板式热交换器结垢的主要原因及其危害

板式换热器结垢如何预防
1、板式换热器结垢的原因：
供热系统中，热网循环水为自来水或深井水，硬度较大。

水达到沸点时在管网中产生沉淀物，板式换热器板间流速较小，容易在热侧形成水垢，或在循环水中悬浮，一旦流速降低便沉积在换热器表面，形成二次水垢，水质问题不能忽视。

供热管网在施工过程中由于管理不善和环境因素，不免有杂质进入管网，杂质的来源主要有以下几部分:
1)管道焊接过程中残留的焊条、焊渣;
2)施工过程中残留在管道内的泥沙、石块、瓦砾、编织袋、建筑垃圾等;
3)热网管道内壁生锈形成的铁锈泥，随循环水进入换热器。

由于板式换热器的流通截面小，导致这些杂质在换热器中造成堵塞。

2、板式换热器结垢预防和解决措施：
1)设计过程中应尽可能采用可拆卸式换热器，并在换热器供、回水管间加装连通管，换热器前加设排污阀和除氧设施。

2)加强施工管理和监督，大口径管道安装每一段管道后，都应组织人员清理焊条、焊渣，施工完毕后组织专人进行彻底清洗。

3)运行人员严格把关，换热器投运之前，必须与系统隔开，利用连通管进行冷运行，循环一定时间后，把除污器和滤网内的杂物清除干净，重复进行，直至把异物彻底清理干净。

运行过程中不定期排污，同时应做好水质把关，以保证入网水合格。

4)一旦发生堵塞应及时通过反冲、酸洗、钝化处理或者拆装进行清理。

换热器发生结垢的原因及处理方法换热器的结垢每年耗资巨大，严重时会影响安全生产的进行。

换热器的结垢是指换热器与不洁净流体相接触而在固体表面上逐渐积聚起来的那层固态物质。

结垢对换热设备的影响主要有：由于污垢层具有很低的导热系数，从而增加了传热热阻，降低了换热设备的传热效率；当换热设备表面有结垢层形成时，换热设备中流体通道的过流面积将减少，导致流体流过设备时的阻力增加，从而消耗更多的泵功率，使生产成本增加。

根据结垢层沉积的机理，可将污垢分为颗粒污垢、结晶污垢、化学反应污垢、腐蚀污垢、生物污垢等。

1、颗粒污垢：悬浮于流体的固体微粒在换热表面上的积聚。

这种污垢也包括较大固态微粒在水平换热面上因重力作用的沉淀层，即所谓沉淀污垢和其他胶体微粒的沉积。

2、结晶污垢：溶解于流体中的无机盐在换热表面上结晶而形成的沉积物，通常发生在过饱和或冷却时。

典型的污垢如冷却水侧的碳酸钙、硫酸钙和二氧化硅结垢层。

3、化学反应污垢：在传热表面上进行的化学反应而产生的污垢，传热面材料不参加反应，但可作为化学反应的一种催化剂。

4、腐蚀污垢：具有腐蚀性的流体或者流体中含有腐蚀性的杂质对换热表面腐蚀而产生的污垢。

通常，腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体的pH值。

5、生物污垢：除海水冷却装置外，一般生物污垢均指微生物污垢。

其可能产生粘泥，而粘泥反过来又为生物污垢的繁殖提供了条件，这种污垢对温度很敏感，在适宜的温度条件下，生物污垢可生成可观厚度的污垢层。

6、凝固污垢：流体在过冷的换热面上凝固而形成的污垢。

例如当水低于冰点而在换热表面上凝固成冰。

温度分布的均匀与否对这种污垢影响很大。

防止结垢的技术应考虑以下几点：1、防止结垢形成；2、防止结垢后物质之间的粘结及其在传热表面上的沉积；3、从传热表面上除去沉积物。

防止结垢采取的措施包括以下几个方面：一、设计阶段应采取的措施在换热器的设计阶段，考虑潜在污垢时的设计，应考虑如下几个方面：1、换热器容易清洗和维修(如板式换热器)；2、换热设备安装后，清洗污垢时不需拆卸设备，即能在工业现场进行清洗；3、应取最少的死区和低流速区；4、换热器内流速分布应均匀，以避免较大的速度梯度，确保温度分布均匀(如折流板区)；5、在保证合理的压力降和不造成腐蚀的前提下，提高流速有助于减少污垢；6、应考虑换热表面温度对污垢形成的影响。

