影響換熱器結(jié)垢的因素

影響換熱器結(jié)垢的因素有很多,如流體速度、流體流動狀態(tài)、流體組分的組成和含量以及換熱器的結(jié)構(gòu)等都對污垢的形成有一定的影響,從應(yīng)用角度考慮,我們只有找出主要因素才能使結(jié)垢問題得到有效解決。

(1)流體的流動速度:在換熱器中,流速對污垢的影響應(yīng)該同時考慮其對污垢沉積和污垢剝蝕的影響,對于各類污垢,由于流速增大引起剝蝕率的增大較污垢沉積的速率更為顯著,所以污垢增長率隨著流速的增大而減小。但是在換熱器的實際運(yùn)行中,流速的增加將增大能耗,所以,流速也不是越高越好,應(yīng)就能耗和污垢兩個方面來綜合考慮。1基本結(jié)構(gòu)螺旋板式換熱器是由兩張較長的鋼板疊放在一起卷制而成的，每張板上均布地焊有定距柱，它使兩張板之間產(chǎn)生一定的間距，形成換熱流道。

(2)傳熱壁面的溫度:溫度對于化學(xué)反應(yīng)結(jié)垢和鹽類析晶結(jié)垢有著重要的作用,流體溫度的增加一般會導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速度和結(jié)晶速度的增大,從而對污垢的沉積量產(chǎn)生影響,導(dǎo)致污垢增長率升高。

(3)換熱面材料和表面質(zhì)量:對于常用的碳鋼、不銹鋼而言,腐蝕產(chǎn)物的沉積會影響結(jié)垢;而如果采用耐蝕性能良好的石墨或氟塑料等非金屬材料,則不易發(fā)生結(jié)垢。換熱面材料的表面質(zhì)量會影響污垢的形成和沉積,表面粗糙度越大,越有利于污垢的形成和沉積。管殼式換熱器通常有保溫以防止熱損失，并防止可能對人體產(chǎn)生傷害。但氟塑料的管束表面較光滑，不易結(jié)垢。

換熱器產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模有多大？

數(shù)據(jù)顯示2010年中國換熱器產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模在500億元左右，主要集中于石油、化工、冶金、電力、船舶、集中供暖、制冷空調(diào)、機(jī)械、食品、制藥等領(lǐng)域。其中，石油化工領(lǐng)域仍然是換熱器產(chǎn)業(yè)的市場，其市場規(guī)模為150億元;電力冶金領(lǐng)域換熱器市場規(guī)模在80億元左右;船舶工業(yè)換熱器市場規(guī)模在40億元以上;機(jī)械工業(yè)換熱器市場規(guī)模約為40億元;集中供暖行業(yè)換熱器市場規(guī)模超過30億元，食品工業(yè)也有近30億元的市場。F調(diào)節(jié)流量時，調(diào)節(jié)泵出口閥門，不能調(diào)節(jié)進(jìn)口閥門，以免造成汽蝕現(xiàn)象發(fā)生。另外，航天飛行器、半導(dǎo)體器件、常規(guī)島核島、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、太陽能光伏發(fā)電多晶硅生產(chǎn)等領(lǐng)域都需要大量的專業(yè)換熱器，這些市場約有130億元的規(guī)模。

固定管板式換熱器

    固定管板式換熱器的兩端管板和殼體制成一體，當(dāng)兩流體的溫度差較大時，在外殼的適當(dāng)位置上焊上一個補(bǔ)償圈（或膨脹節(jié)）。當(dāng)殼體和管束熱膨脹不同時，補(bǔ)償圈發(fā)生緩慢的彈性變形來補(bǔ)償因溫差應(yīng)力引起的熱膨脹。      

    固定管板式換熱器主要有外殼、管板、管束、封頭壓蓋等部件組成。固定管板式換熱器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在殼體中設(shè)置有管束，管束兩端用焊接或脹接的方法將管子固定在管板上，兩端管板直接和殼體焊接在一起，殼程的進(jìn)出口管直接焊在殼體上，管板外圓周和封頭法蘭用螺栓緊固，管程的進(jìn)出口管直接和封頭焊在一起，管束內(nèi)根據(jù)換熱管的長度設(shè)置了若干塊折流板。應(yīng)按以下順序進(jìn)行1、拆下?lián)Q熱器的廢舊墊片，注意拆卸時，不得使墊片槽內(nèi)有劃痕。這種換熱器管程可以用隔板分成任何程數(shù)。       

    這類換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊、造價便宜，但殼程清洗困難，對于較臟或有腐蝕性的介質(zhì)不宜采用。此種換熱器管束連接在管板上，管板分別焊在外殼兩端，并在其上連接有頂蓋，頂蓋和殼體裝有流體進(jìn)出口接管。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。另外有一些替代產(chǎn)品的性能在某些應(yīng)用領(lǐng)域同板式換熱器的性能接近，為客戶提供了更多的選擇。同時管子和管板與外殼的連接都是剛性的，而管內(nèi)管外是兩種不同溫度的流體。因此，當(dāng)管壁與殼壁溫差較大時，由于兩者的熱膨脹不同，產(chǎn)生了很大的溫差應(yīng)力，以至管子扭彎或使管子從管板上松脫，甚至毀壞換熱器。   

    為了克服溫差應(yīng)力必須有溫差補(bǔ)償裝置，一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時，為安全起見，換熱器應(yīng)有溫差補(bǔ)償裝置。但補(bǔ)償裝置（膨脹節(jié)）只能用在殼壁與管壁溫差低于60～70℃和殼程流體壓強(qiáng)不高的情況。方法：1、首先對于入口的溫度要降低，入口的管線要拆除，焊水夾套要兩個，冷卻時選擇用循環(huán)水，這樣可以使入口溫度降低了8攝氏度，從而能減小應(yīng)力。一般殼程壓強(qiáng)超過0.6Mpa時由于補(bǔ)償圈過厚，難以伸縮，失去溫差補(bǔ)償?shù)淖饔?，就?yīng)考慮其他結(jié)構(gòu)。