某鋁廠氧化鋁的可拆式板式換熱器由于結垢嚴重,已經嚴重影響到了的正常使用,需要進行清洗,其材質為奧氏體不銹鋼。
原始垢樣為灰白色,垢層分為表層和底層。表層垢主要為碳酸鹽垢,可以較容易地進行處理;底層垢質地堅硬且有大量酸不溶物,使用一般的酸洗液與垢反應極其緩慢,經分析,層垢以非常致密的氧化鋁為主,此外還含有其他的一些氧化物和少量的磁性氧化鐵和炭質,層垢雖較薄但非常堅硬致密。因此處理底層垢成為清洗的關鍵。
對底層垢使用單一的清洗配方難以達到較好的清洗效果。溶垢試驗表明,使用稀H2S04、冷HNO3、HF及強堿均不能溶解污垢,長時間處理也不能使污垢松散,僅有細微的氣泡極其緩慢地產生。
在加熱條件下用較濃的HNO3能將垢樣松散和溶解。
雖然溫度越高、濃度越大、時間越長效果可好一些,但考慮到硝酸的腐蝕性,對清洗時的溫度、濃度、時間進行了一定的限制,以減輕由于藥劑的使用而造成的廢液處理及排放。
1)清洗方法
按照拆開的板式換熱器的清洗工藝進行清洗。
(1)先采用人工刷洗,高壓水(控制壓力在10MPa以下,防止設備變形)清除板片上疏松垢層。
(2)在清洗槽內配置好清洗藥劑,因為清洗液濃度較高,加熱溫度不宜過高。將板片放人清洗槽內進行循環+浸泡清洗,清洗時應動靜結合,以靜為主。清洗時間控制在12h左右。由于板式換熱器的特殊性,清洗時需嚴格控制酸洗液的流速,防止流速過快影響緩蝕劑緩蝕效,率,造成設備腐蝕。
(3)化學清洗結束后,取出板片,用小型清洗機沖洗,換熱器板片光亮如新。
(4)清洗廢液的處理。清洗廢液處理后的排放標準應達到GB8978—1996《污水綜合排放標準》中三級排放標準。由于適用的硝酸濃度較高,因此在廢液中的酸性較強,不能直接排放,可通過加入堿來中和進行處理。此外還需在廢液中加入石灰粉(CaO)處理其他有害離子。
板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道,通過板片進行熱量交換。板式換熱器是液—液、液—汽進行熱交換的理想設備。它具有換熱效率高、熱損失小、結構緊湊輕巧、占地面積小、應用廣泛、使用壽命長等特點。在相同壓力損失情況下,其傳熱系數比管式換熱器高3-5倍,占地面積為管式換熱器的三分之一,熱回收率可高達90%以上。
板式換熱器設計特點:
1、節能:其換熱系數在3000~4500kcal/m2·°C·h,比管殼式換熱器的熱效率高3~5倍。
2、結構緊湊:板式換熱器板片緊密排列,與其他換熱器類型相比,板式換熱器的占地面積和占用空間較少,面積相同換熱量的板式換熱器僅為管殼式換熱器的1/5。
3、容易清洗拆裝方便:板式換熱器靠夾緊螺栓將夾固板板片夾緊,因此拆裝方便,隨時可以打開清洗,同時由于板面光潔,湍流程度高,不易結垢。
4、使用壽命長:板式換熱器采用不銹鋼或鈦合金板片壓制,可耐各種腐蝕介質,膠墊可隨意更換,并可方便在、拆裝檢修。
5、適應性強:板式換熱器板片為獨立元件,可按要求隨意增減流程,形式多樣;可適用于各種不同的、工藝的要求。
6、不串液,板式換熱器密封槽設置泄液液道,各種介質不會串通,即使出現泄露,介質總是向外排出。
