浅谈板式换热器结垢的现象

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1、技术简报工艺：甜菜和蔗糖换热器中的结垢摘自：艾伯特省卡加利季刊，delta，BC面积余量是板式换热器中一种表示富裕面积的度量。总的来讲，它比规定一个污垢系数更为有效。这种污垢系数常用在管壳式换热器中，但对板式换热器，容易引起误解。在管壳式换热器中，污垢系数通常用来补偿污垢产生的影响。由于比较低的内部流速，管壳式换热器更容易结垢。对于结垢或损坏的管子，一般采用焊接或机械堵塞的方法修补列管中的个别漏洞。在换热器的整个使用寿命中，会有越来越多的漏洞被封堵，直到其性能降至不可用。因此，会准备大量多余的管子以保证

2、换热器的寿命。而在板式换热器中，过多的富裕面积实际上会增大结垢的倾向。增加的板片越多，流经每一张板片的流速越低。板式换热器比管壳式换热器具有更多的内部湍流，会产生一种自清洗效果，这也是板式换热器总体来说不易结垢的原因。当内部流速降至非常低时，板间的流体变成层流，这时自清洗功能就会丧失。比如，管式换热制造商协会（TEMA）规定的一种冷却塔管壳式换热器污垢系数为0.001，相当于板式换热器需要增加大约75%的面积。这会导致板式换热器非常低的流速以及更大的结垢倾向。由于必要时可以替换和清洗单个的板片，多余的面

3、积就没有太多必要，因为这只会增加换热器的成本。否则，相对于合理的面积，多余的面积只会增加维修的频率。换热器中的结垢结垢是换热器运行中最为常见的一种问题。结垢是指沉积物和碎物在换热器表面的堆积，从而阻碍热量的交换。污垢可以降低换热效率，阻碍介质流动，并会增大换热器压降。考虑到多方面的操作问题，在设计阶段进行适当的规划，可将污垢的影响降至最低。-5-TECHNICALBULLETIN宋益标2010-2-3通过计算一台换热器运行一段时间可能产生的污垢，设计者采用污垢系数来提高换热器的寿命，运行时间和效率。这通

4、常会增加换热器的面积从而降低了污垢的影响。在很多应用中，比如精炼厂，换热器会连续使用好几年而不进行清洗。这就意味着换热器必须长时间保持工作效率。通过增加面积来补偿污垢影响能够使得换热器在结垢的状态下工作好几年。结垢的类型结垢有多种类型，每种污垢的形成都取决于流体和条件的类型。以下是几种比较常见的结垢理论：“结晶”是最为常见的一种结垢形式。自然水中常见的盐在热水中具有比冷水中小的溶解度。因此，当冷却水在冷却过程中被加热时（特别是在管壁）这些溶解的盐就会在表面结晶。[通常解决方法：降低换热器温度会软化沉积物

5、。“沉积”——如果是淡水，灰尘、泥沙、铁锈以及其它小物体的沉淀比较常见。通过换热器的设计可以在某种程度上加以控制。[通常解决方法：控制流速]“生物有机生长材料”来自化学反应，积累到一定程度会导致严重损坏。[通常解决方法：合理选择材料]“化学反应焦化”出现在高温下碳化氢的沉淀。[通常解决方法：降低流体和换热器表面之间的温度]“腐蚀”可以破坏换热器的表面，造成重大损失。除非得到合理解决，否则会降低热量交换并损坏设备。[通常解决方法：合理选择材料]“冻结”——换热器表面的过冷导致一些流体流动部分的凝固。[通常

6、解决方法：降低流体和换热器表面的温度梯度]污垢系数污垢系数是管式换热器中最常用的计算污垢影响的方法。污垢系数是一个参数值，可以表示某种换热器采用某种换热介质时产生的污垢的数量。在传热公式中，通过污垢系数和其它热阻可以计算得出总热阻，总热阻与传热系数成反比关系。对于特定的应用中给定的流体，通过直接计算无法决定大概的污垢系数，然而，一些指南却能帮助我们确定污垢系数。针对一系列应用中的一系列介质，管式换热制造商协会（TEMA）编辑的污垢系数最为常用。下表列出了管壳式换热器和常见介质及应用的污垢系数。-5-TE

7、CHNICALBULLETIN宋益标2010-2-3流体流阻ft2-℉-hr/BTU变压器油0.001蒸汽0.0005压缩空气0.001液压液0.001正二醇液0.002精炼润滑油0.001海水0.0005（125℉以下）0.001（125℉以上）冷却塔水0.001（125℉以下）0.002（125℉以上）河水（最小）（管速#3英尺秒）0.002（125℉以下）0.003（125℉以上）河水（最小）（管速＞3英尺秒）0.001（125℉以下）0.002（125℉以上）河水（平均）（管速#3英尺秒）0.0

8、03（125℉以下）0.004（125℉以上）河水（平均）（管速＞3英尺秒）0.002（125℉以下）0.003（125℉以上）河水（泥水）（管速#3英尺秒）0.003（125℉以下）0.004（125℉以上）河水（泥水）（管速＞3英尺秒）0.002（125℉以下）0.003（125℉以上）结垢和板式换热器板式换热器中的结垢和污垢系数不同于管壳式换热器。板式换热器具有很高程度的湍流，可以加大流体的流动速率，事实上还可以降低板式换热器的结垢倾