板式换热器结垢机理、危害及防范措施近年来，板式换热器以其重量轻、占地面积小、投资低、换热效率咼、组装灵活、结垢易于清除等特点，及其在热网换热站中所起的作用，越来越受到供热企业的重视，并逐渐得到推广至2002年底，太原市热力公司一电工程，已建成热力站100座（其中15座为自建站）, 供热面积达到820万平方米，共选用92台可拆式换热器和85台焊接式换热器。

但是由于板式换热器流通截面积小，因结垢造成堵塞，致使换热器传热恶化，换热效率降低，影响着设备的安全和用户的正常用热。

因此及时清除板式换热器受热面上的水垢，将成为确保供热系统安全、高效、经济运行的重要课题。

1板式换热器结垢堵塞的主要原因及其危害板式换热器的使用过程中，由于水处理设备运行不当，水质控制不严，将不符合水质标准的循环水注入换热器，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。

这些沉淀物，一部分粘结在受热较大的换热器受热面上，形成坚硬的水垢;另一部分悬浮在循环水中沉积在流速较低的受热面上，形成二次水垢。

由于水垢的导热性能极差（其导热系数仅为钢材导热系数的1130-1150）,因使板式换热器传热恶化，大大降低了传热效率，造成热能的严重浪费。

据资料显示，水垢每增厚1mm，热效率降低8%左右。

水垢的存在会堵塞板式换热器通道，使系统阻力增大，影响设备的安全和热力系统的正常运行，1999年，先后有4台换热器因内部阻力较大形成鼓包，形成大的安全隐患，给供热单位的声誉和供热事业的发展造成负面影响，因此必须给予高度重视。

2板式换热器的清洗方法目前，太原市热力公司采用的进口板式换热器为焊接式整体型，无法拆装;采用的国产板式换热器虽可拆装，但要将受热面上的水垢及杂物清理，拆装的劳动强度较大。

投人的人力较多、除垢还不彻底；对金属板片、密封胶条都有损耗，加上紧固螺栓难度较大，极易造成板片变形或损坏，板式换热器密封胶条所用的502胶价格较高，增加资金投人。

从1998年开始，我们经过对板式换热器结垢的主要原因分析，逐渐摸索出板式换热器的化学酸洗除垢法，其优点是简便、经济、迅速、有效.2.1清洗除垢的基本原理(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。

