板式熱交換器具有地面積小、投資少、熱交換效率高等特點(diǎn)，已成為主流熱交換設備。但是，板式熱交換器的流通截面積小，結垢后容易發(fā)生堵塞，熱交換效率低。今天的編輯將談?wù)劙迨綗峤粨Q器結垢的原因和去除水垢的方法。
一、換熱器結垢原因分析
1.在離子或分子狀態(tài)下溶解在水中的雜質(zhì)。
鈣鹽：水中的主要成分有Ca(HCO3)2,CaCl2,CaSO。
CaSiO3等。鈣鹽是熱交換器結垢的主要成分。
鎂鹽:水中主要成分是Mg(HCO3)2,MgCl2,
MgSO4等。鎂溶于水中后，加熱分解后產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀，形成泥渣或水垢。
鈉鹽：主要由NaCl,Na2SO4,NaHCO3組成。
NaCl不產(chǎn)生水垢，但水中有游離氧，會(huì )加速金屬壁的腐蝕；
Na2SO4含量過(guò)高會(huì )結鹽，影響安全運行；
在溫度和壓力的作用下，水中的NaHCO3分解為NaCO3,NaOH,CO3，從而損壞金屬晶粒。
2.膠體中的雜質(zhì)。
鐵化合物:主要成分是Fe2O3，會(huì )產(chǎn)生鐵垢。
微生物:由于循環(huán)水的水溫和溶解氧為微生物提供了有利于繁殖的條件，微生物會(huì )大量繁殖。當循環(huán)水溫度較高時(shí)，向水中添加磷酸鹽等化學(xué)物質(zhì)正好是微生物的營(yíng)養物質(zhì)。微生物的繁殖不僅堵塞板通道，有時(shí)還堵塞管道，腐蝕金屬。
污泥:冷卻循環(huán)水中的污泥來(lái)自空氣中的灰塵和補充水中的懸浮物，逐漸沉積在流速較低的熱交換器中。
結垢：主要是微生物的分泌物與水中的泥沙、腐蝕性物質(zhì)、菌藻殘骸結合而成，經(jīng)常附著(zhù)在熱交換器壁上。
二、板式換熱器結垢的清洗方法
1.清潔劑的選擇
洗滌劑的選擇，現在采用酸洗，包括有機酸和無(wú)機酸。
有機酸主要包括草酸、甲酸等。
無(wú)機酸主要包括鹽酸、硝酸等。
熱交換器材料為鎳鈦合金，以鹽酸為清洗液，易對板材造成強腐蝕，縮短熱交換器壽命。硝酸是常用的。用于硝酸清洗的緩蝕劑可以是0.2%~0.3%的烏洛托平，加入0.15%~0.2%的苯胺和0.05%~0.1%的硫氟酸銨。經(jīng)過(guò)硝酸清洗和清洗后，設備可以在空氣中鈍化。
經(jīng)過(guò)反復試驗發(fā)現，選用甲酸作清洗液效果最佳。將緩沖劑和表面活性劑加入甲酸清洗液中，清洗效果更佳，可以減少清洗液對板材的腐蝕?；瘜W(xué)試驗研究表明，甲酸可以有效地去除附著(zhù)在板材上的水垢，同時(shí)對換熱器板材的腐蝕也很小。
2.清除水垢的基本原理。
溶解性：酸性溶液易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應，產(chǎn)生易溶性化合物，使其溶解。
剝離作用:酸溶液可以溶解金屬表面的氧化物，破壞與水垢的結合。剝離附著(zhù)在金屬氧化物表面的水垢。
氣動(dòng)作用：酸溶液與碳酸鹽水垢發(fā)生反應后，產(chǎn)生大量的CO2,CO2氣體在溢出過(guò)程中，對難溶性或溶解性較慢的水垢層，有一定的掀動(dòng)作用，使水垢從換熱器表面脫落。
松散作用：由于鈣，鎂，碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解，殘余的水垢會(huì )松散，很容易被流動(dòng)的酸溶液沖走。
3.清潔水垢的工藝要求。
酸洗溫度:提高酸洗溫度有利于提高除垢效果。溫度過(guò)高會(huì )加劇酸洗液對熱交換器板的腐蝕。經(jīng)過(guò)反復試驗，酸洗溫度應控制在60℃。
酸洗液濃度:根據反復試驗，酸洗液應配合甲酸81.0%、水17.0%、緩沖劑1.2%、表面活性劑0.8%的濃度，清洗效果優(yōu)異。
酸洗方法和時(shí)間:酸洗方法應結合靜態(tài)浸泡和動(dòng)態(tài)循環(huán)。酸洗時(shí)間應先靜態(tài)浸泡2h，然后動(dòng)態(tài)循環(huán)3~4h。酸洗過(guò)程中，酸洗濃度應經(jīng)常取樣和測試。當相鄰兩次測試的濃度差低于0.2%時(shí)，可以認為酸洗反應已經(jīng)結束。
鈍化處理:酸洗后，板式熱交換器表面的水垢和金屬氧化物大部分溶解脫落，暴露出新的金屬，容易腐蝕，因此酸洗后，對熱交換器板進(jìn)行鈍化處理。
三、清洗水垢的步驟和預防結構的措施
1.清潔水垢的步驟
洗滌：酸洗前，先對換熱器進(jìn)行開(kāi)式洗滌，這樣既可以提高酸洗效果，又可以減少酸洗消耗。
將清洗液倒入清洗設備中，然后注入熱交換器。
酸洗:靜態(tài)浸泡充滿(mǎn)酸溶液的熱交換器2h。然后連續動(dòng)態(tài)循環(huán)3~4h。在此期間，每0.5h進(jìn)行一次交替清洗。酸洗后，酸洗液應稀釋中和后排出。
堿性洗滌：酸性洗滌后，用NaOH,Na3PO4，軟化水按一定比例配制，以動(dòng)態(tài)循環(huán)的方式對換熱器進(jìn)行堿性洗滌，達到酸堿中和，使換熱器板不再腐蝕。
水洗:堿洗后，用干凈的軟化水反復清洗換熱器0.5h，徹底清洗換熱器內的殘渣。
2.防止板式熱交換器結垢的措施
操作時(shí)嚴格控制水質(zhì)，系統中的水和軟化罐中的軟化水必須經(jīng)過(guò)嚴格的水質(zhì)檢驗，合格后方可注入管網(wǎng)。
新系統投入運行時(shí)，應將換熱器與供熱系統分開(kāi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的循環(huán)，然后將換熱器并入系統，以避免管網(wǎng)中的雜質(zhì)進(jìn)入換熱器。