換熱器是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛的熱量交換設(shè)備,包括石油、化工、工業(yè)制冷、水泥、制鹽、冶金、生物制藥、造紙等工業(yè)領(lǐng)域。
然而工業(yè)換熱器普遍存在換熱效率不足的問(wèn)題。換熱器使用一段時(shí)間就會(huì)在管壁上結(jié)一層垢,據(jù)研究表示,0.1mm厚的污垢的熱阻可以讓1mm厚的換熱管的導(dǎo)熱熱阻忽略不計(jì)。如此低的傳熱效率,使得管式換熱器長(zhǎng)期處于低效率的運(yùn)行狀態(tài),隨著換熱技術(shù)的發(fā)展,污垢已經(jīng)成為強(qiáng)化換熱的主要障礙,需要定期對(duì)換熱器進(jìn)行清洗。
目前換熱器清洗的方式主要分為物理清洗、人工清洗和化學(xué)清洗三種方法,下面來(lái)分析下各種清洗方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
1、物理清洗
主要包括膠球清洗、管刷清洗、超聲波清洗等。
(1)膠球清洗:即在冷卻水循環(huán)管路里投放表面粗糙的膠球,利用膠球與管壁間的摩擦實(shí)現(xiàn)清洗換熱管。目前膠球清洗方法是最常用最普遍的清洗方法,但此方法并不能有效清洗到所有管道,只能對(duì)部分水力特性較好的換熱管道進(jìn)行清洗,同時(shí)對(duì)金屬碳酸鹽等硬垢去除效果不佳,隨著時(shí)間推移,污垢仍然會(huì)在管壁累積。此外,膠球清洗系統(tǒng)要求投放數(shù)量較多的膠球,但膠球回收率低,部分電廠需要人工投球收球,統(tǒng)計(jì)收球率,導(dǎo)致了運(yùn)行成本及人工成本的升高。
(2)管刷清洗:在每根換熱管內(nèi)都安裝一個(gè)毛刷,利用反沖向原理,改變冷凝管道內(nèi)的水向,推動(dòng)毛刷低速前進(jìn)清洗。與膠球清洗一樣,其缺點(diǎn)也是硬垢去除效果不佳,且管刷清洗的成本更高。
(3)超聲波清洗:利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化作用及振動(dòng)將工件表面的污垢剝離脫落,同時(shí)還可將油脂性的污物分解、乳化。其缺點(diǎn)是需要選擇合適的超聲波功率和頻率大小以及清洗液的溫度,費(fèi)用高昂,還需長(zhǎng)期案例驗(yàn)證。
2、人工清洗
主要是采用高壓水射流進(jìn)行換熱器清洗。該方法對(duì)泥沙等軟垢有較好的去除效果,但對(duì)硬垢去除效果不佳,同時(shí)必須停機(jī)清洗,不僅會(huì)造成一定的停機(jī)損失,此外無(wú)法及時(shí)清除換熱器內(nèi)的積垢。
3、化學(xué)清洗
即在冷卻水循環(huán)管路內(nèi)投放鹽酸、緩蝕阻垢劑和殺菌滅藻劑以及粘泥剝離劑等化學(xué)藥劑清洗積垢。這種方法進(jìn)行換熱器清洗效果較好,但存在兩點(diǎn)問(wèn)題:首先,化學(xué)清洗頻繁使用后,會(huì)腐蝕換熱管,降低設(shè)備的使用壽命,存在安全隱患。其次,化學(xué)清洗方法運(yùn)行成本高,污染環(huán)境。
4、新一代換熱器清洗技術(shù)
SPEET無(wú)源動(dòng)力強(qiáng)化換熱系統(tǒng),是由重慶中創(chuàng)鼎新研發(fā)的一項(xiàng)革新性的工業(yè)高效節(jié)能技術(shù),可廣泛應(yīng)用于化工、冶金、石油、制鹽、制糖、造紙、制藥、海水淡化、制冷等行業(yè)的列管式換熱器,有效解決換熱系統(tǒng)因設(shè)計(jì)或運(yùn)行等原因?qū)е碌膿Q熱效率不足的問(wèn)題,有效提高換熱效率20%以上。
與傳統(tǒng)的換熱器清洗方式相比,SPEET具有無(wú)腐蝕、無(wú)污染、免拆卸、對(duì)設(shè)備無(wú)損傷、高可靠性、高效節(jié)能的優(yōu)勢(shì)。
SPEET工作原理為,沿著介質(zhì)流向?qū)PEET紐帶插入到每一根換熱管中,當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí),利用介質(zhì)自身流速驅(qū)動(dòng)SPEET裝置不停地快速旋轉(zhuǎn),一方面打破管內(nèi)溫度分層,將流體邊界滯留層厚度降低一個(gè)數(shù)量級(jí),實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化換熱;另一方面通過(guò)強(qiáng)化擾流和對(duì)管壁不規(guī)則刮掃,減少垢的析出,阻止垢的附著,加快垢的剝蝕,防止換熱管壁結(jié)晶或結(jié)疤,從而實(shí)現(xiàn)在線除垢防垢。通過(guò)這兩方面共同作用,將換熱器的換熱系數(shù)K值提高20%-50%以上,從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
SPEET安裝便捷,無(wú)需停工或改動(dòng)換熱器主體;無(wú)需專(zhuān)人維護(hù),節(jié)省化學(xué)清洗及人工清洗費(fèi)用,投資回報(bào)周期6到12個(gè)月,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著,大幅提升大工業(yè)用戶能源利用效率,助力工業(yè)企業(yè)低碳綠色發(fā)展。