板式换热器以其重量轻、占地面积小、换热效率高、组装灵活等特点，在工业及民用市场上起到了越来越重要的作用。但由于板式换热器间隙窄，流通横截面积小，高温水或带有纤维和颗粒物的介质通过时，很容易结垢或产生堵塞，使板式换热器的换热效率降低，影响了换热器的安全正常运行。因此，如何对板式换热器进行快速有效清洗，防止水垢和堵塞的形成，将成为确保安全生产和稳定运行的重要课题。

 一、板式换热器结垢堵塞的主要原因及其危害

供热领域中，由于水处理设备运行不当，未达到软化要求的软化水直接补入系统中，使水中的可溶性钙、镁盐遇热分解为碳酸钙和氢氧化镁沉淀物黏结在换热器的受热面上，形成了坚硬的水垢。由于水垢的导热性能差，造成了换热器换热效率的降低以及系统阻力的增加，从而影响了供热的效果，给供热单位造成了严重的能源浪费。

工业系统中，带有颗粒物和纤维的流体进入换热器，当换热器流速设计不合理或者流道宽度小于允许宽度时，颗粒物和纤维就会慢慢沉积在换热器流道底部，造成换热器流通不畅阻力增加，严重时换热器不再换热，严重影响系统工艺运行。

二、板式换热器民用结垢和工艺堵塞的清洗方式

 

 

2.1.清洗剂的选择

 

 

清洗剂的选择，目前采用的是酸洗，它包括有机酸和无机酸。有机酸主要有：草酸、甲酸等。无机酸主要有：盐酸、硝酸等。根据换热器结垢和工艺、材质和水垢成分分析得出：

１）换热器流通面积小，内部结构复杂，清洗液若产生沉淀不易排放。

 

２）换热器材质为镍钛合金，使用盐酸为清洗液，容易对板片产生强腐蚀，缩短换热器的使用寿命。

 

通过反复试验发现，选择甲酸作为清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加入缓冲剂和表面活性剂，清洗效果更好，并可降低清洗液对板片的腐蚀。

 

通过对水垢样本的化学试验研究表明，甲酸能够有效地清除水垢。通过酸液浸泡试验，发现甲酸能有效地清除附在板片上的水垢，同时它对换热器板片的腐蚀作用也很小。

 

2.2.清除水垢的基本原理

 

 

１）溶解作用：酸溶液容易与钙、镁碳酸盐水垢发生反应，生成易溶化合物，使水垢溶解。

 

２）剥离作用：酸溶液能溶解金属表面的氧化物，破坏与水垢的结合，从而使附着在金属氧化物表面的水垢剥离，并脱落下来。

 

３）气掀作用：酸溶液与钙、镁、碳酸盐水垢发生反应后，产生大量的二氧化碳。二氧化碳气体在溢出过程中，对于难溶或溶解较慢的水垢层，具有一定的掀动力，使水垢从换热器受热表面脱落下来。

 

４）疏松作用：对于含有硅酸盐和硫酸盐混合水垢，由于钙、镁、碳酸盐和铁的氧化物在酸溶液中溶解，残留的水垢会变得疏松，很容易被流动的酸溶液冲刷下来。

 

2.1.清洗水垢的工艺要求

 

 

１）酸洗温度：提升酸洗温度有利于提高除垢效果，如果温度过高就会加剧酸洗液对换热器板片的腐蚀，通过反复试验发现，酸洗温度控制在６０℃为宜。

 

２）酸洗液浓度：根据反复试验得出，酸洗液应按甲酸８１．０％、水１７．０％、缓冲剂１．２％、表面活性剂０．８％的浓度配制，清洗效果极佳。

 

３）酸洗方法及时间：酸洗方法应以静态浸泡和动态循环相结合的方法进行。酸洗时间为先静态浸泡２ｈ，然后动态循环３￣４ｈ。在酸洗过程中应经常取样化验酸洗浓度，当相邻两次化验浓度差值低于０．２％时，即可认为酸洗反应结束。

 

４）钝化处理：酸洗结束后，板式换热器表面的水垢和金属氧化物绝大部分被溶解脱落，暴露出崭新的金属，极易腐蚀，因此在酸洗后，对换热器板片进行钝化处理。

 

2.4.清洗水垢的具体步骤

 

 

１）冲冼：酸洗前，先对换热器进行开式冲洗，使换热器内部没有泥、垢等杂质，这样既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。

 

２）将清洗液倒入清洗设备，然后再注入换热器中。

３）酸洗：将注满酸溶液的换热器静态浸泡２ｈ，然后连续动态循环３￣４ｈ，其间每隔０．５ｈ进行正反交替清洗。酸洗结束后，若酸液ｐＨ值大于２，酸液可重复使用，否则，应将酸洗液稀释中和后排掉。

 

４）碱洗：酸洗结束后，用ＮａＯＨ，Ｎａ３ＰＯ４，软化水按一定的比例配制好，利用动态循环的方式对换热器进行碱洗，达到酸碱中和，使换热器板片不再腐蚀。

 

５）水洗：碱洗结束后，用清洁的软化水，反复对换热器进行冲洗０．５ｈ，将换热器内的残渣彻底冲洗干净。

 

６）记录：清洗过程中，应严格记录各步骤的时间，以检查清洗效果。

在工业系统例如电厂和大量污水处理中，由于换热器非常大，水质很脏，换热器会出现经常性的堵塞和结垢，此时换热器再拆开处理就变得非常困难。解决的办法主要是系统反向冲洗和内置过滤器。

常规反向冲洗系统是在换热器进出口管道上安装反向冲洗阀，冲洗阀口径要和系统管路相匹配，当系统运行阻力大于设计阻力一倍时，可以判断换热器发生了堵塞，此时应停止换热器运行，关闭换热器进出口阀门，换热器出口冲洗阀接至少0.2MPA压力清水，打开换热器出口和进口清洗阀，清水从换热器进口清洗阀流出，当流出的水从浑浊变清澈后，可以重新接入洗垢用的清洗剂，对换热器进行去垢处理。

还有一种办法是在换热器水质比较脏的一侧，例如开式循环水侧，在换热器的进口通径中，装入和换热器通径大小一致的内置滤网，开式水进入换热器前，会先经过内置滤网过滤，然后才会进行换热。运行一段时间后，就可从换热器背板盲法兰处，打开盲法兰，把内置滤网抽出，进行冲洗或更换滤网，此种工艺也同样不用拆开换热器就可以进行清洗，节约了时间和资源，也不会影响工艺生产。

但是要说明的是，无论是反向冲洗还是内置过滤装置，对换热器的堵塞和结垢都只是起了延缓作用，而不能真正解决换热器的堵塞和结垢，要想延长换热器堵塞时间，最主要还是要从换热器初始设计时就要选择更加合理不宜堵塞的板型。要想完全去除换热器的水垢，还是要把换热器拆开进行酸洗和碱洗处理。

 

最后，换热器拆开清洗结束后，要对换热器进行打压试验，合格后方可使用。

三、防止板式换热器结垢的措施

１）运行中严把水质关，必须对系统中的水和软化罐中的软化水进行严格的堵塞水质化验，合格后才能注入管网中。

 

２）在供热系统中，除污器和过滤器应当进行不定期的清理外，还应当保持管网中的清洁，以防止换热器堵塞。

 

３）采用合理的过滤装置，确保进入换热器的水质颗粒物含量已经低于板式换热器对于颗粒物直径的要求。

综上所述，选择合理的方式对换热器进行清洗和防堵塞，是换热器生产正常运行的重要保证。