空气能板换结垢表现
一、热效率下降
由于结垢的沉积，板式换热器的传热效率会显著降低。

这主要是因为垢层作为一个绝缘层，阻碍了热量的传递，使得热量难以从热流体传递到冷流体。

这种效率的降低可能导致系统的整体性能下降，需要更多的时间来达到预期的加热或冷却效果。

二、水流量减小
随着结垢的积累，水流通道可能被堵塞，导致水流量减小。

这不仅影响了系统的热效率，还可能导致系统无法正常运行，甚至出现故障。

三、设备损坏
如果结垢严重且未得到及时清理，可能会导致设备损坏。

例如，如果垢层过厚或含有硬质颗粒，可能会划伤板式换热器的表面，进一步影响其性能和使用寿命。

四、能耗增加
为了克服结垢造成的效率降低，设备可能需要更多的能量来维持正常的运行。

因此，与结垢相关的能耗增加可能会导致运营成本上升。

五、水质问题
结垢不仅影响设备性能，还可能对水质造成影响。

例如，硬水中的钙、镁离子在高温下会与硫酸根离子结合形成水垢，这可能会使流经板式换热器的水硬度增加，对设备的正常运行造成不利影响。

总的来说，空气能板换结垢的表现是复杂多样的，可能涉及到设备性能、运行成本和水质等多个方面。

因此，对于任何使用板式换热器的
系统，定期的维护和清洁都是至关重要的。

板式换热器防结垢及垢后处理换热器是合理利用与节约能源、开发新能源的关键设备。

随着新技术、新工艺、新材料的应用，板式换热器以占地面积小、投资少、换热效率高等特点，逐步取代原的管壳式换热器。

但由于换热设备结垢不仅是一个能量传递、动量传递和质量传递过程，而且往往涉及化学反应等多种复杂因素的物理化学过程，这使得换热设备污垢的研究难度大，进展缓慢，是至今尚未很好解决的重要问题之一。

一、结垢的原因分析1、以离子或分子状态溶解于水中的杂质ａ．钙盐类：在水中的主要构成有Ｃａ（ＨＣＯ３）２、ＣａＣｌ２、ＣａＳＯ４、ＣａＳｉＯ３等。

钙盐是造成换热器结垢的主要成分。

ｂ．镁盐：在水中的主要构成有Ｍｇ（ＨＣＯ３）２、ＭｇＣｌ２、ＭｇＳＯ４等。

镁溶解在水中后，在受热分解后生成Ｍｇ（ＯＨ）２沉淀，构成泥渣或水垢。

ｃ．钠盐：主要构成有ＮａＣｌ、Ｎａ２ＳＯ４、ＮａＨ－ＣＯ３等。

ＮａＣｌ不生成水垢，但水中有游离氧存在，会加速金属壁的腐蚀；Ｎａ２ＳＯ４的含量过高会结盐，影响安全运行；水中的ＮａＨＣＯ３在温度和压力的作用下会分解出ＮａＣＯ３、ＮａＯＨ、ＣＯ２，使金属晶粒受损。

２、以胶体状态存在的杂质ａ．铁化合物：主要成分是Ｆｅ２Ｏ３，它会生成铁垢。

ｂ．微生物：由于循环水的水温、溶解氧等对微生物提供了有利于繁殖的条件，微生物将大量繁殖。

循环水的温度较高时，在水中投加磷酸盐等药剂，正好是微生物的养料，微生物的繁殖不但阻塞板片通道，有时还会堵塞管路，还会使金属腐蚀。

ｃ．污泥：冷却循环水中的污泥，来源于空气中的尘土及补充水中的悬浮物，逐渐沉积在流速较低的换热器中。

ｄ．粘垢：主要是微生物的分泌物与水中泥沙、腐蚀产物、菌藻残骸粘结而成，常常附着在换热器壁面上。

二、我司设计阶段应采取的措施在换热器的设计阶段，考虑潜在污垢时的设计，应考虑如下6 个方面：1）换热器容易清洗和维修；我司设计板式换热器采用后支撑形式框架，可拆洗结构。

把板式换热器的夹紧螺栓卸下后，即可松开板束，卸下板片进行机械清洗。

集中供热系统中板式换热器的结垢清洗板式换热器是一种高效的换热设备，由于其具有传热效率高、结构紧凑和装拆清洗方便等诸多优点，在八十年代已开始在许多领域里得到广泛的应用。

同时也引用集中供热系统，并得到了较快的推广。

且集中供热系统所采用的供热介质较单一、无毒性，腐蚀性也较小，与其它行业比，工作温度和工作压力均不太高。

但由于板式换热器流通截面小，结垢、堵塞造成换热器效率降低，影响了供热效果。

因此，选择合理的清洗方法就成为了提高设备换热效率和延长使用寿命的必要手段。

一、板式换热器结垢堵塞原因分析1、循环水遇热结垢造成堵塞生产运行过程中，循环水遇热结垢，降低换热器热效率。

热网循环水源为自来水和深井水：自来水的硬度一般为6mgN／L～8 mgN／L，深井水的硬度一般为14mgN／L～20mgN／L，水中的钙镁重碳酸盐遇热后分解为碳酸钙沉淀物及松软无定形的氢氧化镁。

