工業(yè)設(shè)備換熱器冷凝器和管線積垢的構(gòu)成和危害
換熱器污垢構(gòu)成
一、水垢：換熱器一般采用冷卻塔冷卻循環(huán)。水蒸發(fā)引起循環(huán)水濃縮倍率的提高，CaCo3、Ca(PO4)2、MgCO3等微溶鹽的溶解度隨著溫度的升高而降低，容易達(dá)到過(guò)飽和而從水中析出，這些結(jié)晶的沉積物容易沉積在換熱器的表面形成水垢。牢固地附在機(jī)組換熱器冷凝器的換熱表面和管線上，其結(jié)構(gòu)致密而堅(jiān)硬，不易被水洗掉。另外，冷卻水通過(guò)冷卻塔和外界接觸，為微生物的繁殖創(chuàng)造條件。這些微生物和水中的不溶性鹽類的泥狀物等會(huì)形成CaCo3鹽類微結(jié)晶的晶核，加速了CaCo3等結(jié)晶的析出過(guò)程，很容易在換熱器冷凝器表面沉積而形成生物污泥。降低了換熱器的傳熱效率。（紫銅的平均導(dǎo)熱系數(shù)為384W/mk,黃銅的平均導(dǎo)熱系數(shù)為393W/mk，各種污垢的導(dǎo)熱系數(shù)大致為0.06~3.5W/mk,碳酸鹽的導(dǎo)熱系數(shù)為0.464~0.697W/mk），隨著時(shí)間的推移，換熱器系統(tǒng)中的結(jié)垢及垢下腐蝕將越來(lái)越嚴(yán)重。換熱器冷凝器設(shè)備將會(huì)因系統(tǒng)的腐蝕而降低使用壽命。換熱器系統(tǒng)中的雜質(zhì)極易阻塞換熱器冷凝器，造成換熱器效率大幅下降。
當(dāng)防腐措施不當(dāng)時(shí)，換熱器冷凝器的換熱表面經(jīng)常會(huì)有銹瘤附著。它們常與水垢、微生物粘泥等一起沉積在傳熱表面。這種銹瘤狀腐蝕產(chǎn)物形成的沉積物，除了影響傳熱外，更嚴(yán)重的是助長(zhǎng)某些細(xì)菌的繁殖，最終導(dǎo)致換熱器冷凝器換熱表面腐蝕穿孔而泄漏。因此，需進(jìn)行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水垢清洗、換熱器清洗和冷凝器清洗。
二、換熱器金屬腐蝕和氧化物垢：水中溶解O2和CO2引起的腐蝕：冷卻水和冷凍水都溶解一定濃度的O2和CO2，并且在冷卻水換熱器系統(tǒng)中，水與空氣能夠充分接觸。因此水中的O2可達(dá)到飽和狀態(tài)。當(dāng)碳鋼與溶有O2的水接觸時(shí)，由于金屬表面的不均一性和水的導(dǎo)電性，在換熱器碳鋼表面會(huì)形成許多腐蝕微電池，微電池的陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)分別產(chǎn)生的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，產(chǎn)生的Fe2O3結(jié)構(gòu)疏松。無(wú)保護(hù)作用，這些反應(yīng)，會(huì)使微電池陰極區(qū)的換熱器金屬不斷溶解而被腐蝕。
三、換熱器微生物腐蝕和藻類粘泥：微生物引起的換熱器腐蝕：在冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中，含有微生物的水不斷補(bǔ)充。與此同時(shí)，冷卻塔中從上而噴淋下來(lái)的水又從相遇的空氣中捕集到了大量的微生物進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)。冷卻水的水溫范圍又特別利于某些微生物的生長(zhǎng)。冷卻水在冷卻塔內(nèi)的噴淋曝氣過(guò)程中溶入了大量的氧氣，為好氧微生物提供了必要的條件，而一些污垢等沉積物又為厭氧性微生物提供了庇護(hù)所。微生物的滋生使換熱器金屬腐蝕。這是由于微生物排出的粘液與無(wú)機(jī)垢和泥沙雜物等形成的沉積物附在換熱器金屬表面，形成氧的濃差電池，促使換熱器金屬腐蝕。
換熱器腐蝕直接影響換熱器設(shè)備的使用壽命，其產(chǎn)生的銹垢也嚴(yán)重影響了換熱器傳熱效果，使能源消耗大幅上升。
藻類：循環(huán)水中的藻類主要有綠藻、藍(lán)藻和硅藻。它們?cè)谒行纬山饘俦砻娌町惛g電池而導(dǎo)致換熱器沉積物下腐蝕。塊狀的還會(huì)堵塞換熱器冷凝器中的管路。減少換熱器水的流量，從而降低換熱器冷凝器換熱效率。
換熱器積垢危害:
（1）降低換熱效果碳鋼導(dǎo)熱系數(shù)為46.4-52.2W/(m.k)，但碳酸鹽垢的導(dǎo)熱系數(shù)為0.464~0.697W/(m.k)，只有碳鋼的1%左右.水垢或其他沉積物的導(dǎo)熱系數(shù)比金屬低的多,因此當(dāng)水垢或其他沉積物覆蓋在換熱器冷凝器的換熱表面時(shí),就會(huì)大大降低換熱器冷凝器的換熱效率,影響產(chǎn)品質(zhì)量.
（2）使循環(huán)水量減少沉積物或微生物黏泥覆蓋在換熱器冷凝器中的換熱管壁甚至堵塞換熱管,使得循環(huán)水通道的截面積和通量變小,從而使換熱器冷凝器換熱效果進(jìn)一步降低.延長(zhǎng)冷卻時(shí)間.
（3）降低水處理藥劑的使用效果沉積物以及微生物黏泥覆蓋在金屬的表面,阻止了水中的緩蝕劑、阻垢劑和殺菌劑等水處理藥劑到達(dá)換熱器冷凝器金屬表面發(fā)生緩蝕、阻垢和殺菌作用，并且有些微生物還會(huì)和一些水處理藥劑發(fā)生反應(yīng)，從而破壞和降低了這些藥劑的使用效果。
（4）加速腐蝕沉積物和微生物的產(chǎn)生，促使了濃差腐蝕電池的形成及換熱器垢下腐蝕的產(chǎn)生，從而使換熱器冷凝器金屬的腐蝕速度加劇。
（5）縮短工業(yè)設(shè)備的使用壽命沉積物和微生物黏泥等覆蓋在換熱器冷凝器表面，阻止設(shè)備的有效換熱，導(dǎo)致金屬疲勞；另一方面，腐蝕的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致冷凝器如換熱器的換熱管管壁變薄，尤其是換熱器垢下腐蝕和銹瘤還會(huì)導(dǎo)致換熱器設(shè)備穿孔泄漏。
（6）增加運(yùn)行成本為使工業(yè)設(shè)備保持足夠的換熱效率，必須采取諸如增加水量等措施，同時(shí)為維修因換熱器腐蝕等原因造成損壞等，必然需增加一些費(fèi)用，從而增大了工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行成本。
為提高換熱器冷凝器換熱效率，保證產(chǎn)品品質(zhì),節(jié)約能源，防止或減少換熱器冷凝器腐蝕，提高工業(yè)設(shè)備壽命，應(yīng)進(jìn)行工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)冷凝器清洗和換熱器清洗，以除去換熱器表面上的沉積物和殺滅微生物。
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