結(jié)垢對(duì)工業熱交換器造成的影(yǐng)響
工業熱交換器結生汙垢後,會對設備的安全生產和(hé)高效運行產生多種不利影響。工業熱交換器主要有:鍋(guō)爐、燒結爐、冶(yě)煉爐、導熱油爐、高頻爐、中頻爐(lú)、貧化爐、反(fǎn)應釜、冷卻器、加熱器、蒸發器、冷(lěng)凝器、表冷器、預熱器、凝汽器、蒸餾器、蒸煮器、閃蒸器、過濾器、結晶(jīng)器、貯器;吸收塔、反應塔、再生塔、合成塔、汽提塔、冷卻塔、碳化塔(tǎ)等。
1、結垢使設(shè)備熱(rè)交(jiāo)換效率大幅下降,能源消耗大幅(fú)增加,生(shēng)產成本上升熱交換器中結生的汙垢,隨(suí)著化學成分的不同,其導熱係數也有較大的差異。汙(wū)垢的導熱(rè)係數一(yī)般在0.05~3.0W/m·k之間(jiān),僅為(wéi)鋼鐵導熱係數的(de)1/40~1/80。是(shì)銅導熱係數(shù)的1/300。也就是說,1mm厚水垢的傳熱能力和40~80mm厚鋼(gāng)板、300mm厚銅板(bǎn)差不(bú)多。
由(yóu)於汙垢的(de)導熱係數極小,結垢(gòu)會嚴重影響熱交換器(qì)的傳熱性能,使生產能源消耗量大幅度上(shàng)升。國內外大量熱工(gōng)試驗結果表明,設備傳熱表(biǎo)麵積結1mm厚水垢,熱交換器就會多消耗8~10%的能源。也就是說(shuō),1mm厚的水(shuǐ)垢,可以(yǐ)使燃煤鍋爐(lú)多燒10%的煤(méi)炭,中央空調耗電量(liàng)增加15~20%。從而導致工業產(chǎn)品生產成本費用大(dà)幅度上升。
2、結垢使換熱設備熱傳導工況(kuàng)惡化,傳熱麵超溫(wēn)過熱,引發鼓皰、裂紋、爆管等安全事故
由於汙(wū)垢的傳熱能力差,設備傳熱麵結垢後,高溫側的溫度不能被快速傳導到(dào)低溫介質中,使傳熱麵金屬壁溫持續上升並達到蠕變溫度(dù)。當金(jīn)屬壁溫達到或超過蠕變溫度後(hòu),金屬的機械性(xìng)能(如韌性、塑性)明(míng)顯惡化,抗拉強度、抗壓強(qiáng)度大幅度下降,很(hěn)容易被(bèi)高溫燒損變形。在設(shè)備帶壓運行的狀態下,過熱管壁因(yīn)耐壓強度大幅下降而出現鼓皰、裂紋、泄漏甚至爆管的運行安全事故。根據國內部(bù)分省市技術監督部門的統(tǒng)計,鍋爐事故中(zhōng)因結垢(gòu)和(hé)水質引起的事故占到了60%以上。
3、結垢會引發垢下(xià)腐蝕損傷,造成設備穿孔泄漏,縮短設備使用壽(shòu)命
熱交換器傳熱麵(miàn)結生的水垢,其密度、厚度和化學組成通常呈不均勻狀(zhuàng)態(tài),這種(zhǒng)不均勻的汙(wū)垢覆蓋,造成(chéng)了金屬表麵電化學不(bú)均勻性,很容(róng)易引發電化學腐蝕反應。結垢還會使(shǐ)水(shuǐ)中的某些腐蝕(shí)成份如H+、OH-、Cl-、Mg2+、S2-等在垢(gòu)下金屬麵富集並產生化學腐(fǔ)蝕反應。腐蝕的結果是局部金屬被損傷減薄,腐蝕可以達到穿透設備鋼板,使(shǐ)設備泄漏、破損甚至失效的程度。從而使設(shè)備維修費用增加。腐蝕嚴重時,會使設備提前報廢。
4、結垢會使生產工(gōng)藝不穩,影響產(chǎn)品品質,引發質量事故
熱交換器(qì)結垢後,由於(yú)傳(chuán)熱效率下降(jiàng),會導致設備的加熱或冷卻工況惡化,進(jìn)而影響到生產工藝過(guò)程,儀表指示失靈,溫度(dù)壓力(lì)指標偏離工藝設計要求,設備運行參數(shù)發(fā)生(shēng)改變,生產工藝不(bú)穩,產品的產量(liàng)和質量下降,次品率增加。嚴重時還(hái)可能中斷生產,造成計劃外停產。