这些沉淀物，其中一部分粘结在受热强度较大的换热器受热面上，形成坚硬或松软的水垢，另外一部分则悬浮在循环水中循环流动。

当换热器受热面处水循环不良，流速较低或成“死水”时，这些悬浮物便沉积在换热器表面上，形成二次水垢。

由于水垢的导热系数比钢板的导热系数低lO倍～800倍，因此，大大降低了换热器的传热效率。

水垢增厚1mm，热效率降低8％～9％甚至更多。

2、杂质进入管网造成堵塞进入管热网施工过程中不可避免地有杂质进入管网，热网运行时杂质随循环水进入换热器造成堵塞，降低换热器热效率。

例如在管道的焊接过程中，焊条残余短节和焊渣不可避免地进八管网。

还有热网施工过程中的人为因素，管道送到施工现场时，由于工地土质松软，管道经过卸、送，焊拄之前内部已经有砂、土等杂物。

3、管道内壁生锈，形成铁锈泥造成堵塞由于一、二次网的循环水都未经过除氧处理，管道内氧对金属的腐蚀不可避免，尤其是夏季停运期间，管道内水温度较低，水中氧溶解度较高，常温下(25℃)为5.75mg／L，对管道腐蚀相当严重，尤其是管道处于半充水状态时。

众所周知，板式换热器换热效率高、占地面积小、性价比高和便于维修清洗等优点被广泛应用于医药、化工、石油、机械、食品等行业。

但是随着时间的推延，板换的另外一个最明显的缺点被暴露出来：容易结垢！那么今天就简单的带大家来了解下换热器产生污垢的原因和清洗方法：板式换热器板式热交换器一般常用水-水、汽-水、油-水、油-油等介质，今天主要拿水-水来给大家讲解下。

由于有些工厂使用的循环水杂质过多，或者说经过处理了，但是水处理设备运行不当，再经过循环加热之后，水中的钙镁碳酸盐在遇热后会分解为碳酸钙和氢氧化镁沉淀物。

这些沈淀物，一部分粘接在受热较大的换热器板片上，形成坚硬的水垢；另一部分悬浮在循环水中沉积在流速较低的受热面上，形成二次水垢。

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板式换热器的清洗结垢方法摘要】结合太原市热力公司板式换热器使用过程中的结垢问题，提出了可行的清洗方法。

【关健词】板式换热器结垢清洗引言近年来，板式换热器以其重量轻、占地面积小、投资低、换热效率高、组装灵活、结垢易于清除等特点，及其在热网换热站中所起的作用，越来越受到供热企业的重视，并逐渐得到推广至2002年底，太原市热力公司一电工程，已建成热力站100座(其中15座为自建站)，供热面积达到820万平方米，共选用92台可拆式换热器和85台焊接式换热器。

但是由于板式换热器流通截面积小，因结垢造成堵塞，致使换热器传热恶化，换热效率降低，影响着设备的安全和用户的正常用热。

因此及时清除板式换热器受热面上的水垢，将成为确保供热系统安全、高效、经济运行的重要课题。

1 板式换热器结垢堵塞的主要原因及其危害板式换热器的使用过程中，由于水处理设备运行不当，水质控制不严，将不符合水质标准的循环水注入换热器，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。

这些沉淀物，一部分粘结在受热较大的换热器受热面上，形成坚硬的水垢另一部分悬浮在循环水中沉积在流速较低的受热面上，形成二次水垢。

由于水垢的导热性能极差(其导热系数仅为钢材导热系数的1130-1150)，因使板式换热器传热恶化，大大降低了传热效率，造成热能的严重浪费。

据资料显示，水垢每增厚1mm，热效率降低8%左右。

水垢的存在会堵塞板式换热器通道，使系统阻力增大，影响设备的安全和热力系统的正常运行，1999年，先后有4台换热器因内部阻力较大形成鼓包，形成大的安全隐患，给供热单位的声誉和供热事业的发展造成负面影响，因此必须给予高度重视。

2 板式换热器的清洗方法目前，太原市热力公司采用的进口板式换热器为焊接式整体型，无法拆装采用的国产板式换热器虽可拆装，但要将受热面上的水垢及杂物清理，拆装的劳动强度较大。

