時(shí)間：2024-01-12 15:38:13
導(dǎo)語：在化學(xué)除垢方法的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
打造化學(xué)高效課堂是提高教學(xué)質(zhì)量的主要途徑，它可以讓學(xué)生身心健康發(fā)展，全面發(fā)展學(xué)生的各種能力，更好地實(shí)現(xiàn)教育最終目的，也是我們現(xiàn)代教育的趨向。為此我總結(jié)一下自己在這方面的做法，希望和廣大同仁共同磋商。
一、更新教學(xué)觀念，突顯學(xué)生的主體地位
觀念是行動的靈魂，教育觀念對教學(xué)起著指導(dǎo)和統(tǒng)率的作用，在以往的教學(xué)過程中，教師往往注重了教師的主導(dǎo)作用，強(qiáng)調(diào)了教師的教而忽視了學(xué)生的學(xué)，使教師成為了講師，而學(xué)生卻成了聽眾，束縛了學(xué)生的思維。長期以來的角色錯(cuò)位必然挫傷學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生缺乏了創(chuàng)造的激情和靈感，這和我們努力培養(yǎng)具有開拓精神創(chuàng)造能力的高素質(zhì)人才的目標(biāo)是格格不入的。為此教師要改變教學(xué)觀念。德國教育家第斯多惠說過“教學(xué)的藝術(shù)，不在于傳授本領(lǐng)而在于激勵、喚醒、鼓舞”，我們衡量一節(jié)課的好壞不是看老師講了多少，而是看學(xué)生掌握了多少，新課改的實(shí)施要求我們在教學(xué)中要改變過去只注重知識傳授的傾向，強(qiáng)調(diào)知識與技能，過程與方法，情感態(tài)度與價(jià)值觀三維目標(biāo)的和諧發(fā)展。我們應(yīng)努力改進(jìn)舊的課堂教學(xué)模式，構(gòu)建以學(xué)生主動參與，師生雙向互動，探究創(chuàng)新為主新的課堂教學(xué)模式。
特別是強(qiáng)調(diào)要以學(xué)生為主體，客服硬性灌輸，包辦代替等現(xiàn)象，把學(xué)習(xí)主動權(quán)還給學(xué)生，突顯學(xué)生的主體地位
二、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣
興趣是最好的老師，興趣是驅(qū)使學(xué)生去學(xué)好功課的內(nèi)在動力，因此，在新課程教學(xué)過程中，必須調(diào)動一切因素，積極激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，創(chuàng)設(shè)一種生動活潑，引人入勝的情景，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈渴求知識的欲望，是他們自覺地，主動地探索問題，尋求知識目標(biāo)用自己潛藏的內(nèi)在動力去突破重點(diǎn)，難點(diǎn)，從而取得更好的成績。
（一）創(chuàng)設(shè)精彩的課堂引入，先聲奪人，激發(fā)學(xué)生的興趣。俗話說“好的開頭是成功的一半”。一個(gè)新穎精致的開頭，會給學(xué)生留下難以忘懷的印象，創(chuàng)造一個(gè)良好的氛圍，吸引學(xué)生迅速進(jìn)入本堂課的情景之中，掀起學(xué)生積極情感的浪潮，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（二）從聯(lián)系生活入手，學(xué)以致用，誘發(fā)學(xué)習(xí)興趣。心理學(xué)研究表明，學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生熟悉的生活背景越貼近，學(xué)生自覺接納知識的程度就越高，在教學(xué)中，教師必須從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，找準(zhǔn)學(xué)習(xí)內(nèi)容與生活實(shí)際的切合點(diǎn)，把學(xué)生熟悉的題材引入課堂教學(xué)中，使學(xué)生體驗(yàn)到化學(xué)與日常生活密切的聯(lián)系。
三、突出學(xué)科特點(diǎn)，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)教學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)生動直觀有效，是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，思維能力和動手操作能力最好的教學(xué)手段之一，也能使課堂呈現(xiàn)出創(chuàng)新活力和勃勃生機(jī)。例如：在緒言課中可給學(xué)生做一組化學(xué)魔術(shù)：將兩瓶“白酒”（碳酸鈉 酚酞）混合后就變成了“紅酒”，“紅酒”中加了另一種“白酒”（稀鹽酸），“紅酒”立即變成了“汽水”（產(chǎn)生大量的氣泡），把“汽水”中產(chǎn)生的氣體再通入另一種“白酒”中（石灰水），“白酒”又變成了“牛奶”（有白色沉淀），這樣學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的興趣，產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望，保證課堂高效率地進(jìn)行。
關(guān)鍵詞除垢；壁掛爐；自動；應(yīng)用
中圖分類號：TU832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）12-0075-02
燃?xì)獗趻鞝t作為節(jié)能采暖裝置源于歐洲。起初，燃?xì)獗趻鞝t在我國幾乎全部依賴原裝進(jìn)口，但隨著節(jié)能減排理念在我國的推行及人們生活水平的提高，燃?xì)獗趻鞝t產(chǎn)業(yè)在我國得以迅速發(fā)展，在市場的刺激下，我國燃?xì)獗趻鞝t市場涌現(xiàn)了一大批擁有核心技術(shù)的壁掛爐企業(yè)，進(jìn)一步推進(jìn)了燃?xì)獗趻鞝t在我國供暖市場上的應(yīng)用。燃?xì)獗趻鞝t越來越受到大眾的喜愛，其銷量也逐年遞增。燃?xì)獗趻鞝t憑借其高能效、低污染的優(yōu)勢，有望成為未來我國生活供暖的新需求。但燃?xì)獗趻鞝t管道內(nèi)的水垢問題成為影響其能效關(guān)鍵因素，本文針對其水垢的產(chǎn)生、水垢對傳熱效率的影響做了簡要分析，并提出了幾種燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)自動除垢的方法，綜合分析了其應(yīng)用前景。
1水垢對換熱效率的影響
燃?xì)獗趻鞝t作為高能效采暖裝置是基于無水垢的條件下建立的，但隨著燃?xì)獗趻鞝t使用年限的增加及水垢清理的不及時(shí)導(dǎo)致其水垢會逐年增加，燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)積累的水垢將嚴(yán)重降低其換熱效率，下面通過傳熱學(xué)原理分析水垢對換熱效率的影響。
對換熱器的換熱效率我們采用以下方法進(jìn)行計(jì)算：
（1）
（2）
（3）
式中，―換熱器效率；―實(shí)際換熱熱流量；―理論換熱熱流量最大值；―流體質(zhì)量流量最小值；―質(zhì)量定壓熱容；流體進(jìn)出口溫差；―總換熱系數(shù)；―換熱面積。
換熱器效率的物理意義可以理解為以理論換熱熱流量最大值為基礎(chǔ)計(jì)算實(shí)際換熱量在此基礎(chǔ)上的變化率。換熱器進(jìn)出口的工藝條件一般是固定的，即固定。若管子中結(jié)構(gòu)、堵塞，則發(fā)生變化。所以計(jì)算污垢對換熱效率的影響，只要計(jì)算前后值的變化。為比較污垢對換熱器換熱效率的影響，要控制換熱面積與進(jìn)出口溫差不變。
無污垢時(shí)，壁掛爐管道的總傳熱系數(shù)為3530（壁掛爐進(jìn)水管道流速約2，查總傳熱系數(shù)隨水的流速變化關(guān)系可知）。
有污垢時(shí)，查水的污垢熱阻表，知在水溫小于52℃、流速大于時(shí)，水的污垢熱阻為1.76（單位：）。
又由于：
（4）
式中，為污垢熱阻，為有污垢的換熱面的傳熱系數(shù)，為無污垢的換熱面的傳熱系數(shù)。
求得：
則污垢使換熱效率降低率為：
（5）
求解得：。既壁掛爐管道內(nèi)壁結(jié)垢會使換熱效率降低。由此可見燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)及時(shí)除垢的重要性。
2自動除垢分析
2.1 目前除垢方式簡介
目前，燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)的水垢清洗方式主要依賴專業(yè)技術(shù)人員的人工清洗，人工清洗原理雖簡單，操作卻非常復(fù)雜和嚴(yán)格，不僅需要昂貴的清洗設(shè)備，消耗大量的能源，而且人工清洗使用的化學(xué)試劑會對水源造成二次污染，從節(jié)能和環(huán)保上均嚴(yán)重阻礙了燃?xì)獗趻鞝t在市場上的推廣，一種自動、廉價(jià)的除垢方式在燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)的應(yīng)用迫在眉睫。為了綜合對比目前技術(shù)比較成熟的幾種自動除垢方法進(jìn)行對比，下文將對超聲波除垢、電化學(xué)除垢、磁化除垢在燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)的應(yīng)用進(jìn)行綜合分析。
2.2 超聲波除垢
1）超聲波除垢原理。超聲波除垢是利用了超聲波空化效應(yīng)[1]，超聲波空化效應(yīng)一方面可降低水垢在管道上的附著能力從而使水垢從管道壁上脫落；另一方面可使水裂解析出，又與溶液中的結(jié)合生成，使水垢融解。
2）可行性分析。實(shí)驗(yàn)研究表明[1]，超聲波功率在100～200 W時(shí)，具有抑水垢的作用，當(dāng)功率在200～600 W時(shí)，具有除水垢的作用，且在功率為300 W時(shí)具有最佳的除垢效果。因此可以考慮將超聲波除垢應(yīng)用到壁掛爐管道內(nèi)壁的除垢中。超聲波除垢、抑垢的作用會隨介質(zhì)流動方向的改變而削弱，而壁掛爐中的送水管道多出彎折，會降低超聲波的除垢效果。另外，超聲波的高頻發(fā)生器的工作環(huán)境溫度為0～40℃，而壁掛爐中多出溫度高于40℃，這兩方面使得超聲波發(fā)生器在壁掛爐中的安裝具有位置上的局限性。
2.3 電化學(xué)除垢
1）電化學(xué)除垢原理。電化學(xué)除垢技術(shù)是20世紀(jì)70年代后發(fā)展起來的新型循環(huán)水處理技術(shù)，具有很好的防垢除垢、殺菌滅藻、防腐防蝕的作用。該項(xiàng)技術(shù)的主要基本原理是：在陰陽兩極間施加弱電場，使陰極與水界面處產(chǎn)生電極反應(yīng)，從而使，在陰極附近沉淀，達(dá)到除垢的目的。燃?xì)獗趻鞝t屬于典型的循環(huán)水系統(tǒng)，而循環(huán)水中的水垢離子主要為、，因此可以考慮對壁掛爐循環(huán)水進(jìn)行電化學(xué)除垢。
2）可行性分析。電化學(xué)除垢技術(shù)所采用的電壓為或，屬于低耗能除垢技術(shù)。若在燃?xì)獗趻鞝t循環(huán)水管道內(nèi)安裝陰陽極，再加上或的電壓，通過導(dǎo)電率測量儀測得水垢離子濃度，用自動控制裝置自動切換或的電壓（研究表明：當(dāng)水垢離子濃度大于時(shí)采用電壓除垢，水垢離子濃度小于時(shí)采用電壓除垢，可以達(dá)到最佳的除垢效果），可以實(shí)現(xiàn)燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)自動除垢。電化學(xué)除垢方法裝置簡單，容易實(shí)現(xiàn)且對壁掛爐原有系統(tǒng)影響小，需要的電壓低，除垢效果理想。
