1.供暖系統(tǒng)常見運(yùn)行故障的現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因

 

供暖系統(tǒng)在日常運(yùn)行過程中,其循環(huán)水系統(tǒng)常會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢、腐蝕和生物粘泥等現(xiàn)象,致使板式換熱器換熱效率下降、循環(huán)水流速、下降壓降增大。

 

嚴(yán)重時(shí)將會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,并導(dǎo)致運(yùn)行成本增大、供暖設(shè)備縮短甚至導(dǎo)致設(shè)備提前報(bào)廢。造成這些故障的主要原因有:

 

①在供暖系統(tǒng)中特別是二次網(wǎng)系統(tǒng)中,板式換熱器用水一般都采用未經(jīng)處理的含有大量 Ca2+、Mg2+等成垢離子的自來水。

 

在實(shí)際生產(chǎn)過程中,常常采用添加防腐阻垢劑的辦法降低自來水的硬度。但同時(shí)又常因設(shè)備、運(yùn)行管理不到位,致使防腐阻垢劑的添加不能達(dá)到要求,從而造成大量的 Ca2+、Mg2+從水中飽和析出沉積在換熱器及管網(wǎng)內(nèi)的金屬面上而形成水垢;

 

②補(bǔ)水中的泥沙及各種菌藻微生物進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)后,由于溫度適宜而使得微生物生長(zhǎng)繁殖,在系統(tǒng)中產(chǎn)生大量微生物粘泥,附著在換熱器上并與水垢混合在一起形成生物性污垢;

 

③水中的溶解氧和鹽類對(duì)供暖系統(tǒng)的金屬材質(zhì)會(huì)產(chǎn)生氧腐蝕和化學(xué)腐蝕。由于供暖系統(tǒng)是由多種金屬材質(zhì)組成的,在含有大量電解質(zhì)鹽類物質(zhì)的水中,不同的金屬間就形成了電偶和腐蝕電池,從而對(duì)供暖系統(tǒng)金屬產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。

 

2 結(jié)垢和腐蝕對(duì)供暖系統(tǒng)的危害

 

2.1 能耗大幅度增加,運(yùn)行成本上升

 

供暖系統(tǒng)生成水垢和生物粘泥后,使得換熱器傳熱效率下降,循環(huán)水流通面積變小,流通阻力增大,從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗大幅度增加,供暖成本增大。

 

上述數(shù)據(jù)表明,水垢的導(dǎo)熱系數(shù)大大低于碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù),與磚相近,水垢的產(chǎn)生將嚴(yán)重影響板式換熱器的熱遞效率。

 

2.2 系統(tǒng)工作效率下降,影響供熱效果

 

供暖系統(tǒng)結(jié)垢后會(huì)使熱交換效率下降,介質(zhì)出口溫度降低,致使進(jìn)出口介質(zhì)溫差縮小、供暖效率下降。

 

水垢種類 特征 導(dǎo)熱系數(shù)(KJ/m.h.℃)

 

碳酸鹽水垢 堅(jiān)硬 2.1松軟 0.85～ 4.2

 

硫酸鹽水垢 硬而致密 2.1～ 8.4

 

硅酸鹽水垢 堅(jiān)硬 0.21～ 0.84

 

混合水垢 硬而致密 2.94

 

碳鋼 126～ 210

 

銅 (紫銅 )1092～ 1428

 

磚1.68～ 3.36

 

水垢引起的傳熱損失(以 CaCO2為主)

 

水垢厚度(mm)0.5 0.8 1.0 1.25 1.6 2.2

 

熱損失(%)3.5 7.0 8.0 10.0 12.5 15.0 2.3

 

縮短設(shè)備使用壽命,增加設(shè)備維修費(fèi)用

 

結(jié)垢和粘泥的產(chǎn)生將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為了清除結(jié)垢和粘泥必需對(duì)板式換熱器進(jìn)行周期性的清洗和檢修,致使檢修和清洗費(fèi)用大幅度增加。并且這種費(fèi)用遠(yuǎn)高于系統(tǒng)正常維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。

 

由于腐蝕的作用,供暖水系統(tǒng)中的金屬材料會(huì)受到損傷,這種損傷將使換熱器設(shè)備及管道使用壽命縮短,造成供暖水管道和末端設(shè)備的潰爛、滲漏,嚴(yán)重時(shí)甚至將導(dǎo)致?lián)Q熱器提前報(bào)廢。

 

3 清洗供暖系統(tǒng)設(shè)備的目的

 

