結垢對(duì)工(gōng)業熱(rè)交(jiāo)換器(qì)造成(chéng)的影響
工業熱(rè)交換器結生汙垢後,會對設(shè)備的安全生產(chǎn)和(hé)高效運行(háng)產生多種不利影響(xiǎng)。工業熱(rè)交換器主要(yào)有:鍋爐(lú)、燒(shāo)結爐、冶煉爐、導(dǎo)熱油(yóu)爐、高頻爐、中頻爐、貧化(huà)爐(lú)、反(fǎn)應釜、冷卻器、加熱器、蒸發器、冷凝器、表冷器、預熱器、凝汽器、蒸餾器、蒸煮器、閃(shǎn)蒸器(qì)、過濾器、結晶器、貯器;吸收塔、反應塔、再生塔、合成(chéng)塔、汽(qì)提塔、冷卻塔、碳化塔等。
1、結垢使設備熱交(jiāo)換效率大幅(fú)下(xià)降(jiàng),能源消耗大幅增加,生(shēng)產成本上升熱交換器中結生的汙垢,隨著化學成分(fèn)的不同,其導熱係數也有較(jiào)大的差異(yì)。汙垢的導熱係數一般在0.05~3.0W/m·k之間,僅為鋼鐵導熱係數的1/40~1/80。是銅導熱係數的1/300。也就是說,1mm厚(hòu)水垢的(de)傳(chuán)熱能力和40~80mm厚鋼板、300mm厚銅板差不多。
由於汙垢的導熱係(xì)數極小,結垢會嚴重(chóng)影響(xiǎng)熱交(jiāo)換器的傳熱性(xìng)能,使生產能源消耗量大幅度(dù)上升。國內外大量熱(rè)工(gōng)試驗結果表明,設備傳熱表麵積結1mm厚水垢,熱交換器就(jiù)會多消耗8~10%的能源。也就是說(shuō),1mm厚的水垢(gòu),可以使燃煤鍋爐多燒10%的煤炭(tàn),中央空調耗電量增加15~20%。從而導致工業產品生產成本費用大幅度(dù)上升。
2、結垢使換熱設備熱傳導工況惡化,傳熱麵(miàn)超溫過熱,引發鼓皰、裂紋、爆管等安全事故
由於汙垢的傳熱能力(lì)差,設備傳熱麵(miàn)結垢後,高溫側(cè)的溫度不能被快速傳導到(dào)低溫介質中,使傳熱麵金屬壁(bì)溫持續上升並達到蠕變溫度(dù)。當金屬壁溫達(dá)到或(huò)超過蠕變(biàn)溫度後,金屬的機械性能(如韌性、塑性)明顯惡化,抗(kàng)拉強度、抗(kàng)壓強度大幅度下降,很(hěn)容易被(bèi)高溫燒損變形(xíng)。在設備(bèi)帶壓運行的狀態下,過熱管壁因耐壓強度大幅(fú)下降而(ér)出現鼓皰、裂紋、泄漏(lòu)甚至爆管的運行安全事故。根據國內部分省市技術監督部門的統計,鍋(guō)爐事故中因(yīn)結垢(gòu)和水質引起的事故占到(dào)了(le)60%以上。
3、結垢會引發垢下(xià)腐蝕損傷,造成設備穿孔泄漏(lòu),縮短設備使用壽命
熱交換器傳熱麵結生的(de)水垢,其密度、厚(hòu)度(dù)和化學組成通常呈不均勻狀態,這種不均勻的汙(wū)垢覆蓋,造成了金屬表麵電化學(xué)不均勻性,很容易引發電化學腐蝕反應。結垢還會使水中(zhōng)的某些腐蝕成份如H+、OH-、Cl-、Mg2+、S2-等在垢下金屬麵富(fù)集並產生化學腐蝕反應(yīng)。腐蝕的結果是局(jú)部金屬被損傷減薄,腐蝕可以達到穿(chuān)透設備(bèi)鋼板,使設備泄漏、破損甚至(zhì)失效的程度。從(cóng)而使設備(bèi)維修費用增加(jiā)。腐蝕嚴重時,會使(shǐ)設備提前報廢。
4、結垢會使生產工藝不穩,影(yǐng)響產品品質,引發質量事故
熱交換器結垢(gòu)後,由於(yú)傳熱效率下降,會導致設備(bèi)的加熱或冷卻工況惡化,進而影響(xiǎng)到生產工藝過程,儀表指示失(shī)靈,溫度壓(yā)力指標偏離工藝設計要求,設備運行參數發生(shēng)改變,生產工藝不(bú)穩(wěn),產(chǎn)品(pǐn)的產量和質量(liàng)下降,次品率增加。嚴重時還可能中斷生產,造成計劃外(wài)停產。