某铝厂氧化铝的可拆式板式换热器由于结垢严重,已经严重影响到了的正常使用,需要进行清洗,其材质为奥氏体不锈钢。
原始垢样为灰白色,垢层分为表层和底层。表层垢主要为碳酸盐垢,可以较容易地进行处理;底层垢质地坚硬且有大量酸不溶物,使用一般的酸洗液与垢反应极其缓慢,经分析,层垢以非常致密的氧化铝为主,此外还含有其他的一些氧化物和少量的磁性氧化铁和炭质,层垢虽较薄但非常坚硬致密。因此处理底层垢成为清洗的关键。
对底层垢使用单一的清洗配方难以达到较好的清洗效果。溶垢试验表明,使用稀H2S04、冷HNO3、HF及强碱均不能溶解污垢,长时间处理也不能使污垢松散,仅有细微的气泡极其缓慢地产生。
在加热条件下用较浓的HNO3能将垢样松散和溶解。
虽然温度越高、浓度越大、时间越长效果可好一些,但考虑到硝酸的腐蚀性,对清洗时的温度、浓度、时间进行了一定的限制,以减轻由于药剂的使用而造成的废液处理及排放。
1)清洗方法
按照拆开的板式换热器的清洗工艺进行清洗。
(1)先采用人工刷洗,高压水(控制压力在10MPa以下,防止设备变形)清除板片上疏松垢层。
(2)在清洗槽内配置好清洗药剂,因为清洗液浓度较高,加热温度不宜过高。将板片放人清洗槽内进行循环+浸泡清洗,清洗时应动静结合,以静为主。清洗时间控制在12h左右。由于板式换热器的特殊性,清洗时需严格控制酸洗液的流速,防止流速过快影响缓蚀剂缓蚀效,率,造成设备腐蚀。
(3)化学清洗结束后,取出板片,用小型清洗机冲洗,换热器板片光亮如新。
(4)清洗废液的处理。清洗废液处理后的排放标准应达到GB8978—1996《污水综合排放标准》中三级排放标准。由于适用的硝酸浓度较高,因此在废液中的酸性较强,不能直接排放,可通过加入碱来中和进行处理。此外还需在废液中加入石灰粉(CaO)处理其他有害离子。
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种换热器。各种板片之间形成薄矩形通道,通过板片进行热量交换。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下,其传热系数比管式换热器高3-5倍,占地面积为管式换热器的三分之一,热回收率可高达90%以上。
板式换热器设计特点:
1、节能:其换热系数在3000~4500kcal/m2·°C·h,比管壳式换热器的热效率高3~5倍。
2、结构紧凑:板式换热器板片紧密排列,与其他换热器类型相比,板式换热器的占地面积和占用空间较少,面积相同换热量的板式换热器仅为管壳式换热器的1/5。
3、容易清洗拆装方便:板式换热器靠夹紧螺栓将夹固板板片夹紧,因此拆装方便,随时可以打开清洗,同时由于板面光洁,湍流程度高,不易结垢。
4、使用寿命长:板式换热器采用不锈钢或钛合金板片压制,可耐各种腐蚀介质,胶垫可随意更换,并可方便在、拆装检修。
5、适应性强:板式换热器板片为独立元件,可按要求随意增减流程,形式多样;可适用于各种不同的、工艺的要求。
6、不串液,板式换热器密封槽设置泄液液道,各种介质不会串通,即使出现泄露,介质总是向外排出。