對(duì)于供熱系統(tǒng)而言,換熱器板片結(jié)垢和微生物粘泥附著是影響其正常運(yùn)行的主要因素,其對(duì)供熱系統(tǒng)的安全、正常和低成本運(yùn)行影響極大,因而需定期對(duì)板式換熱器進(jìn)行清洗,通過安全有效的清洗可達(dá)到如下目的:

 

①徹底清除循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)的各種水垢、微生物粘泥和腐蝕產(chǎn)物,確保系統(tǒng)安全正常運(yùn)行,以及較高的供暖效率;

 

②降低運(yùn)行成本,大幅度節(jié)約能源,清洗后可使系統(tǒng)耗電量或耗熱量降低 20%～ 30%左右;

 

③在消除腐蝕隱患的同時(shí)保護(hù)換熱器板片,延長(zhǎng)換熱器及管道設(shè)備的使用壽命。

 

4 板式換熱器清洗的方法

 

近年來,由于集中供熱的大力推廣、發(fā)展,以板式換熱器為主體的換熱設(shè)備廣泛應(yīng)用。但由于水處理工作不到位,導(dǎo)致板式換熱器內(nèi)結(jié)垢、腐蝕,換熱效率下降的現(xiàn)象也極為普遍。為了提高換熱效率,應(yīng)定期對(duì)換熱器進(jìn)行必要的清洗工作,板式換熱器的清洗一般采用化學(xué)藥劑清洗和物理除垢清洗兩種方法。

 

4.1 板片清洗前的準(zhǔn)備工作:

 

①關(guān)閉換熱器冷介質(zhì)入口閥門、出口閥門,再關(guān)閉熱介質(zhì)入口閥門、出口閥門,所有閥門的關(guān)閉均應(yīng)快速進(jìn)行;

 

②打開管道最低處閥門,將設(shè)備內(nèi)殘液排放干凈;

 

③量好板式換熱器固定板與移動(dòng)板之間的距離 B值,要求從上到下至少為 3～ 4值,尺寸精確至 mm;

 

4.2 化學(xué)清洗

 

4.2.1 清洗液選擇:清洗溶液可選用濃度≤5%的硝酸、氨基磺酸、檸檬酸溶液,禁用鹽酸或硫酸溶液(以上清洗液濃度均為體積濃度)。

 

4.2.2 清洗液配置:

 

①配置清洗液的母酸應(yīng)從正規(guī)廠家或商家采購,要有明確的濃度、凈容量、生產(chǎn)單位、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、使用注意事項(xiàng)等項(xiàng)目的標(biāo)識(shí)及產(chǎn)品合格證;清洗液配置時(shí),配置濃度必須嚴(yán)格掌握。如采用硝酸溶液,酸液濃度應(yīng)根據(jù)板片結(jié)垢程度確定;

 

②清洗液配置量應(yīng)根據(jù)需清洗板片的數(shù)量及結(jié)垢程度確定;配置清洗液時(shí),清洗槽應(yīng)放平,一次配置清洗液量不宜超過清洗槽體積的2/3;配置時(shí)水量根據(jù)需配置的清洗液量認(rèn)真核算;

 

③水量計(jì)量無準(zhǔn)確量具時(shí),可通過清洗槽中水的長(zhǎng)×寬×高確定。其中長(zhǎng)、寬應(yīng)為清洗槽內(nèi)表面數(shù)值,高度應(yīng)待槽中水穩(wěn)定后在清洗槽中心位置測(cè)量,上述數(shù)據(jù)均應(yīng)測(cè)量 3次取平均值;

 

④配置時(shí)母酸量應(yīng)根據(jù)配置的清洗液量認(rèn)真核算;母酸量計(jì)量必須用量杯、量筒等專用器具精確計(jì)量;清洗液配置人員應(yīng)戴防護(hù)面罩、橡膠手套;

 

⑤清洗液配置時(shí)應(yīng)將母酸順導(dǎo)流棒緩慢倒入水中,并且不斷攪拌,嚴(yán)禁采用向酸中加水的配置方法;配置后未用完的母酸應(yīng)及時(shí)密封,按標(biāo)牌要求環(huán)境進(jìn)行保存,避免揮發(fā)、變性。

 

4.3 安裝掃頻物理除垢設(shè)備

 

①物理除垢設(shè)備無需添加藥劑，設(shè)備安裝之后以掃頻的方式進(jìn)行除垢。設(shè)備的運(yùn)行方式為24h全自動(dòng)運(yùn)行。其成本相當(dāng)于添加一年藥劑的費(fèi)用，而設(shè)備的壽命差不多在6-8年左右。

 

②設(shè)備的安裝無需拆除設(shè)備，也無需停工停產(chǎn)，但是需要有安裝位置。