2.4 磁化除垢
1）磁化除垢原理。流體中本身沒有磁矩的引起結(jié)垢的物質(zhì)在高磁場的作用下，產(chǎn)生一個(gè)臨時(shí)誘導(dǎo)磁矩，該誘導(dǎo)磁矩使結(jié)垢的晶體分子相互排斥，破壞結(jié)垢晶體分子間的粘附力，使晶體懸浮在液體中。結(jié)垢晶體分子間的排斥力逐漸增大直到大于結(jié)晶物間結(jié)合力時(shí)，晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最終結(jié)構(gòu)物從物體上脫落下來，形成懸浮物隨流體排走。還有一種解釋是：在磁場的作用下，流動的液體被激發(fā)出電子，使液體中所溶解物質(zhì)的原子外部價(jià)電子不平衡從而降低原子間的結(jié)合力，導(dǎo)致溶液中的離子沉淀出來。磁化除垢機(jī)理目前學(xué)術(shù)界尚無統(tǒng)一定論，以上為幾種觀點(diǎn)中比較有代表性的兩種。
2）可行性分析。燃?xì)獗趻鞝t屬于小型鍋爐，因此可以采用永久磁鐵式除垢裝置進(jìn)行除垢，裝置結(jié)構(gòu)簡單，而且容易安裝，不占地。磁化除垢采用永久磁鐵式除垢裝置，無能源消耗，無需維護(hù)。循環(huán)水溫度在60℃左右時(shí)，磁化除垢具有最佳的除垢效果，而燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)循環(huán)水的溫度也在60℃左右，因而磁化除垢在燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)應(yīng)用時(shí)可以達(dá)到最佳的除垢效果。磁化除垢不僅能防止壁掛爐循環(huán)水管道結(jié)垢，逐漸除去管道中存在的老垢，而且還能夠抑制管道內(nèi)微生物的滋生，對提高燃?xì)獗趻鞝t管道內(nèi)的換熱效率及保持健康用水有著重大意義。
3幾種自動除垢方式的綜合對比
通過從可行性、除垢效果、經(jīng)濟(jì)性、對居住環(huán)境影響三個(gè)方面綜合對比幾種除垢方式在燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)的應(yīng)用，得到結(jié)果如表1。
4結(jié)束語
1）超聲波除垢在雖然在理論上可行，由于換熱器管道蜿蜒曲折，所以對于安裝超聲波發(fā)生裝置有一定的難度，且超聲波除垢的除垢效果也不是很理想，所以超聲波除垢在燃?xì)獗趻鞝t上的優(yōu)勢并不明顯。
2）鑒于電化學(xué)除垢無污染、簡單易行、對居住環(huán)境無影響、低能耗且除垢效果好等優(yōu)點(diǎn)，電化學(xué)除垢技術(shù)在燃?xì)獗趻鞝t除垢的應(yīng)用具有較好的前景。
3）雖然磁化除垢機(jī)理尚未完全統(tǒng)一，但磁化除垢具有在經(jīng)濟(jì)上較大的優(yōu)勢、安裝簡便、無能耗、無污染、除垢效果好等優(yōu)點(diǎn)，因而磁化除垢在燃?xì)獗趻鞝t內(nèi)的應(yīng)用具有明顯優(yōu)勢。
燃?xì)獗趻鞝t水垢問題嚴(yán)重影響換熱器換熱效率，目前人工除垢方法雖然可以有效除垢，但在操作和經(jīng)濟(jì)效益上均不是最優(yōu)的選擇，以上的三種自動除垢方法無論是在操作上還是在經(jīng)濟(jì)效益上均有較大的優(yōu)勢，所以隨著以上三種技術(shù)在除垢應(yīng)用上的愈趨成熟，一種簡單、經(jīng)濟(jì)的自動除垢裝置必然在燃?xì)獗趻鞝t系統(tǒng)上得以應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：換熱器;除垢;防垢
1. 引言
近年來 ， 板式換熱器以其重量輕、占地面積小、投資少、換熱效率高、組裝靈活、結(jié)垢易于清除等特點(diǎn)，及其在供熱工作中所起的作用，越來越受到供熱企業(yè)的高度重視，并逐步推廣使用，以取代原有的管殼式換熱器。但由于板式換熱器流通截面較小，結(jié)垢后容易產(chǎn)生堵塞，使板式換熱器的換熱效率降低，影響了設(shè)備的安全和用戶的正常用熱。根據(jù)調(diào)查表明，90%以上的換熱器都存在不同程度的結(jié)垢問題，結(jié)垢造成的浪費(fèi)和損失很嚴(yán)重。所以防垢技術(shù)的研究是涉及國民經(jīng)濟(jì)眾多產(chǎn)業(yè)和部門的一個(gè)急需解決的問題。因此，解決板式換熱器的清洗，防止水垢的形成，是保證冬季供暖期正常供暖的重要前提。因此本文就板式換熱器的防垢方法及除垢技術(shù)方面相應(yīng)研究。
2. 板式換熱器結(jié)垢堵塞的主要原因
板式換熱器在使用過程中，由于水處理設(shè)備運(yùn)行不當(dāng)或者無水處理設(shè)備，導(dǎo)致水質(zhì)控制不達(dá)標(biāo)，將不合格的軟化水注人供熱系統(tǒng)中，使水中的鈣、鎂、碳酸鹽遇熱后分解為碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀物鉆結(jié)在換熱器的受熱面上，形成了堅(jiān)硬的水垢。由于水垢的導(dǎo)熱性能差，造成了換熱器換熱效率的降低以及熱能的嚴(yán)重浪費(fèi)，從而影響了供熱的效果，給供熱單位造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響。
3. 板式換熱器除垢技術(shù)常用方法
板式換熱器的常用除垢方法有兩種：一種是化學(xué)方法，另一種是機(jī)械方法。下面簡單介紹這兩種除垢技術(shù)。
3.1 化學(xué)方法
由于污垢的主要成分是鹽類因此，用酸洗是有效的除垢方式，也是現(xiàn)在最常用的除垢方式。酸洗溶液包括有機(jī)酸和無機(jī)酸，有機(jī)酸主要有：草酸、甲酸等。無機(jī)酸主要有：鹽酸、硝酸等。在應(yīng)用酸洗前，一定要對換熱器結(jié)垢和工藝、材質(zhì)和水垢成分分析之后選擇合適的清洗液進(jìn)行清洗，并保證有效地清除水垢，同時(shí)對換熱器板片的腐蝕也要注意。
化學(xué)方法清除水垢的基本原理： 1） 溶解作用：酸溶液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng)，生成易溶化合物，使水垢溶解。 2） 剝離作用：酸溶液能溶解金屬表面的氧化物，破壞與水垢的結(jié)合，從而使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離，并脫落下來。 3） 疏松作用：對于含有硅酸鹽和硫酸鹽混合水垢，由于鈣、鎂、碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解，殘留的水垢會變得疏松，很容易被流動的酸溶液沖刷下來。 酸洗方法應(yīng)以靜態(tài)浸泡和動態(tài)循環(huán)相結(jié)合的方法進(jìn)行。酸洗時(shí)間為先靜態(tài)浸泡2h，然后動態(tài)循環(huán)3-4 h。在酸洗過程中應(yīng)經(jīng)常取樣化驗(yàn)酸洗濃度，當(dāng)相鄰兩次化驗(yàn)濃度差值低于0.2%時(shí)，即可認(rèn)為酸洗反應(yīng)結(jié)束。在酸洗結(jié)束之后，要對換熱器板片進(jìn)行鈍化處理，并進(jìn)行打壓實(shí)驗(yàn)，打壓合格之后才能正常投入使用。[1]
3.2 機(jī)械方法
機(jī)械方法是將拆開的換熱片用高壓水槍沖刷，對于難以沖刷掉的污垢，則可用軟纖維刷子或鬃毛刷來洗刷。這種方法不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，也不能保證除垢的徹底性。如果換熱器表面處理當(dāng)，將會導(dǎo)致更加嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象。
機(jī)械清洗過程中的注意事項(xiàng)：
1） 密封墊片若粘在兩板片間的溝槽內(nèi)，切不可損壞換熱器板片和密封墊片。
2） 清理時(shí)，決不能使用金屬刷刷洗，尤其是不銹鋼板片，以免造成板片表面劃傷，加速板片的腐蝕，如果板片上有污點(diǎn)或鐵銹時(shí)，可用去污粉清除。
3） 清洗用的清水，必須不含鹽、硫等成分。
4 板式換熱器防垢方法及新技術(shù)
隨著時(shí)展與社會的進(jìn)步，板式換熱器的防垢方法層出不窮，主要有以下幾種方法：磁場防垢、高壓靜電式及高頻電磁場式防垢、超聲波脈沖防垢、聲學(xué)防垢、化學(xué)法。
現(xiàn)供熱企業(yè)主要應(yīng)用的為化學(xué)法防垢，現(xiàn)就化學(xué)法防垢技術(shù)做簡單介紹?；瘜W(xué)法主要有軟化法、酸處理法、碳化穩(wěn)定法及阻垢劑的應(yīng)用等。前面3種方法因費(fèi)用較高或造成設(shè)備腐蝕等原因而應(yīng)用范圍較窄。國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的是阻垢劑，阻垢劑是一類化學(xué)藥品的總稱，通過它的加入可以防止或阻止積垢的生成。中國現(xiàn)在主要應(yīng)用的阻垢劑有以下幾種：
一是，天然分散劑。主要以丹寧、磺化丹寧、木質(zhì)素、淀粉、改性淀粉和羧甲基纖維素等天然有機(jī)物質(zhì)為主。這些天然阻垢劑來源廣，價(jià)格便宜，無毒，易于生物降解。但雜質(zhì)含量高，用量較大，目前只有少量商品復(fù)合配方中仍有使用。
二是，共聚物。二十世紀(jì)80年代開始，國內(nèi)外開發(fā)出性能優(yōu)良的二元、三元及多元水溶性共聚物。它們的特點(diǎn)是對磷酸鈣垢、磷酸鋅、氧化鐵、黍泥等也有很好的抑制分散作用，有的還有特殊作用，如能抑制硅垢，甚至能參與緩蝕等?；撬峁簿畚锿怀龅膬?yōu)點(diǎn)是在阻垢方面不受水中是否存在金屬離子的影響，對磷酸鹽垢、硫酸鹽垢、氫氧化鎂垢、CaCO3垢等，特別是對磷酸鈣垢有良好的抑制作用，且能有效地分散顆粒物，穩(wěn)定金屬離子和有機(jī)膦酸，藥力持久，有易結(jié)膠，并具有一定緩蝕作用。
另外，在防止換熱器污垢的生成仍然需要注意運(yùn)用以下各項(xiàng)措施： 一是，運(yùn)行中嚴(yán)把水質(zhì)關(guān)，必須對系統(tǒng)中的水和軟化罐中的軟化水進(jìn)行嚴(yán)格的水質(zhì)化驗(yàn)，合格后才能注人管網(wǎng)中。 二是，新的系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，應(yīng)將換熱器與供熱系統(tǒng)分開，進(jìn)行一段時(shí)間的循環(huán)后，再將換熱器并人系統(tǒng)中，以避免管網(wǎng)中雜質(zhì)進(jìn)人換熱器。 三是， 在供熱系統(tǒng)中，除污器和過濾器應(yīng)當(dāng)進(jìn)行不定期的清理外，還應(yīng)當(dāng)保持管網(wǎng)中的清潔，以防止換熱器堵塞。
5. 小 結(jié)
可以選擇的換熱器防垢和除垢方式多種多樣，但是每種方式都有其各自的特點(diǎn)與適宜的應(yīng)用條件，有的設(shè)備在應(yīng)用時(shí)也需要與其他設(shè)備相協(xié)調(diào)，不然可能會引起不必要的損失，比如超聲波防垢技術(shù)就會干擾電子設(shè)備，所以當(dāng)選用防垢和除垢方式時(shí)要事先做好調(diào)查研究，選出經(jīng)濟(jì)合理的方式。目前國內(nèi)的換熱站內(nèi)的換熱器一般都不做水處理，所以結(jié)垢問題嚴(yán)重，造成很多不必要的損失，所以推廣使用比如超聲波防垢方式。希望本文能夠?qū)Q熱器防垢除垢相關(guān)領(lǐng)域研究有所幫助。
參考文獻(xiàn)
[1] 李紅. 換熱器表面防垢技術(shù)的研究與應(yīng)用進(jìn)展[ J]. 化學(xué)工程師， 2008 （3）.
