反应，生成易溶化合物，使水垢溶解。

２）剥离作用：酸溶液能溶解金属表面的氧化物，破坏与水垢的结合，从而使附着在金属氧化物表面的水垢剥离，并脱落下来。

３）气掀作用：酸溶液与钙、镁、碳酸盐水垢发生反应后，产生大量的二氧化碳。二氧化碳气体在溢出过程中，对于难溶或溶解较慢的水垢层，具有一定的掀动力，使水垢从换热器受热表面脱落下来。

４）疏松作用：对于含有硅酸盐和硫酸盐混合水垢，由于钙、镁、碳酸盐和铁的氧化物在酸溶液中溶解，残留的水垢会变得疏松，很容易被流动的酸溶液冲刷下来。

2.1.清洗水垢的工艺要求

１）酸洗温度：提升酸洗温度有利于提高除垢效果，如果温度过高就会加剧酸洗液对换热器板片的腐蚀，通过反复试验发现，酸洗温度控制在６０℃为宜。

２）酸洗液浓度：根据反复试验得出，酸洗液应按甲酸８１．０％、水１７．０％、缓冲剂１．２％、表面活性剂０．８％的浓度配制，清洗效果极佳。

３）酸洗方法及时间：酸洗方法应以静态浸泡和动态循环相结合的方法进行。酸洗时间为先静态浸泡２ｈ，然后动态循环３￣４ｈ。在酸洗过程中应经常取样化验酸洗浓度，当相邻两次化验浓度差值低于０．２％时，即可认为酸洗反应结束。

４）钝化处理：酸洗结束后，板式换热器表面的水垢和金属氧化物绝大部分被溶解脱落，暴露出崭新的金属，极易腐蚀，因此在酸洗后，对换热器板片进行钝化处理。

2.4.清洗水垢的具体步骤

１）冲冼：酸洗前，先对换热器进行开式冲洗，使换热器内部没有泥、垢等杂质，这样既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。

２）将清洗液倒入清洗设备，然后再注入换热器中。

３）酸洗：将注满酸溶液的换热器静态浸泡２ｈ，然后连续动态循环３￣４ｈ，其间每隔０．５ｈ进行正反交替清洗。酸洗结束后，若酸液ｐＨ值大于２，酸液可重复使用，否则，应将酸洗液稀释中和后排掉。

４）碱洗：酸洗结束后，用ＮａＯＨ，Ｎａ３ＰＯ４，软化水按一定的比例配制好，利用动态循环的方式对换热器进行碱洗，达到酸碱中和，使换热器板片不再腐蚀。

５）水洗：碱洗结束后，用清洁的软化水，反复对换热器进行冲洗０．５ｈ，将换热器内的残渣彻底冲洗干净。

６）记录：清洗过程中，应严格记录各步骤的时间，以检查清洗效果。

在工业系统例如电厂和大量污水处理中，由于换热器非常大，水质很脏，换热器会出现经常性的堵塞和结垢，此时换热器再拆开处理就变得非常困难。解决的办法主要是系统反向冲洗和内置过滤器。

常规反向冲洗系统是在换热器进出口管道上安装反向冲洗阀，冲洗阀口径要和系统管路相匹配，当系统运行阻力大于设计阻力一倍时，可以判断换热器发生了堵塞，此时应停止换热器运行，关闭换热器进出口阀门，换热器出口冲洗阀接至少0.2MPA压力清水，打开换热器出口和进口清洗阀，清水从换热器进口清洗阀流出，当流出的水从浑浊变清澈后，可以重新接入洗垢用的清洗剂，对换热器进行去垢处理。

还有一种办法是在换热器水质比较脏的一侧，例如开式循环水侧，在换热器的进口通径中，装入和换热器通径大小一致的内置滤网，开式水进入换热器前，会先经过内置滤网过滤，然后才会进行换热。运行一段时间后，就可从换热器背板盲法兰处，打开盲法兰，把内置滤网抽出，进行冲洗或更换滤网，此种工艺也同样不用拆开换热器就可以进行清洗，节约了时间和资源，也不会影响工艺生产。

但是要说明的是，无论是反向冲洗还是内置过滤装置，对换热器的堵塞和结垢都只是起了延缓作用，而不能真正解决换热器的堵塞和结垢，要想延长换热器堵塞时间，最主要还是要从换热器初始设计时就要选择更加合理不宜堵塞的板型。要想完全去除换热器的水垢，还是要把换热器拆开进行酸洗和碱洗处理。

