常用換熱器。根據(jù)縮放機(jī)制,縮放一般分為以下幾類:
(1)結(jié)晶規(guī)模:例如,水冷卻系統(tǒng),由于水中的鈣和鎂鹽過(guò)飽和,它們從水中結(jié)晶,并因溫度、ph值等的變化而沉積在熱交換器的表面,形成規(guī)模;
(2)顆粒結(jié)垢:懸浮在熱交換表面上的流體中的伴隨顆粒的積累;
(3)化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢:化學(xué)反應(yīng)引起的同系物沉積;
(4)腐蝕尺度:傳熱介質(zhì)腐蝕換熱表面,產(chǎn)生沉積在加熱表面形成污垢的腐蝕產(chǎn)物;
(5)生物結(jié)垢:對(duì)于常用的冷卻水系統(tǒng),工業(yè)用水巾通常含有微生物及其所需的營(yíng)養(yǎng)成分。這些微生物種群繁殖,它們的群體和它們的排泄物在泥漿的熱交換表面形成生物污垢 ;
(6)凝結(jié)結(jié)垢:在過(guò)冷換熱表面,純液體或多組分溶液的高溶性組分凝結(jié)沉積在一起。上述分類僅表明一個(gè)過(guò)程是形成這種污垢的主要過(guò)程。結(jié)垢往往是各種過(guò)程相互作用的結(jié)果,因此換熱器表面的實(shí)際結(jié)垢往往與各種結(jié)垢混在一起 ;
換熱器污垢大大降低了設(shè)備的熱交換效率,大大增加了能耗,增加了生產(chǎn)成本。熱交換設(shè)備的導(dǎo)熱率隨化學(xué)成分變化很大。由于污垢的導(dǎo)熱性極小,因此結(jié)垢會(huì)嚴(yán)重影響熱交換設(shè)備的傳熱性能,并且生產(chǎn)能耗大大增加。國(guó)內(nèi)外大量的熱測(cè)試結(jié)果表明,該裝置的傳熱面厚度為1mm,熱交換設(shè)備消耗的能量為8%~0%。也就是說(shuō),1mm厚的規(guī)模可以使燃煤鍋爐燃燒10%以上的煤,這導(dǎo)致工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)成本的顯著增加。
換熱器結(jié)垢使換熱器的導(dǎo)熱狀況惡化,結(jié)垢?jìng)鳠崮芰Σ?,造成水泡、裂紋、爆炸等事故。換熱器傳熱表面結(jié)垢后,換熱器高溫側(cè)的溫度不能迅速傳遞到低溫介質(zhì)中,使換熱表面金屬壁的溫度不斷升高,達(dá)到蠕變溫度。當(dāng)金屬壁溫達(dá)到或超過(guò)蠕變溫度時(shí),金屬的力學(xué)性能(如韌性和塑性)明顯惡化,拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度大大降低,在高溫下容易燒損變形。在設(shè)備帶壓運(yùn)行的情況下,由于壓力強(qiáng)度急劇下降,過(guò)熱管壁會(huì)產(chǎn)生氣泡、裂紋、泄漏甚至爆炸。據(jù)我國(guó)部分省市技術(shù)監(jiān)督部門統(tǒng)計(jì),60%以上的鍋爐事故是由結(jié)垢和水質(zhì)引起的。
可造成規(guī)模下的腐蝕損傷,造成設(shè)備穿孔滲漏,縮短設(shè)備換熱設(shè)備熱傳遞表面的使用壽命,其密度、厚度和化學(xué)成分通常是不均勻的,這種土壤覆蓋不均勻,導(dǎo)致金屬表面電化學(xué)不均勻,容易引起化學(xué)腐蝕反應(yīng)。腐蝕的結(jié)果是部分金屬損壞和變薄,腐蝕可以達(dá)到穿透設(shè)備鋼板的程度,導(dǎo)致設(shè)備泄漏、斷裂甚至失效,從而增加了設(shè)備的維護(hù)成本。如果腐蝕嚴(yán)重,設(shè)備將提前報(bào)廢。