【關(guān)鍵詞】列管式換熱器結(jié)垢原因；解決方案
在化工企業(yè)生產(chǎn)中，列管式換熱器作為最為典型的間壁式換熱器，其由殼體、管束、管板、折流擋板和封頭等部分組成。列管式換熱器制造過程中可以利用多種材料，由于其傳熱面積大，傳熱效果好，而且結(jié)構(gòu)較為簡單，所以利用非常廣泛。列管式換熱器在使用過程中，由于其傳熱面積大，所以也極易在傳熱表面形成沉積物堆積而發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，使表面的熱阻升高，影響了熱量的傳遞速度。而且一旦出現(xiàn)結(jié)垢的情況，則會導(dǎo)致流通面積減小，介質(zhì)在流動過程中受到較大的阻力，從而增加其運(yùn)行過程中的能耗。目前很多化工生產(chǎn)企業(yè)都是由于列管式換熱器在使用中存在結(jié)垢問題，而影響了使用效果，從而造成經(jīng)濟(jì)上的損失。列管式換熱器在運(yùn)行過程中為了有效的避免和減少結(jié)垢問題所帶來的影響，則需要從設(shè)計(jì)及清理方法上來進(jìn)行預(yù)防和解決，及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，有效的提高列管式換熱器的傳熱能力，增加企業(yè)的收益。
1、列管式換熱器結(jié)垢的原因
列管式換熱器最易結(jié)垢的部位為管束的內(nèi)外壁，當(dāng)該位置形成污垢層后，則會導(dǎo)致?lián)Q熱器熱傳遞能力下降，甚至?xí)?dǎo)致介質(zhì)的流道受到阻塞。流體的性質(zhì)、流速、速度、狀態(tài)及換熱器的參數(shù)等都會導(dǎo)致污垢的發(fā)生。
1.1流體的性質(zhì)。列管換熱器其主要是以水為其載熱體，水作為換熱器的流體，其性質(zhì)不僅指水本身的性質(zhì)，也包括水中夾帶著的各種物質(zhì)。所以當(dāng)水在加溫過程中，其內(nèi)所含有的離子或是某些鹽類會隨著溫度的升高而發(fā)生結(jié)晶，這些結(jié)晶會附著在換熱管的表面，形成水垢，在水垢剛形成階段，其還會較為松軟，但隨著時(shí)間的推移、傳熱效果的惡化，則會使水垢中的結(jié)晶開始失去，垢層開始變硬，并在換熱管表面形成一層牢固的硬殼。
1.2流體的流速。在列管換熱器運(yùn)行中，流體的流速并不是越快越好，因?yàn)楫?dāng)流速增加時(shí)，可能會導(dǎo)致結(jié)垢的增加，但也會引起沉積物脫卸的速率增加，所以當(dāng)流速增加時(shí)，可能總結(jié)垢的速率反而會降低。當(dāng)處于運(yùn)行中的列管換熱器，其流速增加時(shí)，不僅換熱器的系數(shù)會變大，而且所帶來的磨損也會增大，使能耗增大，所以對于列管換熱器流體的流速的控制，需要從能耗和污垢兩個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮。
1.3換熱器的表面材料對于污垢的形成具有較大的影響。如果表面材料選擇不當(dāng)，則會在污垢形成過程中起到助推的作用。目前換熱器表面材料可以選擇的種類較多，如銅合金、碳鋼、不銹鋼、石墨、陶瓷等、這些材料有的對結(jié)垢具有抑制作用，同時(shí)非金屬材料則不易發(fā)生結(jié)垢，但其導(dǎo)熱性能相比于金屬材料則要差一些。所以在進(jìn)行換熱器表面材料選擇時(shí)，則需要綜合多方面因素進(jìn)行考慮。另外，換熱器表面構(gòu)造上存在著一些微小的凸起，這會導(dǎo)致對吸收能力和化學(xué)活性增加，極易導(dǎo)致污垢發(fā)生沉積。
2、列管式換熱器結(jié)垢的具體解決方案
2.1設(shè)計(jì)階段 列管式換熱器結(jié)垢的防治措施，需要在設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行充分的考慮，以減少運(yùn)行階段污垢的形成。設(shè)計(jì)時(shí)需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，需要能夠在現(xiàn)場進(jìn)行清洗，減少清洗進(jìn)對設(shè)備的折卸，減少死區(qū)和低流速區(qū)，確保內(nèi)流速的均勻、溫度分布的均勻性，在保證合理壓力及不會產(chǎn)生腐蝕的情況下，利用提高流速來減少污垢的形成，設(shè)計(jì)時(shí)還需要對換熱器表面溫度進(jìn)行考慮，以減少污垢的形成。
2.2運(yùn)行階段
2.2.1維持設(shè)計(jì)條件 在運(yùn)行時(shí)，為滿足工藝需要，需調(diào)節(jié)流速和溫度，從而與設(shè)計(jì)條件不同，然而應(yīng)通過旁路系統(tǒng)盡量維持設(shè)計(jì)條件（流速和溫度）以延長運(yùn)行時(shí)間，推遲污垢的發(fā)生。
2.2.2運(yùn)行參數(shù)控制 在換熱器運(yùn)行時(shí)，要定期測試流體中結(jié)垢物質(zhì)的含量、顆粒大小和液體的pH值。
2.2.3維修措施良好 換熱設(shè)備維修過程中產(chǎn)生的焊點(diǎn)、劃痕等可能加速結(jié)垢過程形成。
2.2.4使用添加劑 針對不同類型結(jié)垢機(jī)理，可用不同的添加劑來減少或消除結(jié)垢形成。
2.2.5減少流體中結(jié)垢物質(zhì)濃度 通常，結(jié)垢隨著流體中結(jié)垢物質(zhì)濃度的增加而增強(qiáng)，對于顆粒污垢可通過過濾、凝聚與沉淀來去除；對于結(jié)疤類物質(zhì)，可通過離子交換或化學(xué)處理來去除；紫外線、超聲、磁場、電場和輻射處理紫外線對殺死細(xì)菌非常有效。
2.3污垢的清理
2.3.1機(jī)械清理
機(jī)械清理對于管內(nèi)污垢的清除還是具有較好效果的，對于管束發(fā)生輕微堵塞時(shí)，則需要利用不銹鋼筋和低碳鋼的圓盤從一頭捅入，另一頭拉的方法來清除污垢，而專用清管刷則可以用來清除輕薄的積垢。而對于管內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重的情況，則需要利用軟金屬桶管來進(jìn)行清理，對于管口發(fā)生堵塞的情況，則需要利用手工進(jìn)行鏟、削、刮和刷等方法來進(jìn)行處理。機(jī)械清理能夠很好的清除污垢，但其處理效率低，工作量大，而且容易對換熱管造成傷害。
2.3.2高壓水沖洗清理
高壓水沖洗清理一是一種強(qiáng)力清洗法，通常用于清洗列管式換熱器的管內(nèi)垢層。它利用高壓清洗泵打出的高壓水，通過專用清洗槍直接將高壓水射在需清洗部位，這種方法比人工清理和機(jī)械清理效果好，效率高但，對于設(shè)備存在結(jié)垢嚴(yán)重、垢層緊硬的換熱器，此方法并不可取。
2.3.3化學(xué)清理
化學(xué)除垢是使用化學(xué)藥品在列管換熱器內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，以溶解并消除污垢。噴淋法、浸泡法、強(qiáng)制循環(huán)法是在實(shí)際清洗中最基本的化學(xué)除垢法。實(shí)際應(yīng)用中通常是兩種方法混合使用，可以在不傷及金屬和鍍層的條件下對設(shè)備進(jìn)行清洗，從而清理掉其他方法不容易去除的污垢?；瘜W(xué)除垢法清理污垢對大型的換熱器十分有利，不經(jīng)拆卸列管換熱器就可以清理污垢。
2.3.4超聲波除垢
超聲波除垢就是利用超聲波的空化效應(yīng)、活化效應(yīng)、剪切效應(yīng)和抑制效應(yīng)除垢，成本低廉，操作簡易，是一種新型的換熱器清洗技術(shù)，也是日后防垢技術(shù)的發(fā)展方向。
2.3.5混合清理
對于在一些惡劣的環(huán)境條件下工作的某些列管換熱器，例如焦化廠的煤氣冷卻器，在污垢中由于含有煤粉、碳渣及油性物質(zhì)等，如果單純地采用某種方法除垢效果不理想的，可采用先進(jìn)行化學(xué)清洗，再高壓水洗的方式進(jìn)行除垢。
3、結(jié)束語
換熱器在運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)致其結(jié)垢形成的較多，為確保換熱器的使用壽命及傳熱效率，需要分析具體結(jié)垢原因，以便采取有效措使換熱器結(jié)垢的問題得到處理。
參考文獻(xiàn)
[1]李潔.侯來靈.李多民.換熱器的結(jié)垢與清洗[J].廣東化工，2009，36（1）.
