热交换过程和换热器系统的除垢防垢

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1、由于地区水质的差异，相同的换热系统在不同的地区应用一段时间后也会碰到迥异的问题。举个例子：换热器在水质硬度很低而碱度很高的山东曹州地区，就会因水质碱度过高而容易出现换热器和管道易腐蚀的情况，运行时间较长后会使局部管道破裂漏水。换个地区，当换热器在水质硬度和碱度都很高的西北地区运行一段时间后，则可能会导致换热器结垢，当垢的厚度到达一定值时，换热效率必然受影响，换热器工质部分则会由于热量不能及时带走，系统的温度逐渐升高导致设备停机。当然，腐蚀和结垢的问题远不至存在于以上两地，而是一个普遍存在的问题，尤其是结垢。常见除垢方式方法目前，应用于除垢领域里的方法比较多，我们做一个汇总，并比较其优劣。现有

2、除垢方法分为化学除垢和物理除垢。而化学除垢又大体有软化水、添加阻垢剂以及酸洗等。软化水做为比较可靠和具有显著效果的防垢技术，一般应用在对水质要求以及供水连续性要求比较高的医院反渗透纯水系统、中央空调循环冷却水中。软化水首先需要增加设备，而且要定期补盐，增加了操作的复杂性，这种情况，背离了用户当初为了节能、节省空间、减少操作量的初衷，加上维护人员的工资费用和设备的安装采购费用。其实添加阻垢剂的方法在换热系统中也是不可行的，因为现行的阻垢剂是无法保证对设备的腐蚀水体的污染，而且以归丽精(也称硅磷精)为例，需要添加专用的加药设备，这种设备对管道的水压是有一定的损失的，同样需要专人负责加药，对温度在

3、45度以上的循环水是无法使用的。基于以上缺点，这种方法仍然无法被普遍应用。定期酸洗是另外一种比较直接的解决方法。在工业循环水系统以及锅炉热水系统已经有比较成熟的酸洗方案，但在应用实际中，我们发现其实换热器系统的结垢速率也是非常快的，经常酸洗对设备的腐蚀较严重，清洗后的废酸液对水体的污染是不可想象的。最后来说说现阶段大家都不太熟悉的物理防垢除垢方法，物理防垢除垢至今发展有10余年，从最初的永磁设备，逐渐发展为高频电子除垢仪、全程水处理器，以及到现在的电子感应水处理器。技术在不断的成熟，效果也逐渐地被大家认可和接受，下面我们就对目前市场上比较常见的物理防垢除垢设备进行比较：永磁设备：从笔者目前所

4、见，该类型产品的外观大致就是一个圆环型的永久磁铁，然后套在直管道上，然后用其穿过管路的磁场来处理流经管道的水。而且其应用大多在比较大的管径上(一般为外径100mm以上的管路)，由于其磁场频率和强度固定，所以它适用的水质范围是比较窄的，在某些特定水质条件下表现的比较好，但再换一种水质后或许就没有了效果，所以是不可靠的产品。高频电子除垢仪：这种方法目前仍有部分应用，但因其缺点也明显，逐渐的快被市场所淘汰，那就是安装需要切割管道，比较麻烦，而且电极容易粘附水中的悬浮物造成系统失灵。最近有的厂家在电极的外部涂上了钛氟龙镀层防止电极被悬浮物粘附，但实践应用发现该涂层在悬浮物浓度(SS)稍高的水中经一段

5、时间的冲刷后很容易脱落，问题仍没有得到彻底解决。值得一提的是现在新兴的一种防垢产品量子环，利用其产生的频率和水中矿物质离子的固有频率产生共振而使其提前析出，这种产品的除垢防垢效果也被市场所认可，但由于其制造材料特殊以及生产技术被德国某公司所垄断，所以价格较高，其单台机的价格往往超过了空气源热泵机组本身。除非情况极其特殊，一般是难以被用户接纳的。谈谈实时在线水处理器。这种设备利用外国同类产品的工作原理，结合国内市场水质情况，制作出多波段频率输出，可以涵盖多种水质，一般只需将其安装在循环设备即换热装置前的进水管处即可。经处理后的水在有效时间(热水系统中大概为6小时)内不会结成硬垢附着在管壁。其原

6、理是通过主机在水中产生多个频率强度都按不同规律变化的感应电磁场。该电磁场使水中的成垢离子结合成大量的文石晶核，当水中矿物质含量超过水的饱和溶解度时，成垢离子就会析出并优先生长在这些晶核上形成文石晶体，取代了方解石晶体的析出，而文石晶体呈松软絮状，很容易被水冲走，如此，器壁上的硬垢也开始不断溶解，最后会稀疏并脱落，被水冲走。它的安装方式也比较简单，就是主机连接的线圈通过某种特定方式缠绕在被保护设备前端的进水管道上即可。无须切割打孔，更无须更换电极和保养，耗电量极小，当前是比较完美的解决方案，已经成功地应用于高硬度水质地区。实时在线USP超声波水处理器的除垢防垢，它是利用超声在金属表面产生震动，

7、利用金属和成垢层的抗剪强度不同，使老垢于金属分离。超声换能器在系统中产生空化效应，在水中形成超过1000个大气的真空气泡，在水流的过程中爆裂把成垢离子分解等。他在使用方面目前可在管壳换热器，管道，锅炉，电厂凝汽器等场合。对使用环境和水质的要求较宽，是目前物理除垢防垢最前沿的最佳产品。其实，水系统结垢的问题不止在换热系统，在太阳能热水系统、电热水系统、燃油燃煤热水系统、工业和换热系统也有发生。除垢是目的，防垢是