換熱器是應(yīng)用普遍的余熱利用設(shè)備,其傳熱可以看作是通過器壁的穩(wěn)定態(tài)綜合傳熱,因?yàn)樵诠ぷ鬟^程中,兩側(cè)冷熱氣體的溫度均可視為穩(wěn)定的,不隨時間而變化。既可是一種單獨(dú)的設(shè)備,如加熱器、冷卻器和凝汽器等;也可是某一工藝設(shè)備的組成部分,如氨合成塔內(nèi)的熱交換器。
換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備,又稱熱交換器。日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機(jī)裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等都是換熱器。還廣泛應(yīng)用于化工、石油、動力和原子能等工業(yè)部門。它的主要功能是保證工藝過程對介質(zhì)所要求的特定溫度,同時也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。
換熱器發(fā)生阻垢的原因及處理方法:
1、顆粒污垢:懸浮于流體的固體微粒在換熱表面上的積聚。這種污垢也包括較大固態(tài)微粒在水平換熱面上因重力作用的沉淀層,即所謂沉淀污垢和其他膠體微粒的沉積。
2、結(jié)晶污垢:溶解于流體中的無機(jī)鹽在表面上結(jié)晶而形成的沉積物,通常發(fā)生在過飽和或冷卻時。典型的污垢如冷卻水側(cè)的碳酸鈣、硫酸鈣和二氧化硅結(jié)垢層。
3、化學(xué)反應(yīng)污垢:在傳熱表面上進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的污垢,傳熱面材料不參加反應(yīng),但可作為化學(xué)反應(yīng)的一種催化劑。
4、腐蝕污垢:具有腐蝕性的流體或者流體中含有腐蝕性的雜質(zhì)對換熱表面腐蝕而產(chǎn)生的污垢。通常,腐蝕程度取決于流體中的成分、溫度及被處理流體的pH值。
5、生物污垢:除海水冷卻裝置外,一般生物污垢均指微生物污垢。其可能產(chǎn)生粘泥,而粘泥反過來又為生物污垢的繁殖提供了條件,這種污垢對溫度很敏感,在適宜的溫度條件下,生物污垢可生成可觀厚度的污垢層。
6、凝固污垢:流體在過冷的換熱面上凝固而形成的污垢。例如當(dāng)水低于冰點(diǎn)而在換熱表面上凝固成冰。溫度分布的均勻與否對這種污垢影響很大。