板式换热器是一种结构紧凑、的换热设备,它具有换热(其传热系数比管式换热器高3～5倍)、占地面积小(为管式换热器的1/3)、使用寿命长、投资小、易于除垢、可靠等特点。
近年来被广泛应用于冶金、石油、制药、船舶、纺织、化工、医药、食品等行业,是实现加热、冷却、热回收、快速灭菌等用途的优良设备。
但是,由于板式换热器一般换热温度较高(特别是汽水交换),且其换热,所以易结垢。
同时板式换热器内部流通孔径小,结垢后使内部通道截面变小甚至堵塞,造成板式换热器换热效率降低,从而影响生产的正常进行和设备的安全。
因此,板式换热器应定期进行化学清洗,除掉污垢,以板式换热器的换热和生产的正常进行。
板式换热器的结垢分析
板式换热器一般可分为:水-水交换和汽-水交换两种方式。水-水交换方式冷热介质均为水,且冷热水温差不大,大概在70～90℃之间,两边结垢情况基本相同;汽-水交换方式热介质为水蒸汽,一般不易结垢,冷介质为水,温度约90℃ ,易结垢。
其垢样大致可分为水垢和污垢,以水垢为主。水垢主要是水中溶解的各种盐类受热分解溶解度降低而结晶沉积在传热片上,通常为碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐和硅酸盐,这类垢结晶致密,比较坚硬,难以清除;
污垢一般是由颗粒细小的泥砂、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、
特别是菌藻的尸体及其粘性分泌物等组成,这种垢体积较大、质地疏松稀软,较易清除。
结垢的原因分析
1、以离子或分子状态溶解于水中的杂质
①钙盐类：在水中的主要构成有Ca(HCO3)2、CaCl2、CaSO4、CaSiO3等。钙盐是造成换热器结垢的主要成分。
②镁盐：在水中的主要构成有Mg(HCO3)2、MgCl2、MgSO4等。镁溶解在水中后，在受热分解后生成Mg(OH)2沉淀，构成泥渣或水垢。
③钠盐：主要构成有NaCl、Na2SO4、NaH-CO3等。NaCl不生成水垢，但水中有游离氧存在，会加速金属壁的腐蚀;Na2SO4的含量过高会结盐，影响安全运行;水中的NaHCO3在温度和压力的作用下会分解出 NaCO3、NaOH、CO2，使金属晶粒受损。
2、以胶体状态存在的杂质
①铁化合物：主要成分是Fe2O3，它会生成铁垢。
②微生物：由于循环水的水温、溶解氧等对微生物提供了有利于繁殖的条件，微生物将大量繁殖。循环水的温度较高时， 在水中投加磷酸盐等药剂，正好是微生物的养料，微生物的繁殖不但阻塞板片通道，有时还会堵塞管路，还会使金属腐蚀。
③污泥：冷却循环水中的污泥，来源于空气中的尘土及补充水中的悬浮物，逐渐沉积在流速较低的换热器中。
④粘垢：主要是微生物的分泌物与水中泥沙、腐蚀产物、菌藻残骸粘结而成，常常附着在换热器壁面上。
