結(jié)垢是熱交換器運行中的常見問題,流體中的鈣鎂離子、懸浮物、粘稠物等在傳熱壁面沉積形成水垢或污垢,會使傳熱系數(shù)降低 20%-50%,甚至堵塞流道。防治措施需從源頭控制、運行維護兩方面入手:源頭控制包括預處理流體(如離子交換軟化水、加阻垢劑)、選擇不易結(jié)垢的流道結(jié)構(如波紋板、螺旋管);運行維護包括定期清洗(化學清洗如檸檬酸酸洗、物理清洗如高壓水射流)、控制流體流速(流速過低易導致懸浮物沉積,一般需≥1m/s)、監(jiān)測壁面溫度(結(jié)垢會導致壁面溫度異常升高)。對于高結(jié)垢風險工況,可采用可拆卸結(jié)構的熱交換器,便于離線清洗。管殼式熱交換器憑借堅固結(jié)構,能承受高溫高壓,廣泛應用于化工領域。TS-8110-L-3熱交換器原裝

化工生產(chǎn)中,熱交換器用于實現(xiàn)物料的加熱、冷卻、冷凝、蒸發(fā)等工藝過程,直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在合成氨裝置中,換熱器用于原料氣的預熱、反應產(chǎn)物的冷卻;在精餾塔系統(tǒng)中,再沸器通過蒸汽加熱使塔底液體汽化,冷凝器則將塔頂蒸汽冷凝為回流液。化工介質(zhì)多具有腐蝕性、易燃易爆特性,因此熱交換器需采用耐腐蝕材料如鈦材、哈氏合金,并設置防爆、防泄漏結(jié)構。理邦工業(yè)針對化工工況的復雜性,提供定制化的熱交換解決方案,確保設備安全穩(wěn)定運行。TS-645-L-3熱交換器熱交換器利用溫差實現(xiàn)熱量傳遞,保障工業(yè)設備穩(wěn)定運行,減少能耗。

超臨界 CO?(S-CO?)熱交換器因工作在高溫(300-700℃)、高壓(7-30MPa)的超臨界狀態(tài),對材料提出嚴苛要求。其關鍵挑戰(zhàn)在于:S-CO?在臨界點附近(31℃,7.38MPa)的劇烈物性變化會導致流動不穩(wěn)定,同時高溫下的氧化與腐蝕會加劇材料劣化。選材需平衡力學性能與耐蝕性:鎳基合金(如 Inconel 718)在 650℃下仍保持 200MPa 以上的屈服強度,且耐 S-CO?腐蝕速率≤0.01mm / 年,但成本較高;鐵素體 - 奧氏體雙相鋼(如 SAF 2507)成本只為鎳基合金的 1/3,在 450℃以下性能穩(wěn)定,適用于中溫工況。某光熱電站采用雙相鋼制成的印刷電路板式換熱器,在 500℃、20MPa 條件下運行 10000 小時后,傳熱系數(shù)衰減率只為 3.2%。
熱交換器的清洗技術與周期管理:熱交換器結(jié)垢后需及時清洗,常用方法有:化學清洗(檸檬酸溶液適合水垢,濃度 2%-5%,溫度 60-80℃)、物理清洗(高壓水射流壓力 10-30MPa,適用于管程)、在線清洗(自動旋轉(zhuǎn)刷式清洗,可在不停機狀態(tài)下進行)。清洗周期需根據(jù)運行數(shù)據(jù)制定:冷卻水系統(tǒng)通常 3-6 個月一次,原油換熱系統(tǒng) 1-2 個月一次。某電廠通過監(jiān)測進出口壓差變化(當 ΔP 超過初始值 50% 時啟動清洗),使凝汽器端差從 12℃降至 6℃,真空度提升 2%,發(fā)電煤耗降低 3g/kWh。螺旋管熱交換器彎曲管路設計,增加流體擾動,提高換熱效率。

衡量熱交換器性能的關鍵指標包括傳熱系數(shù)(K)、換熱面積(A)、對數(shù)平均溫差(Δt_m)和壓力損失(ΔP),四者共同決定熱交換能力。傳熱系數(shù) K 反映單位面積、單位溫差下的傳熱速率,單位為 W/(m2?K),受流體性質(zhì)、流速、流道結(jié)構等影響,K 值越高,傳熱效率越強。換熱面積 A 需根據(jù)熱負荷(Q)計算,公式為 Q=K×A×Δt_m,實際設計中需預留 10%-20% 的余量以應對負荷波動。對數(shù)平均溫差 Δt_m 由冷熱流體進出口溫度決定,逆流布置的 Δt_m 大于順流,因此工業(yè)中多采用逆流或錯流布置。壓力損失 ΔP 反映流體流動阻力,過大的 ΔP 會增加泵或風機的能耗,設計時需平衡傳熱效率與能耗成本。可拆式螺旋板熱交換器便于清洗維護,適合高污染流體處理。G-FCF-234-C熱交換器原裝
沉浸式 U 型管熱交換器增加換熱管長度,提升換熱能力。TS-8110-L-3熱交換器原裝
熱交換器的腐蝕類型與防護技術:熱交換器常見腐蝕形式包括:電化學腐蝕(如碳鋼在冷卻水中的銹蝕)、縫隙腐蝕(板式換熱器墊片與板片接觸處)、晶間腐蝕(不銹鋼在高溫下的敏化現(xiàn)象)。防護技術需針對性實施:采用陰極保護(對海水冷卻系統(tǒng))、涂覆防腐涂層(如聚四氟乙烯涂層耐酸堿)、選用耐蝕合金(如哈氏合金 C-276 耐受強氧化性介質(zhì))。某化工企業(yè)將 304 不銹鋼換熱器更換為雙相鋼 2205 后,使用壽命從 1 年延長至 5 年,雖初期成本增加 30%,但綜合成本降低 60%。TS-8110-L-3熱交換器原裝