目前，磁化機(jī)理在國內(nèi)外學(xué)術(shù)界還未達(dá)成共識，定量研究較少，研究過程中遇到的主要問題有：（1）磁記憶效應(yīng)無法用現(xiàn)有的理論得到定量解釋；（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能較好地解釋磁處理機(jī)理；（3）未能對磁場是否引起液體相變、氫鍵斷裂等問題進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究，缺乏定量計(jì)算，從而使理論落后于應(yīng)用，降低了應(yīng)用的成功性；（4）磁場強(qiáng)度和流體流速之間的關(guān)系復(fù)雜，部分人認(rèn)為存在最佳流速，但也有學(xué)者指出，兩者是多極值關(guān)系[6]。因此，加強(qiáng)定量的基礎(chǔ)研究，建立和完善磁處理防垢的理論模型是將來發(fā)展趨勢之一。磁化法抑垢除垢的機(jī)理國內(nèi)外學(xué)者提出了許多關(guān)于磁化抑垢法機(jī)理的假設(shè)和理論，其中，廣為接受的是洛侖茲力模型理論和氫鍵斷裂理論。洛侖茲力模型理論洛侖茲力模型理論的解釋是：磁場作用水溶液的過程可分為兩個(gè)階段：第一階段，洛侖茲力作用占主導(dǎo)；第二階段，取向作用占主導(dǎo)。第一階段：在磁場作用的范圍內(nèi)，CO32-和Ca2+等帶電離子將被洛侖茲力束縛于磁力線附近。此時(shí)，磁場把帶電粒子篩選出來，同時(shí)，由于陰陽離子的運(yùn)動軌跡相反，更增加了CO32-和Ca2+間的碰撞機(jī)會。第二階段：CO32-和Ca2+等離子通過以水合離子的形式存在于溶液中，頻繁的碰撞會使它們攜帶的水化膜部分解體，而改變離子的水合狀態(tài)，許多單體水分子伴隨著CaCO3晶粒的生成而產(chǎn)生。羅漫等人用核磁共振儀證實(shí)了，磁處理后，單體水分子數(shù)目會增加，其明顯的電偶極性有利于在磁場中取向。這些水分子群限制了CaCO3晶粒的運(yùn)動，減少了CaCO3晶粒間的有效碰撞和運(yùn)動的自由程度，即，CaCO3小晶粒被分散在了水中，降低了他們聚合成大晶粒的可能性。也就是說，取向作用抑制了晶粒的長大。這些剛生成的單體水分子被取向后，溶液的介電常數(shù)會增大[7]。
2氫鍵異變理論模型
在液態(tài)水中，水分子大多以分子團(tuán)的形式存在。在0～200℃范圍內(nèi)，單分子與水分子的締合體共存的形式是液態(tài)水的基本模型，溫度越高，締合度相應(yīng)升高。若干個(gè)單分子通過氫鍵聯(lián)系起來形成締合態(tài)，即締合體。氫氧鍵由氫原子和電負(fù)性很大的氧原子共同形成，質(zhì)量較大的氧原子將強(qiáng)烈吸引它們之間的共用電子對，以至氫原子幾乎成為“裸核”而帶正電，氧原子帶同等的負(fù)電荷，如圖1所示。水分子2中帶正電荷的氫原子被水分子1中帶負(fù)電荷的氧原子吸引，最終形成氫鍵，如圖2所示[5]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，具有極性原子的物質(zhì)對磁場都有較高的敏感性。例如，由氫鍵締合而成的液態(tài)水，磁場的微弱能量雖遠(yuǎn)小于氫鍵的鍵能，即不能破壞氫鍵，但可以給液態(tài)水體系一擾動，使其價(jià)電子發(fā)生新的取向，此時(shí)，締合分子重新排列組合，這樣就可以改變氫鍵的形態(tài)，以致其發(fā)生扭動、彎曲、改變鍵的強(qiáng)度或鍵角。通常情況下，磁處理中的磁場大小均較弱，因此，磁場的梯度、方向、作用時(shí)間以及磁處理時(shí)的流速均影響擾動的程度。在不同的磁處理參數(shù)下，介質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)將發(fā)生變化，如水經(jīng)磁場處理后，其蒸發(fā)速度加快，溶解性能加強(qiáng)，表面張力下降，這些微觀的改變在宏觀上就體現(xiàn)出防垢除垢的效果[3]。
3正確認(rèn)識磁處理技術(shù)
磁場處理在國外已有40年以上歷史，在我國也已有1/3世紀(jì)以上的歷史，而且已歷經(jīng)兩度興衰。磁場處理的優(yōu)點(diǎn)是：不用化學(xué)藥劑，沒有環(huán)境污染，設(shè)備維護(hù)操作簡便，壽命長。就節(jié)約藥劑，防止污染，節(jié)省人力而言，是理想的防垢手段。磁場處理的缺點(diǎn)是：它是一種不穩(wěn)定的、暫時(shí)的防止結(jié)硬垢的方法。必須保證所使用的裝置有效，必須嚴(yán)格遵守關(guān)于熱負(fù)荷、水溫、硬度、鐵錳含量等的規(guī)定才有效；必須保持足夠的排污和保持在一定時(shí)間內(nèi)才有效。自磁場防垢處理問世時(shí)起，就存在著這種防垢方法有效與無效之爭。究其原因，就是對磁場防垢的實(shí)質(zhì)不明造成的。我國有為數(shù)眾多的熱水鍋爐、熱交換器、冷卻裝置，都沒有進(jìn)行水處理，每年造成上千萬噸燃料的浪費(fèi)，造成設(shè)備停產(chǎn)、金屬過熱燒壞，有數(shù)以萬計(jì)的小鍋爐和熱交換器被迫進(jìn)行化學(xué)清洗除垢，造成藥物消耗及環(huán)境污染，因此，不用藥劑、不用或極少消耗能量、沒有環(huán)境污染的磁場處理是有廣闊天地的[8]。
4結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】高頻電子；除垢設(shè)備；空調(diào)水系統(tǒng)
中圖分類號：TB657文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
一、前言
空調(diào)的使用范圍越來越廣泛，高頻電子除垢設(shè)備在空調(diào)水系統(tǒng)中的應(yīng)用問題得到了人們的廣泛關(guān)注。雖然我國在此方面取得了一定的成績，但依然存在一些問題和不足需要改進(jìn)，在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的新時(shí)期，加強(qiáng)高頻電子除垢設(shè)備在空調(diào)水系統(tǒng)中的研究，對我國空調(diào)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要意義。
二、高頻電子式水處理技術(shù)
1、高頻電子式水處理概述
高頻電子式水處理設(shè)備由高頻發(fā)生器組成。高頻發(fā)生器是利用電子晶體管的振蕩原理產(chǎn)生高頻電能，水處理器中布置有同軸的金屬管、銅板以及密封件，金屬管為負(fù)電極，銅板為正電極，此兩極與高頻發(fā)生器兩極相連，從而在銅板和金屬管間形成高頻電磁場，灰水流過金屬管和尼龍管之間的空間，受高頻電磁場的作用而得到處理。
2、高頻電子式水處理除垢原理
這種高頻電子式處理裝置，在設(shè)計(jì)上克服了永磁式和高壓式水處理器的缺點(diǎn)，既在流動場上產(chǎn)生電子場，又能向水中發(fā)送交變的高頻電磁場能量，使水中正、負(fù)離子在交變的電磁場作用下作定向運(yùn)動，分別沿左、右螺旋形軌道往復(fù)運(yùn)動。由于在循環(huán)的流體中相互碰撞的幾率增加，正、負(fù)離子充分的復(fù)合成“溶解狀態(tài)下的溶質(zhì)分子”。在水溫升高的過程中，由于溶質(zhì)的溶解度的下降，成為顆粒狀的水垢，失去與管壁的吸附能力；在水中結(jié)晶析出的水垢成分的晶體顆粒被打破原有的排列規(guī)律，以顆粒和絮狀漂浮在水中，隨著顆粒狀增大，逐漸下沉于循環(huán)流速小處或者容器的底部，進(jìn)而排至系統(tǒng)的灰水場。
三、空調(diào)水系統(tǒng)概述及空調(diào)水未做處理的危害
1、空調(diào)水系統(tǒng)概述
空調(diào)水系統(tǒng)是一個(gè)大型的熱交換裝置，它以水作為介質(zhì)，在建筑物內(nèi)部或建筑物之間傳遞冷量或熱量。如圖1所示，冷源以適當(dāng)?shù)牧髁抗├鋬鏊侥┒搜b置，以滿足末端冷負(fù)荷的需求?？照{(diào)水系統(tǒng)分為冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)。
（1）冷凍水系統(tǒng)
由集中的冷凍站或冷水機(jī)組對各分散的空調(diào)用戶供應(yīng)冷量。以冷水作為輸送冷量的介質(zhì)，由泵及管道輸送至各用戶點(diǎn)，使用后的回水經(jīng)管道返回冷水機(jī)組的蒸發(fā)器中，如此循環(huán)，構(gòu)成冷凍水系統(tǒng)。
（2）冷卻水系統(tǒng)
是冷凍站或冷水機(jī)組的冷凝器的冷卻用水。在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，經(jīng)過冷凝器后水溫將升高，經(jīng)水泵及管道輸送至冷卻塔，經(jīng)冷卻塔冷卻后水溫下降，然后經(jīng)管道重新返回主機(jī)組冷凝器中利用。如此循環(huán)，構(gòu)成一個(gè)冷卻水系統(tǒng)。
2、空調(diào)水未做處理的危害
空調(diào)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中長時(shí)間循環(huán)使用的冷卻水、冷凍水和補(bǔ)充水往往由于重碳酸鹽、細(xì)菌和藻類雜物等因素的影響，使冷水機(jī)組中的蒸發(fā)器和冷凝器等熱交換設(shè)備結(jié)垢或腐蝕，從而增大設(shè)備熱阻，造成傳熱效率下降，降低制冷量和機(jī)組壽命，影響了設(shè)備的正常運(yùn)行，增加維修費(fèi)用。嚴(yán)重時(shí)還會使設(shè)備過早損壞，出現(xiàn)設(shè)備穿孔，管道堵塞等現(xiàn)象，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如下幾個(gè)因素是造成系統(tǒng)內(nèi)的水質(zhì)發(fā)生變化，制冷量衰減和設(shè)備過早損壞及報(bào)廢的主要原因:
（1）水中菌藻大量繁殖。循環(huán)冷卻水是一個(gè)特殊的生態(tài)環(huán)境，一般水溫25~40℃，PH=6.5~8.5，在這樣一個(gè)溫度環(huán)境下為水中菌藻大量繁殖創(chuàng)造了有利的條件。由于微生物的繁殖產(chǎn)生大量的生物粘泥附著于換熱器表面，從而降低了傳熱效率，加速了微生物腐蝕的過程。
（2）水中含鹽量(碳酸鈣等難溶性鹽類)濃度上升。水中含鹽量濃度增加加速了換熱器表面水垢的生成，而氯離子、硫酸根離子等腐蝕型離子濃度的上升，又加速了金屬的腐蝕，這樣就會形成結(jié)垢腐蝕加速結(jié)垢加速腐蝕的惡性循環(huán)。若污垢系數(shù)由0.086增至0.344，則制冷量下降26%。
（3）水中溶解的二氧化碳(CO2)大量散失。實(shí)驗(yàn)表明，在冷卻過程中水滴自空中降落1.5~2.0秒后，二氧化碳幾乎全部散失，從而造成碳酸鈣(CaCO3)因飽和而析出集聚于管道上，加速了冷卻系統(tǒng)的結(jié)垢。
（4）水中濁度或懸浮物上升。它導(dǎo)致冷卻水系統(tǒng)污泥含量及銹蝕物的大量增加，不僅提高了結(jié)垢的可能性，同時(shí)水的腐蝕作用也明顯增大。
因此，搞好空調(diào)系統(tǒng)水質(zhì)處理，是減緩設(shè)備腐蝕速度，減少更新維修，延長設(shè)備壽命的必要措施。
四、高頻電子除垢器與其它水處理方法的比較
目前水處理方法有化學(xué)處理、靜電處理、磁化處理、電子處理等多種方法。
化學(xué)處理是傳統(tǒng)的水處理方法，它通過加藥裝置和不同作用的緩蝕劑、阻垢劑和殺菌滅藻劑的水處理藥劑來除垢殺菌。這一過程操作繁瑣、復(fù)雜，運(yùn)行成本高，需要有專職人員管理，對環(huán)境有污染，對設(shè)備管道均有腐蝕。
靜電處理利用靜電作用使水中產(chǎn)生一些自由電子，這些電子最后生成O2和H2C2等物質(zhì)，具有殺菌滅藻功能，結(jié)垢腐蝕得到控制，因此具有一定的防垢緩蝕作用，但電極的維護(hù)要求嚴(yán)格，并需定期清洗，防垢不徹底。磁化處理是當(dāng)水經(jīng)過磁場而被磁化，進(jìn)而達(dá)到一定的防垢效果。但因磁場逐漸衰減，磁性懸浮物吸附而影響效果。
高頻電子除垢器進(jìn)行水處理的原理是運(yùn)用現(xiàn)代電子技術(shù)和分子表面能量重新排列技術(shù)，使水體吸收高頻電磁能量后，在不改變原有化學(xué)成份的情況下，使水中鈣鎂離子無法與碳酸根結(jié)合成碳酸鈣及碳酸鎂，進(jìn)而起到防垢作用。由于水體吸收大量被激勵的電子，與鹽的正負(fù)離子親合能力增大，從而使管壁上原有的水垢逐漸松軟以至脫落，達(dá)到有效的除垢效果。它既有靜電處理的殺菌滅藻功能，又有磁化處理的防垢作用，同時(shí)使溶解氧成為惰性氧，切斷了金屬銹蝕所需氧的來源，達(dá)到有效阻銹防腐作用。
五、高頻電子除垢器的經(jīng)濟(jì)效益及應(yīng)用
據(jù)有關(guān)資料提供的數(shù)據(jù)表明，高頻電子法與化學(xué)法相比較，具有節(jié)省投資及運(yùn)行管理費(fèi)用低，并便于維護(hù)管理等優(yōu)點(diǎn)。
下表給出了對100*104kW溴化鋰制冷機(jī)進(jìn)行水處理時(shí)，幾種方法的經(jīng)濟(jì)性對比情況。
通過對某地中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)和冷熱媒水循環(huán)系統(tǒng)中使用的高頻電子除垢器，在一個(gè)制冷周期的運(yùn)行過程中的調(diào)查，其水質(zhì)處理前后的技術(shù)參數(shù)測試比較如下:
表1100*104KW溴化鋰制冷機(jī)采用幾種水處理方法的經(jīng)濟(jì)性對比結(jié)果
原冷卻循環(huán)水的硬度高達(dá)890mgCaCO3/L;電導(dǎo)率為116*104〔25℃(μs/cm)〕，處理后水清潔凈，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)符合空調(diào)硬度
綜上所述，高頻電子除垢器是對空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)處理較為理想的水處理設(shè)備。既能使空調(diào)設(shè)備防垢除垢，提高設(shè)備工作效率，延長設(shè)備使用壽命，減緩管道金屬的腐蝕速度，又能節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)能效果顯著，因此它值得在空調(diào)系統(tǒng)中推廣使用。
六、空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)
1、選擇正確的開啟及關(guān)閉順序，避免對系統(tǒng)及系統(tǒng)中的設(shè)備等造成不必要的損害。
2、了解冷水機(jī)組、水泵的運(yùn)行特性需求，在進(jìn)行運(yùn)行控制時(shí)應(yīng)特別予以關(guān)注并使這些特性需求得以滿足，尤其是在部分負(fù)荷運(yùn)行、非常規(guī)自動控制要求下運(yùn)行時(shí)。
3、冷熱源設(shè)備應(yīng)保證空調(diào)水系統(tǒng)的供水溫度要求，水力輸送設(shè)備應(yīng)保證空調(diào)末端設(shè)備的水量需求，這是空調(diào)末端設(shè)備進(jìn)行正常工作的基礎(chǔ)條件。
4、壓差控制點(diǎn)的位置不同、自動控制要求不同，會使空調(diào)水系統(tǒng)中的供回水壓差有不同的變化特點(diǎn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)、閥門選擇及系統(tǒng)調(diào)試時(shí)應(yīng)不同對待。
5、變流量運(yùn)行的控制策略不僅限于壓差控制或固定壓差設(shè)定值控制，隨著流量控制類閥門、自動控制等技術(shù)的不斷進(jìn)步，變流量運(yùn)行控制策略也將不斷進(jìn)步。
七、結(jié)束語
空調(diào)水系統(tǒng)的除垢問題至關(guān)重要，因此，在空調(diào)產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展中，要不斷提高高頻電子設(shè)備的應(yīng)用，加強(qiáng)對除垢問題的重視，確保空調(diào)的正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，小型鍋爐的數(shù)量成倍增加，其存在的隱患也在增加。小型鍋爐的運(yùn)行效率一般都較低，能源浪費(fèi)很大，效率低的重要原因之一，就是在鍋爐的受熱面上經(jīng)常沉積著導(dǎo)熱系數(shù)很低的水垢，導(dǎo)致鍋爐傳熱效率下降，使耗煤量增加。由于結(jié)垢嚴(yán)重，時(shí)有會造成鍋爐破壞事故，更有甚者會發(fā)生鍋爐爆炸事故，造成人身財(cái)物損害，影響社會安定。因此，對于鍋爐進(jìn)行酸洗除垢就顯得尤為重要。
一、除垢的方法:
常用方法:堿煮法、機(jī)械法、酸洗法
堿煮法: 將0.3-1%磷酸三鈉的混合液加入鍋爐內(nèi)。鍋爐緩慢升壓，一般在24小時(shí)內(nèi)使鍋爐壓力升至額定壓力的50%，并維持24-48小時(shí)。結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)，堿煮時(shí)間還可適當(dāng)延長。堿煮結(jié)束后應(yīng)放盡堿液，并用水沖洗直至出口水PH值小于9。
機(jī)械法:用機(jī)械法除垢,易造成鍋爐本體的損傷,很難清除干凈管子內(nèi)部水垢,故只作為輔助除垢手段。
酸洗法:常用工業(yè)鹽酸與緩蝕劑配成一定濃度的酸洗液對水垢進(jìn)行處理。
兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn):堿煮法操作簡單,對鍋爐的損傷小,煮爐時(shí)間長,藥劑耗量多;酸洗法除垢效果好,藥劑耗量小,對鍋爐的損傷大, 適應(yīng)于對0.5mm以上水垢的處理。通過多年實(shí)踐驗(yàn)證: 酸洗法只要操作得當(dāng),就會在除盡水垢的前提下,減少對鍋爐的損傷,同時(shí)也會拓寬酸洗法的應(yīng)用范圍。所以我們比較推崇酸洗法。
二、酸洗除垢法的除垢原理
1. 水垢的種類與成份
主要有: 碳酸鹽水垢( 主要成份為碳酸鈣、碳酸鎂) , 硫酸鹽水垢(主要成份為硫酸鈣、硫酸鎂),硅酸鹽水垢(主要成份為硬硅鈣石) 等, 某地區(qū)水垢以碳酸鹽水垢為主。
2. 酸洗液成份: 鹽酸加緩蝕劑。
3. 酸洗除垢法的原理
( 1) 溶解水垢: 鹽酸與水垢中的鈣鎂碳酸鹽氫氧化物作用, 生成溶于水的氯化物。其化學(xué)反應(yīng)方程式:
CaCO3+ 2HClCaCl2+ H2O+ CO2
MgCO3•Mg ( OH) 2+ 4HCl2MgCl2+ 3H2O+ CO2
( 2) 疏松作用: 當(dāng)水垢中的碳酸鹽溶于鹽酸中, 可使除碳酸鹽水垢外的其它類型水垢疏松脫落。由于溶解過程有二氧化碳?xì)怏w的生成, 加速了其它水垢的脫落, 所以對小型鍋爐酸洗液的配制, 就可以不加氫氟酸。
4. 緩蝕劑的應(yīng)用:
在酸洗過程中, 酸洗液對水垢溶解的同時(shí)、也對鍋爐金屬壁面進(jìn)行腐蝕, 其腐蝕作用原理:Fe+ 2HClFeCl2+ H2
由于反應(yīng)有氫氣生成, 一部分氫氣可能擴(kuò)散到鍋爐鋼板中、鋼板發(fā)生“氫脆”而降低其機(jī)械強(qiáng)度。應(yīng)用緩蝕劑減緩了酸洗液對金屬表面的腐蝕速度, 最大程度地減輕金屬表面的“氫脆”發(fā)生。緩蝕劑的種類較多, 某地區(qū)現(xiàn)多采用兩類緩蝕劑, 一類為酸溶性緩蝕劑; 另一類為水溶性緩蝕劑。酸溶性緩蝕劑價(jià)格低、有異味、異味較難清除, 適用于采暖鍋爐和蒸汽鍋爐。水溶性緩蝕劑價(jià)格高、異味小, 適用于茶水爐和洗浴爐。緩蝕劑的緩蝕效率應(yīng)達(dá)到98×10-2以上，并且不發(fā)生氫脆、點(diǎn)蝕及其它局部腐蝕。緩蝕劑的濃度依據(jù)鍋爐酸洗的具體情況, 由酸洗液中酸的濃度決定。