投人的人力较多、除垢还不彻底对金属板片、密封胶条都有损耗，加上紧固螺栓难度较大，极易造成板片变形或损坏，板式换热器密封胶条所用的502胶价格较高，增加资金投人。

板式换热器的堵塞
直径大于1.53mm颗粒杂物容易阻塞板片通道, 板式换热器的流道间隙较小,导致设备因堵塞而换热能力大幅降低,恶化.严重的造成装置连续生产中断。

所以根据需要可在介质的进口处设置粗过滤器或反冲洗装置能有效的防止板式换热器的堵塞。

板式换热器的结垢
严重时还会堵塞板片通道。

板式换热器的板片设计有大量的支承点, 结垢可导致传热设备的传热系数降低.旨在对介质起扰流(使介质紊流以提高传热系数)和承压支承作用,固体杂物容易集聚的地方,其副作用是使流体形成了局部的滞流而生成污垢积瘤,介质中的钙镁离子在适宜的温度析出后很容易在积瘤上附着长大,形成蜂窝状的垢样。

堵塞与结垢在成因上虽然不同,但对板式换热器的影响结果是相同的.
可采有以下措施缓解结垢问题:
1板式换热器不宜用在较脏或易结垢的环境(除非增设有效的其它措施),操作温度应控制在50℃左右或者更低,2使用未经软化的冷却水作冷却介质时.以避开介质中钙镁离子析出的敏感温度。

对板式换热器根据使用情况的不同采取周期性的化学清洗或拆洗也是十分有效的无论是堵塞还是结垢.。

板式换热器清洗除垢方法，最全总结板式换热器结垢的原因，主要是板换的换热片的间隙较小，大点的垢片容易卡在换热片之间，使设备的压降变大，导致设备换热能力大幅降低，从而使企业生产经营中断。

所以板换需要及时清理水垢，该板式换热器水垢厚度2mm，主要成分是碳酸盐，还有少量硫酸盐和氧化铁垢及泥垢。

板换水垢产生主因是水的硬度高，少量的氧化铁及泥垢来自系统管网，水垢对板式换热器的危害，一是浪费蒸汽，二是影响板式换热器安全运行，三是缩短板式换热器寿命。

清洗板换水垢，目前多采用的是酸洗，清洗剂主要有：甲酸、柠檬酸、硝酸、盐酸等。

根据板换结构、工艺、材质和水垢成分分析得出：一是板换流通面积小，内部结构紧凑，若产生沉淀易堵塞；二是该板换材质为不锈钢，可使用价格较低的硝酸清洗，加入缓冲剂和表面活性剂，可降低清洗液对板片的腐蚀，加快溶垢速度。

板换酸洗有两种方式：一是不拆解循环酸洗，二是拆解浸泡酸洗除垢。

我们先来看不拆解循环酸洗：清洗液进口管接在板式换热器水侧的出口方向，清洗液的出口接在板式换热器水侧入口，反方向循环，用泵打循环3-6个小时，每隔1小时要检测一次酸液的浓度，要及时添加补充清洗剂，使清洗液的浓度始终保持4%的浓度，直到不再反应，酸浓度不再下降，再无气体冒出，则循环清洗结束。

清洗结束后，排净系统内的酸液，用干净水反复冲洗，直到冲洗水中无杂质，且水质不再是酸性，即可结束水冲洗，整个循环除垢清洗结束。

而有的板换更适合采用第二种酸洗方式，拆解浸泡酸洗。

在拆板换时必须保持在对角线上2个螺栓在原位，然后将其余螺栓拆下，拆板片过程中将板片编号，以便于装配。

将板片拆下后，将密封胶条取下检查，损坏的胶条做标记更换。

将拆下密封胶条的板片放入清洗槽内浸泡，如果板片上垢较后厚，可适当延长浸泡时间，注意及时添加清洗剂，直到清洗干净，将板片捞出，用清水冲洗干净，浸泡酸洗结束。