板式换热器结垢的原因分析、清洗及保护方法

换热器是合理利用与节约能源、开发新能源的关键设备。随着新技术、新工艺、新材料的应用， 板式换热器以占地面积小、投资少、换热效率高等特点， 逐步取代原的管壳式换热器。但由于板式换热器流通截面积小， 结垢后容易产生阻塞， 是板式换热器的换热效率降低的主要原因。
１ 结垢的原因分析
１．１ 以离子或分子状态溶解于水中的杂质
ａ．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。
ｂ．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。
ｃ．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。
１．２ 以胶体状态存在的杂质
ａ．铁化合物： 主要成分是 Ｆｅ２Ｏ３， 它会生成铁垢。
ｂ．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。
ｃ．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。
ｄ．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。
２ 板式换热器结垢的清洗方式
２．１ 清洗剂的选择
清洗剂的选择，目前采用的是酸洗，它包括有机酸和无机酸。有机酸主要有： 草酸、甲酸等。无机酸主要有： 盐酸、硝酸等。
换热器材质为镍钛合金， 使用盐酸为清洗液．容易对板片产生强腐蚀， 缩短换热器的使用寿命。多采用的是硝酸。硝酸清洗所用的缓蚀剂可为 ０．２％～０．３％的乌洛托平， 加入 ０．１５％～０．２％的苯胺和 ０．０５％～０．１％的硫氟酸铵。经硝酸清洗并冲洗干净后的设备在空气中可自行钝化。
通过反复试验发现， 选择甲酸作为清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加入缓冲剂和表面 活性剂， 清洗效果更好， 并可降低清洗液对板片的腐蚀。通过对水垢样本的化学试验研究表明， 发现甲酸能有效地清除附在板片上的水垢， 同时它对换热器板片的腐蚀作用也很小。
２．２ 清除水垢的基本原理
２．２．１ 溶解作用： 酸溶液容易与钙、镁、碳酸盐水垢发生反应， 生成易溶化合物， 使水垢溶解。
２．２．２ 剥离作用： 酸溶液能溶解金属表面的氧化物， 破坏与水垢的结合。使附着在金属氧化物表面的水垢剥离。并脱落下来。