最后，换热器拆开清洗结束后，要对换热器进行打压试验，合格后方可使用。

着色法:用着色剂检查;

2、透光法:板片的一侧放有光源，人在另一侧检查;

3、单侧试压法:单侧通过水试压至0. 35MPa(表压)，如果另一侧最低处有水，迅速检查板片的湿润处。我们选用透光法检查，这种方法的优点是方便、成本低，对新、旧板片的检查均适用。但对检修人员的责任心要求高。

根据板片检查情况，确定工作量，主要有三种:

1、板片和垫圈全部更换;

2、只更换垫圈;

3、更换垫圈及部分损坏、变形严重的板片。

四、垫圈粘贴

用粘接剂或强力粘接剂，均匀地在密封槽底部涂一层，然后将垫圈放人密封槽内，贴合均匀，加压，自然干燥，或加温至100℃-120℃两小时后晾干。逐张检查是否贴合均匀，清除多余的粘接剂。

五、组装

板式换热器流程组合的特点是:若流体从板片的左边角孔进，则总是从板片的左边角孔出，反之亦然。组装时，要正确区分A板、B板，即:以板片粘胶垫的一面为正面，按导流槽的方向区分，将导流槽为某一方向的板定为A板，则导流槽为另一方向的板即为B板，但在板片上并不打记号。

六、水压试验

根据接管法兰尺寸做四个盲板，焊于进出口处，在板上焊管以使压缩机与换热器相接。在进出口处各安装一只经检定合格、且在有效期内的压力表，压力表量程以两倍于试验压力为宜。试验压力为工作压力的1.5倍。

1、严格按上述要求进行检修，质量完全达到了设计要求，负荷试车72小时无泄漏。对热交换液体测温结果:氧化铝母液进口45.2oC ，出口84. 6oC ;氧化铝精液进口97.0oC ，出口78oC，达到正常运行要求。

2、节约成本。由于板片材质为超薄Crl7Nil3Mo2Ti 不锈钢，垫圈也是专用的，全部更换新板片费用很高。通过清洗检查后，重新利用，单台板式换热器可节约成本25—45万元。

随着现代化工业的快速发展，冷却水的使用不仅用量越来越大，同时大量循环交换设备中存在的水垢由于得不到科学的清洗，导致了能源的消耗和环境的破坏，在设备遭到损害的同时降低了运行效率。冷却水在热交换过程中，由于冷媒流体（冷冻水）吸收了工作流体（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表面，便形成了很硬的水垢，不但影响了换热效率，同时增加了能耗，甚至还会因冷却水的流量不足和压力降低导致停机、停产。

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　　清洗在化学工业的生产过程中，由于很多方面的原因，换热器设备等和管道线路线中都会产生很多如结焦、油污垢、水垢、沉积物、腐蚀产物、聚合物、菌类、藻类、粘泥等污垢。

　　产生的这些污垢会使设备和管道线路失效，装置系统会发生生产下降，能耗、物耗增加等不良情况，污垢腐蚀特别严重时还会使流程中断，装置系统被迫停产，直接造成各种经济损失，甚至还有可能发生恶性生产事故。