三、小型鍋爐酸洗的特點(diǎn):
酸洗液中酸的濃度( 4～7)% , 酸洗時(shí)間一般不超過12小時(shí)，藥量少,成本低,除垢效果好。
四、小型鍋爐酸洗除垢的操作
1. 使用藥劑:工業(yè)用鹽酸和緩蝕劑
清洗前應(yīng)對化學(xué)清洗的藥品如原液濃度、所選擇的緩蝕劑效率等進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。并按技術(shù)、安全措施的要求做好清洗所需物品的準(zhǔn)備。
工業(yè)用鹽酸的濃度為( 25～31)% ,酸洗時(shí)一般應(yīng)先加緩蝕劑，并在系統(tǒng)中循環(huán)均勻后，再加酸液。緩蝕劑需和酸同時(shí)加入的，應(yīng)配制均勻后才可以進(jìn)入鍋爐內(nèi)。不可將工業(yè)用鹽酸直接加入鍋爐。
2. 酸洗時(shí)間和溫度: ①從酸液達(dá)到預(yù)定濃度起到開始排酸時(shí)的酸洗時(shí)間，一般應(yīng)不超過12小時(shí)。②無機(jī)酸的清洗溫度宜控制在55℃以下，最高不得超過65℃。有機(jī)酸的清洗溫度控制為：檸檬酸90-98℃：EDTA 110-145℃。工業(yè)鍋爐可采用鍋內(nèi)加熱法和鍋外加熱法。
3. 腐蝕指示片的測定：酸洗開始時(shí)必須在清洗系統(tǒng)中掛放腐蝕指示片（一般應(yīng)在清洗箱或循環(huán)管路及鍋內(nèi)分別掛放）。腐蝕指示片的材質(zhì)應(yīng)與鍋爐被清洗部分的材質(zhì)相同，其制作與測定方法應(yīng)符合《腐蝕指示試片的制作與腐蝕測定方法》。
4. 酸洗設(shè)備: 儲酸桶、配酸槽、輸酸泵、橡膠管或工程塑料管和一些常用的鍋爐維修工具。
5. 酸洗工藝過程: 有準(zhǔn)備過程、酸洗過程、酸洗后鍋爐的清洗與保養(yǎng)過程。
（1）準(zhǔn)備過程: 首先要檢查鍋爐是否符合酸洗條件并拆卸壓力表、安全閥等。檢查鍋爐的結(jié)垢分布情況及水垢類別，應(yīng)在鍋爐不同部位取有代表性的水垢樣品進(jìn)行分析。根據(jù)鍋爐水垢及鍋筒水容積確認(rèn)酸洗液需配制的濃度、工業(yè)鹽酸質(zhì)量，緩蝕劑的加藥量；配好酸洗液，沖洗凈鍋內(nèi)泥渣。對一些雙層爐排反燒爐的水冷爐排,如果爐排結(jié)垢堵塞,還必須用機(jī)械的手段給酸洗液清出一個(gè)流通通道。確定在鍋爐上、酸洗液的進(jìn)出口位置, 安裝好輸酸泵。一般酸洗液出口選在鍋爐底部排污處,進(jìn)口選在鍋爐上部。進(jìn)出口可以多個(gè),用于循環(huán)清洗。達(dá)到均勻鍋內(nèi)酸洗液濃度的目的。
( 2) 酸洗過程: 先將鍋爐水位上到低水位處，在投酸前將鍋水加熱到60℃左右，然后徹底退火，封閉爐門及尾部煙道，以防熱量散失。把配制好的酸洗液緩慢加入鍋內(nèi), 酸洗液從鍋爐上部流入、從底部流出回到酸槽, 酸洗液在鍋內(nèi)的流動方向自上而下,有利于水垢的脫落,減輕酸洗生成氣對鍋爐金屬壁面的腐蝕。加藥過程不可急于求成, 加藥速度太快,會因鍋內(nèi)化學(xué)反應(yīng)劇烈,造成酸洗液氣沫飛濺, 影響操作人員安全。
要分次加酸,分部位酸洗。一般情況下鍋內(nèi)的結(jié)垢厚度是不均勻的,鍋內(nèi)上部結(jié)垢薄，下部結(jié)垢厚，如果采用滿鍋進(jìn)酸，會造成水垢薄的部位已洗凈，水垢厚的部位未洗凈，若繼續(xù)進(jìn)行酸洗，勢必造成洗凈部位的腐蝕，所以鍋爐結(jié)垢厚的下部可以先進(jìn)酸洗液，待酸洗一段時(shí)間后，再給鍋內(nèi)加滿酸洗液，也可以先滿鍋進(jìn)酸，在保證上部洗凈的前提下，降低酸洗液高度，提高酸洗液濃度，延長酸洗時(shí)間，除凈下部水垢。這樣做的好處是：既可以除凈結(jié)垢厚部位水垢，又減小了對結(jié)垢薄部位的腐蝕。
鍋內(nèi)酸洗液面高度應(yīng)維持在正常水位線上。加完酸洗液后，開啟輸酸泵，讓酸洗液不停的循環(huán)。酸洗過程，開始時(shí)每30分鐘（酸洗中間階段可每1小時(shí)）測定酸洗夜中的酸濃度、Fe3+和Fe2+濃度，接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)縮短分析時(shí)間。對于雙層爐排反燒爐,水冷爐排處結(jié)垢過多,在保證上半部洗凈的前提下,排出一部分酸洗液,降低鍋內(nèi)酸洗液面高度到水冷爐排最高處,提高酸洗液濃度,延長酸洗時(shí)間, 加強(qiáng)對酸洗液的循環(huán),直到水垢基本除凈。
（3）循環(huán)清洗時(shí)，鍋爐管內(nèi)酸液流速一般控制在0.05~0.5m/范圍內(nèi),最高不大于1m/。
（4）酸洗后階段，應(yīng)根據(jù)下列各點(diǎn)判斷酸洗終點(diǎn)，及時(shí)停止酸洗:
①酸液濃度趨于穩(wěn)定：相隔30分鐘，兩次分析結(jié)果酸液濃度的絕對著值小于0.2×10-2
② 鐵離子濃度基本趨于平衡。
（5） 酸洗后鍋爐的清洗與純化處理: 首先應(yīng)排去鍋內(nèi)酸洗液并在中和池加入氫氧化鈉對酸洗夜進(jìn)行中和使其鍋水呈弱堿性(pH≥6.5),以符合污水排放標(biāo)準(zhǔn)。必須打開人孔端蓋、手孔端蓋、沖洗凈鍋內(nèi)泥渣和脫落水垢，保證所有的水冷壁管和對流管等都暢流無阻;清洗檢查完畢后，安裝好人手孔、安全閥、壓力表等。然后在鍋水中加入適量的氫氧化鈉、磷酸三鈉進(jìn)行中和鈍化，使鍋水中的pH值控制在11-12。緩慢將鍋爐升壓至額定工作壓力的二分之一左右，保壓鈍化時(shí)間應(yīng)維持16小時(shí)以上。酸洗后的鍋爐若長時(shí)間不使用要進(jìn)行保養(yǎng), 避免鍋爐生銹腐蝕，延長鍋爐使用壽命。
關(guān)鍵詞：生長環(huán) 管道 防腐
1、給水管網(wǎng)生長環(huán)的成因
1.1 水對管道內(nèi)壁侵蝕形成的銹垢
對金屬管材而言， 輸送的水就是一種電解質(zhì)溶液， 水的pH 值影響著管道被腐蝕的速度， 水中的溶解氧對管道腐蝕結(jié)垢有很大影響。首先， 由于電化學(xué)的作用， 在管內(nèi)壁附近形成氫氧化亞鐵， 然后被水中溶解氧氧化， 生成氫氧化鐵， 形成一層保護(hù)膜， 在偏堿性水中， 使管壁的腐蝕速度減慢。當(dāng)水中的pH 值變化時(shí)， 部分氫氧化鐵脫水形成鐵銹， 沉積于管道的內(nèi)表面， 它質(zhì)地松疏， 不能起保護(hù)作用， 以上反應(yīng)不斷進(jìn)行， 形成凸凹不平的銹垢。
1.2 微生物的腐蝕
管內(nèi)壁上的銹垢是微生物繁殖生長的場所， 微生物的滋生可加速管道的腐蝕。根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察， 微生物腐蝕往往和電化學(xué)腐蝕同時(shí)發(fā)生， 微生物主要通過電極電位和濃差電池發(fā)生變化而間接參與腐蝕作用。我們對沈陽市自來水公司的管道進(jìn)行現(xiàn)場斷管試驗(yàn)， 檢驗(yàn)了管內(nèi)生長環(huán)表、中、里三層的細(xì)菌菌屬， 均發(fā)現(xiàn)普遍存在著絲狀鐵細(xì)菌。鐵細(xì)菌是一種特殊的自養(yǎng)菌屬， 依靠鐵和氧生存和繁殖。絲狀鐵細(xì)菌在管壁上繁殖的結(jié)果， 形成密集的銹瘤， 同時(shí)產(chǎn)生黃褐色絮狀物。在給水管網(wǎng)運(yùn)行中， 出現(xiàn)的“紅水”水質(zhì)惡化現(xiàn)象， 就是絲狀鐵細(xì)菌所致。
1.3 管內(nèi)后沉淀現(xiàn)象
水中的微絮凝體、某些金屬離子均能在管道中產(chǎn)生后沉淀現(xiàn)象。首先是微絮凝體后沉淀， 在給水處理中， 混凝劑所形成的絮凝體， 絕大部分在沉淀和過濾時(shí)被截留去除， 但仍有少量微細(xì)絮凝體隨出廠水一同進(jìn)入管網(wǎng)， 并繼續(xù)凝聚水中雜質(zhì)， 沉積在管內(nèi)壁銹垢上， 形成具有粘性的沉淀物。這種現(xiàn)象在水流速度小的給水管網(wǎng)末端更為明顯。其次是水中鐵、錳、鈣、鎂離子的后沉淀， 這些金屬離子， 在給水管網(wǎng)內(nèi)達(dá)到一定濃度， 隨著水的pH值、余氯含量等因素的變化， 都會沉積在管內(nèi)壁上。
由上述分析可知， 管道內(nèi)的沉積現(xiàn)象互相影響、互相促進(jìn)， 鋁鹽微絮凝體和鐵、錳的氫氧化物在管壁上粘附， 形成一層粘膜， 這又為鐵細(xì)菌的繁殖創(chuàng)造了條件， 而鐵細(xì)菌的繁殖又和電化學(xué)腐蝕同時(shí)發(fā)生， 腐蝕的結(jié)果形成銹瘤。在以上過程中，水中的雜質(zhì)又不斷粘附于管內(nèi)壁， 因此， 隨著時(shí)間的增長， 形成了沿管內(nèi)壁下部較厚， 上部較薄的生長環(huán)。
2、管道產(chǎn)生長環(huán)的危害
2.1 管內(nèi)生長環(huán)對供水水質(zhì)的影響
由于長期受到水的腐蝕作用，管內(nèi)壁上生成一種含有多種成分和細(xì)菌的生長環(huán)，它的厚度主要受水質(zhì)、管道材料和使用時(shí)間的影響，這些銹垢上所含的多種成分和細(xì)菌，會溶于水中，使水質(zhì)受到“二次污染”。還有管道結(jié)垢后，水質(zhì)“二次污染”，使水中余氯被有機(jī)物消耗殆盡，所以細(xì)菌的總數(shù)增加，在這些細(xì)菌中有病原菌，也有對管道起腐蝕作用的細(xì)菌。這些各種各樣的細(xì)菌，有的嚴(yán)重影響水質(zhì)，有的則加劇了管道腐蝕，從而縮短管道的使用壽命。
2.2 管道生長環(huán)對輸水能力的影響
給水管網(wǎng)生長環(huán)不僅影響了供水水質(zhì)、惡化了管內(nèi)衛(wèi)生狀況，隨著管道內(nèi)生長環(huán)的逐年加厚，從而會不斷縮小管道的過水?dāng)嗝妫?增加了管道的阻力系數(shù)， 嚴(yán)重影響原有管道的過水?dāng)嗝?，降低輸水能力，也使管道阻力增大，而造成供水壓力下降。?dāng)前， 國內(nèi)很多城市雖然水廠不斷擴(kuò)建， 水量逐漸增加， 但給水管網(wǎng)低壓區(qū)卻不斷擴(kuò)大， 這些都是由于給水管網(wǎng)生長環(huán)的存在使得水頭損失增大引起的。有的城市采用增大供水水泵揚(yáng)程的方法采用高揚(yáng)程水泵來加大水壓來解決這一問題， 這不僅浪費(fèi)電能，還會使管網(wǎng)漏失水量增大， 導(dǎo)致供水成本的提高。
3、解決管道腐蝕的技術(shù)方法
隨著我國供水事業(yè)的不斷發(fā)展，舊管道比例不斷增加。管道腐蝕和結(jié)垢現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，重新敷設(shè)管道對城市破壞較大，而且費(fèi)用不菲。因此，清除給水管道內(nèi)銹垢并采取必要的防腐措施，不僅可以恢復(fù)其通水能力，降低電耗，而且可改善管道內(nèi)衛(wèi)生狀況，保證供水水質(zhì)。該課題具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。目前比較成熟的免開挖管道修復(fù)技術(shù)除了能保證管道的使用壽命外，還減少了對城區(qū)的破壞，成本也較新敷設(shè)管道低，是解決供水管道腐蝕問題的行之有效的新方法。它首先對管道進(jìn)行刮管除垢來清洗管內(nèi)壁，之后再用襯里進(jìn)行防腐處理的除垢、涂膜工藝。
3.1 刮管方法
（1）高壓射流法
它是用高壓泵提供的高壓水，經(jīng)高壓膠管送至噴頭，由噴孔將高壓流速水流轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪焊吡魉偕淞?，沖擊管壁銹垢。這種方法，可以不需要斷管面利用管道本身的一些附屬設(shè)備進(jìn)行除垢。使用的噴頭直徑很小，噴射出水流的除垢效果距離噴頭越近越好。所以清洗管道的口徑適合中、小型管道。
（2）機(jī)械刮管
機(jī)械刮管是首先將管段卸下，在通過機(jī)械對該工作斷進(jìn)行斷管、刮管、涂襯、水泥砂漿養(yǎng)護(hù)、沖管等多道工序，一般要5-7天才能完成。機(jī)械刮管的施工長度，一般每次可刮管100-150米，對于較長距離的管道要分成若干個(gè)清洗段，分別斷開，逐段實(shí)施，從而增加人工開挖工程量和施工停水時(shí)間。
3.2 管道襯里的方法
（1）水泥砂漿襯里法
水泥砂漿襯里靠自身的結(jié)合力和管壁支托，結(jié)構(gòu)牢靠，其粗糙系數(shù)比金屬管小，對管壁能起到物理性能保障外，也能起到防腐的化學(xué)性能，因水泥與金屬管壁接觸，形成很高的pH值。
（2）環(huán)氧樹脂涂襯法
環(huán)氧樹脂具有耐磨性、柔軟性、緊密性，使用環(huán)氧樹脂和硬化劑混合后的反應(yīng)型樹脂，可以形成快速、強(qiáng)勁、耐久的涂膜。環(huán)氧樹脂的噴涂方法一次噴涂的厚度為0.5-1.0mm，便可滿足防腐要求。使用速硬性環(huán)氧樹脂涂襯后，經(jīng)過2小時(shí)的養(yǎng)護(hù)，清洗排水后便可使管道投入運(yùn)行。
（3）化學(xué)成膜劑防腐法
化學(xué)成膜劑防腐是指利用化學(xué)物質(zhì)與金屬發(fā)生反應(yīng)，形成反應(yīng)物沉積并粘結(jié)在金屬表面形成有一定強(qiáng)度的保護(hù)膜使金屬與腐蝕環(huán)境隔開，從而達(dá)到防腐的目的。
4、結(jié)束語
舊管道內(nèi)沉積和銹蝕的日益嚴(yán)重，不僅降低了供水能力，還導(dǎo)致管道內(nèi)水質(zhì)惡化，影響區(qū)域形象。因此，加強(qiáng)給水管道的科學(xué)管理，正確解決管道內(nèi)的沉積銹蝕，利用管道的刮管與涂襯，是提高效益、節(jié)約資金、搞好服務(wù)的一項(xiàng)重要措施，它既能改善供水水質(zhì)，又可延長管道的使用壽命，有不容忽視的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
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關(guān)鍵詞:鍋爐;水處理;節(jié)能
鍋爐水質(zhì)處理，是保障其安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要措施。若水質(zhì)處理的設(shè)備配置不當(dāng)、或檢驗(yàn)檢測不規(guī)范，鍋爐水質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)不相符，很容易導(dǎo)致鍋爐腐蝕與結(jié)垢等影響鍋正常運(yùn)行的缺陷。當(dāng)鍋爐結(jié)垢后，會嚴(yán)重影響其熱面?zhèn)鳠嵝?，鍋爐會出現(xiàn)出力降低、熱效能下降，排煙溫度升高、受熱面過熱甚至破裂的現(xiàn)象。伴隨著因水質(zhì)不達(dá)標(biāo)而產(chǎn)生的各種腐蝕，不僅不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)鍋爐的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保運(yùn)行，其安全生產(chǎn)也無法得到保障。
1鍋爐水處理與節(jié)能減排現(xiàn)狀
根據(jù)用途劃分，鍋爐可以分成電站鍋爐、工業(yè)鍋爐兩種類型。在火力發(fā)電系統(tǒng)中，電站鍋爐是一種極為重要的主機(jī)，而工業(yè)鍋爐使為工礦企業(yè)提供蒸汽、熱水的重要設(shè)備。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，2014年12月和2015年2月我國的工業(yè)鍋爐產(chǎn)量分別為42572．1蒸發(fā)量噸、47908．7蒸發(fā)量噸，到2020年，鍋爐產(chǎn)量仍很高。立足于國家數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，2020年3月，工業(yè)鍋爐產(chǎn)量當(dāng)期值為44933蒸發(fā)量噸，累計(jì)值高達(dá)84365．1蒸發(fā)量噸。雖然4月和5月累計(jì)值和當(dāng)期值有所降低，但仍不低。在高壓的鍋爐產(chǎn)量面前，對水處理系統(tǒng)進(jìn)行健全，具有重大意義。現(xiàn)階段，在電站鍋爐中，水處理系統(tǒng)比較健全，大部分的水處理體系裝置和工業(yè)鍋爐十分簡單，對水處理工作以及節(jié)能減排極為不利(如圖1所示)。
2鍋爐水處理與節(jié)能減排問題
其一，含有較高的水雜質(zhì)?，F(xiàn)階段，大部分的鍋爐水處理設(shè)備中并沒有立足于水源情況，對水處理方式進(jìn)行合理選擇，進(jìn)而造成水處理效率較低、含有較高的水雜質(zhì)，對鍋爐體系所有階段工序的節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性和安全性造成了嚴(yán)重影響［1］。特別是一些地區(qū)冬季海水倒灌的問題較為顯著，進(jìn)而導(dǎo)致很多氯離子進(jìn)入到鍋爐之中，使鍋爐中水的質(zhì)量受到了極大影響，進(jìn)而使鋼板和鍋爐被腐蝕;其二，具有較高的排污率。鍋爐排污應(yīng)符合相關(guān)要求，確保鍋爐蒸汽品質(zhì)的良好性?，F(xiàn)階段，大部分單位均借助離子交換器設(shè)備軟化水作為補(bǔ)給水，或在其中增添無機(jī)阻垢緩蝕劑等，進(jìn)而增多了鍋爐水的溶解固形物，甚至超出標(biāo)準(zhǔn)。一些企業(yè)更是為了使?fàn)t水品質(zhì)得到保證，將鍋爐的排污率提高，把爐水減少，全自動排污的目的無法實(shí)現(xiàn)，具有很強(qiáng)的隨意性，熱量被浪費(fèi)，嚴(yán)重影響了鍋爐的熱效率，對生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染;其三，在工業(yè)鍋爐除氧中，經(jīng)常運(yùn)用熱力除氧法，此過程易減少煤氣換熱溫差，促進(jìn)鍋爐尾部煙道排煙溫度升高。若是運(yùn)行管理不當(dāng)，其除氧氣難以滿足技術(shù)要求，效果差強(qiáng)人意，進(jìn)而導(dǎo)致鍋爐系統(tǒng)難以做到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。此外，鍋爐凝結(jié)水熱量超出相應(yīng)值時(shí)，鍋爐溫度、壓力以及具有的能量和針劑總量的比例呈正比，前者越高，后者越多，對凝結(jié)水的熱量進(jìn)行回收是促進(jìn)鍋爐效率提升的有效途徑。但現(xiàn)階段，鍋爐凝結(jié)水基本上并未將利用和回收的目的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而浪費(fèi)了諸多能量與水資源。
3工業(yè)鍋爐處理檢驗(yàn)措施
3．1重視結(jié)垢問題的處理