　　在科学发展的今天要想完全的避免污垢的产生是几乎不可能的，所以，换热器等设备的清洗便成为工业生产，尤其是石油化工及热电工厂生产中所不可缺少的一个重要环节。

如何清洗换热器 换热器清洗,板式换热器清洗 板式换热器在使用过程中， 由于水处理设备运行不当； 水质控制不达标， 将不合格的软化水注入系统中， 使水中的钙、 镁、 碳酸盐遇热后分解为碳酸钙和氢氧化镁沉淀物黏结在换热器的受热面上， 形成了 坚硬的水垢。 由于水垢的导热性能差， 造成了换热器换热效率的降低以及热能的严重浪费。 从而影响了传热的效果。 板式换热器结垢的清洗方式 1 、 清洗剂的选择 清洗剂的选择， 目前采用的是酸洗， 它包括有机酸和无机酸。 有机酸主要有： 草酸、 甲酸等。 无机酸主要有： 盐酸、 硝酸等。 根据换热器结垢和工艺、 材质和水垢成分分析得出： 1 )换热器流通面积小， 内部结构复杂， 清洗液若产生沉淀不易排放。 2)换热器材质为镍钛合金， 使用盐酸为清洗液． 容易对板片产生强腐蚀， 缩短换热器的使用寿命。 通过反复试验发现， 选择甲酸作为清洗液效果最佳。 在甲酸清洗液中加入缓冲剂和表面活性剂， 清洗效果更好， 并可降低清洗液对板片的腐蚀。 通过对水垢样本的化学试验研究表明， 甲酸能够有效地清除水垢。 通过酸液浸泡试验， 发现甲酸能有效地清除附在板片上的水垢， 同时它对换热器板片的腐蚀作用也很小。 2、 清除水垢的基本原理 1 )溶解作用： 酸溶液容易与钙、 镁、 碳酸盐水垢发生反应， 生成易溶化合物， 使水垢溶解。 2)剥离作用： 酸溶液能溶解金属表面的氧化物． 破坏与水垢的结合。 从而使附着在金属氧化物表面的水垢剥离。 并脱落下来。 3)气掀作用： 酸溶液与钙、 镁、 碳酸盐水垢发生反应后， 产生大量的二氧化碳。 二氧化碳气体在溢出过程中。 对于难溶或溶解较慢的水垢层， 具有一定的掀动力， 使水垢从换热器受热表面脱落下来。 4)疏松作用： 对于含有硅酸盐和硫酸盐混合水垢， 由于钙、 镁、 碳酸盐和铁的氧化物在酸溶液中溶解， 残留的水垢会变得疏松， 很容易被流动的酸溶液冲刷下来。 3、 清洗水垢的工艺要求 1 )酸洗温度： 提升酸洗温度有利于提高除垢效果． 如果温度过高就会加剧酸洗液对换热器板片的腐蚀， 通过反复试验发现， 酸洗温度控制在 60~E 为宜。 2)酸洗液浓度： 根据反复试验得出， 酸洗液应按甲酸 81 .0％、 水 1 7.0％、 缓冲剂 1 .2％、 表面活性剂 0． 8％的浓度配制， 清洗效果极佳。 3)酸洗方法及时间： 酸洗方法应以静态浸泡和动态循环相结合的方法进行。 酸洗时间为先静态浸泡 2 h， 然后动态循环 3～4 h。 在酸洗过程中应经常取样化验酸洗浓度， 当相邻两次化验浓度差值低于 0． 2％时， 即可认为酸洗反应结束。 4)钝化处理： 酸洗结束后， 板式换热器表面的水垢和金属氧化物绝大部分被溶解脱落， 暴露出崭新的金属，极易腐蚀， 因此在酸洗后， 对换热器板片进行钝化处理。 4、 清洗水垢的具体步骤 1 )冲冼： 酸洗前， 先对换热器进行开式冲洗， 使换热器内部没有泥、 垢等杂质， 这样既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。 2)将清洗液倒人清洗设备， 然后再注入换热器中。 3)酸洗： 将注满酸溶液的换热器静态浸泡 2h。 然后连续动态循环 3～4 h。 其间每隔 0.5 h 进行正反交替清洗。 酸洗结束后， 若酸液 pH 值大于 2， 酸液可重复使用， 否则， 应将酸洗液稀释中和后排掉。 4)碱洗： 酸洗结束后， 用 NaOH， Na， PO ， 软化水按一定的比例配制好， 利用动态循环的方式对换热器进行碱洗， 达到酸碱中和， 使换热器板片不再腐蚀。 5)水洗： 碱洗结束后， 用清洁的软化水． 反复对换热器进行冲洗 0.5 h， 将换热器内的残渣彻底冲洗干净。 6)记录： 清洗过程中， 应严格记录各步骤的时间， 以检查清洗效果。 总之， 清洗结束后， 要对换热器进行 打压试验。 合格后方可使用。 5 、 防止板式换热器结垢的措施 1 )运行中严把水质关， 必须对系统中的水和软化罐中的软化水进行严格的水质化验， 合格后才能注人管网中。 2)新的系统投运时， 应将换热器与系统分开， 进行一段时间的循环后， 再将换热器并人系统中． 以避免管网中杂质进入换热器。 3)在整个系统中， 除污器和过滤器应当进行不定期的清理外， 还应当保持管网中的清洁， 以防止换热器堵塞。 严格按照板式换热器的清洗方式进行清洗， 是生产正常运行的重要保证