要對結(jié)垢問題引起高度重視，從源頭上有效解決，比如鍋爐存在嚴(yán)重的結(jié)垢問題，既會對受熱效果造成影響，降低鍋爐傳熱速度，同時(shí)還會造成鍋爐運(yùn)行出現(xiàn)故障，若是長時(shí)間不解決，便會加重結(jié)垢問題，越來越厚，阻礙鍋爐導(dǎo)熱，若是其他附件溫度越來越高，便會升高整機(jī)溫度，對鍋爐的運(yùn)作造成影響，若是不能有效處理，甚至?xí)?dǎo)致安全事故出現(xiàn)。因此，將水垢問題全面處理好，才可以使鍋爐的穩(wěn)定、安全運(yùn)行得到保證。就工業(yè)鍋爐而言，當(dāng)水垢厚度不小于1毫米，或受熱面銹蝕問題嚴(yán)重的時(shí)候，應(yīng)開展除垢工作。貫流和直流鍋爐出現(xiàn)排煙溫度變高或出力降低的現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)展開除垢工作。工業(yè)鍋爐將受熱面1毫米的水垢清除后，鍋爐效率能夠提高3%～5%。工業(yè)鍋爐除垢主要有三種方式，即運(yùn)行除垢、堿煮除垢、酸洗除垢，其中效果最為顯著的是酸洗除垢。堿煮除垢等因?yàn)樗割愋筒灰粯佣兴町?，堿煮結(jié)束后還要第一時(shí)間將鍋剛中脫落的水垢清除，防止脫落的水垢堆積在受熱面，或引發(fā)堵塞問題，而導(dǎo)致過熱燒損問題出現(xiàn)［2］。運(yùn)行除垢可以避免停機(jī)故障出現(xiàn)，但久而久之，便會促使控制成本與要求提升。在運(yùn)行除垢的過程中，鍋爐中的水質(zhì)必須與相關(guān)規(guī)定相符，同時(shí)要對藥物的添加量、鍋爐負(fù)荷以及排污率進(jìn)行科學(xué)控制，以免蒸汽中攜帶除垢，進(jìn)而對蒸汽質(zhì)量造成影響。直接酸洗或酸洗+堿煮是工業(yè)鍋爐除垢中常用的方式。酸性除垢要對適宜的工藝以及程序進(jìn)行制定，如此，才可以確保腐蝕速度最小、除垢率最大化。
3．2杜絕鍋爐腐蝕
對于工業(yè)鍋爐腐蝕問題而言，與腐蝕性環(huán)境以及鍋爐運(yùn)行溫度之間存在著緊密的聯(lián)系部分水壓過高，亦或是過度冷卻的區(qū)域極有可能為敏感地帶。所以，開展鍋爐檢查的過程中，需要明確是否存在鍋爐腐蝕環(huán)境，若有那么應(yīng)及時(shí)的進(jìn)行清除。另外，有關(guān)工作人員還需對工作溫度進(jìn)行定期檢查，確保能夠符合標(biāo)準(zhǔn)。尤其是極易被腐蝕的相關(guān)敏感區(qū)域，需開展早期檢測與處理，避免鍋爐損失。
3．3注重檢測鍋爐水質(zhì)
3．3．1樣品檢驗(yàn)開展水質(zhì)檢測工作的過程中，取樣時(shí)需對增量樣品進(jìn)行保留。為了避免混合，需要就樣品做好登記和編號工作，之后交給復(fù)檢工作人員。完成以上工作后，應(yīng)對兩種試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析，在保存樣品時(shí)，要保證保存環(huán)境良好，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，最大化控制外界影響，促使試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性改正驗(yàn)證降低。3．3．2校準(zhǔn)曲線控制方法在試驗(yàn)所有樣品的時(shí)候，都需要對校準(zhǔn)曲線進(jìn)行繪制，同時(shí)試驗(yàn)所有中濃度和零濃度樣品，相對偏差檢查在5%以上，但不超過10%;相應(yīng)的標(biāo)定曲線系統(tǒng)在99．9%以上。若是此值比上述值小，則要重新對標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行繪制，禁止將不在實(shí)驗(yàn)范圍中的曲線延伸。3．3．3采用先進(jìn)的水處理工藝并進(jìn)行鍋內(nèi)加藥處理在開展水處理檢測工作的過程中，運(yùn)用科學(xué)的工藝技術(shù)，可優(yōu)化汽水質(zhì)量，降低水垢的結(jié)生量［4］。就離子交換法而言，其凈水介質(zhì)主要為無毒無害的樹脂，與水中形成的硬度的鹽類展開離子交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)軟化水的效果，在此過程中可使用少量有機(jī)溶劑，也可不適用，有利于對水質(zhì)的改善，并降低環(huán)境污染，相應(yīng)的操作簡單易行，在水處理設(shè)備生產(chǎn)方面得到了廣泛運(yùn)用。在鍋內(nèi)加藥也屬于對水質(zhì)進(jìn)行改善的主要方式之一，表現(xiàn)為將化學(xué)藥劑添加到爐水中，讓其和水垢包含的鈣鹽、鎂鹽等發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而轉(zhuǎn)變成疏松的水渣，再憑借排污的方式，將其從鍋內(nèi)排出，實(shí)現(xiàn)避免或降低鍋爐結(jié)生水垢的效果。另外，現(xiàn)階段鍋內(nèi)加藥處理定量計(jì)算方法已經(jīng)較為成熟，結(jié)合添加劑相互復(fù)配增效實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，阻垢率能夠達(dá)到80%～90%。3．3．4鍋爐優(yōu)化水處理工藝結(jié)合國家制定的鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，需要正確選取原水箱、反滲透、混床、軟化水箱等相關(guān)裝置，科學(xué)制定處理工藝，因水、因地制宜［5］。就鍋爐水處理工藝展開設(shè)置的過程中，需要注重將腐蝕有效減緩，采取合理措施，對鍋爐水處理裝置進(jìn)行保護(hù)。同時(shí)，應(yīng)以鍋爐熱能狀況為基礎(chǔ)展開分析，防止浪費(fèi)鍋爐熱能，穩(wěn)定鍋爐熱效率，并重視降低結(jié)水垢，如圖2所示。
4鍋爐水處理節(jié)能減排的措施
4．1定期對水處理設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)
對水處理設(shè)備進(jìn)行管理的過程中，只是憑借檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)難以發(fā)揮出良好的效果，不能由其他機(jī)構(gòu)代替監(jiān)管。使用單位需要以檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)指定的整改意見為基礎(chǔ)，第一時(shí)間做出合理整改，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)要求增強(qiáng)規(guī)范性、責(zé)任感，貫徹落實(shí)《鍋爐水處理監(jiān)督管理規(guī)則》。針對水質(zhì)狀況和自身實(shí)際“對癥下藥”，認(rèn)真檢查樹脂運(yùn)用狀況，合理設(shè)置和調(diào)整自動離子控制器再生周期。并且，在使用前、后，均需要檢查樹脂、填料、藥劑等是否與規(guī)定要求相符。同時(shí)，封存保管樹脂，做好防凍防熱工作，避免出現(xiàn)鐵中毒污染以及發(fā)霉的情況。運(yùn)用再生水處理設(shè)備的過程中，應(yīng)控制好鹽耗，現(xiàn)階段我國普遍愚弄的鈉離子交換器在鹽耗方面通常為250g/mol～500g/mol。
4．2凈化回收冷凝水
針對冷凝水來說，將其當(dāng)作鍋爐給水是對其進(jìn)行回收利用的最佳手段。冷凝水回收系統(tǒng)主要有兩種類型，即閉式和開式。其中，開式系統(tǒng)較為簡單，且投資少，但因?yàn)閮?nèi)部包含腐蝕性氣體以及雜質(zhì)，水溫顯著降低，進(jìn)而逐漸取代被閉式。當(dāng)前，新型閉式冷凝水回收技術(shù)主要對射泵增壓原理進(jìn)行了運(yùn)用，有效解決了水泵汽蝕問題，并豐富了凈化措施，回收效率高，節(jié)能率約為10%。通常情況下，工業(yè)鍋爐冷凝水雜質(zhì)是磁性氧化鐵，因此，凈化裝置需要對除鐵過濾器進(jìn)行利用，主要包括覆蓋、管式、電磁過濾器。若是凝結(jié)水溫度太高，可運(yùn)用加鈉型苯乙烯－二乙烯苯陽樹脂的過濾器進(jìn)行除鐵，其使用溫度最高為150℃。就不可以安裝凈化裝置，亦或是安裝經(jīng)濟(jì)性較低的鍋爐，需要借助一般回收系統(tǒng)以及添加藥物的方式。在鍋爐分汽缸和凝結(jié)回水系統(tǒng)，借助揮發(fā)性氨或加成膜胺，避免出現(xiàn)水系統(tǒng)腐蝕的問題，將水中鐵雜質(zhì)有效減少。
4．3處理排污率過高的問題
對工業(yè)鍋爐水處理技術(shù)規(guī)范予以完善，在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)降低水中包含的溶解固形物。使補(bǔ)給水水質(zhì)得到高山，運(yùn)用電去離子軟化和反滲透等方法，有效減少補(bǔ)給水溶解固形物。另外，需重視對冷凝水的回收，利用合理的排污方式，全面分析化驗(yàn)結(jié)果，控制排污量，降低鍋爐溶解固形物，避免排污量過大引起能量浪費(fèi)的情況。避免將再生殘液導(dǎo)入到鍋爐內(nèi)，利用軟化器開展再生處理，并清理好再生殘液后，就那些易形成再生殘液的相關(guān)設(shè)備，應(yīng)及時(shí)將其更換。如果過了堿度超過標(biāo)準(zhǔn)值，那么需要運(yùn)用堿性藥劑實(shí)施調(diào)節(jié)處理。鍋爐水處理工作和諸多內(nèi)容有關(guān)，所以需要統(tǒng)一規(guī)劃，借助區(qū)域連片共用鍋爐，將鍋爐水處理工作切實(shí)落到實(shí)處。
5結(jié)束語
綜上所述，當(dāng)前，我國在鍋爐水處理中仍存在諸多問題，就此情況，需要積極革新思想，采取有效方法，將鍋爐水處理檢測以及節(jié)能工作做好。首先，相關(guān)企業(yè)需要立足于自身實(shí)際狀況，對鍋爐水處理裝置進(jìn)行科學(xué)的選擇，優(yōu)化鍋爐水處理工藝，思想科學(xué)排污。其次，企業(yè)需要加強(qiáng)對鍋爐水處理的認(rèn)識和關(guān)注，對采取合理手段開展鍋爐水質(zhì)檢測工作，以獲得最佳化的鍋爐水處理效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
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