1.供暖系統(tǒng)常見運行故障的現(xiàn)象及產生的原因

 

供暖系統(tǒng)在日常運行過程中,其循環(huán)水系統(tǒng)常會出現(xiàn)結垢、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。

 

嚴重時將會影響系統(tǒng)的正常運行,并導致運行成本增大、供暖設備縮短甚至導致設備提前報廢。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處理的含有大量 Ca2+、Mg2+等成垢離子的自來水。

 

在實際生產過程中,常常采用添加防腐阻垢劑的辦法降低自來水的硬度。但同時又常因設備、運行管理不到位,致使防腐阻垢劑的添加不能達到要求,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)內的金屬面上而形成水垢;

 

②補水中的泥沙及各種菌藻微生物進入循環(huán)水系統(tǒng)后,由于溫度適宜而使得微生物生長繁殖,在系統(tǒng)中產生大量微生物粘泥,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供暖系統(tǒng)的金屬材質會產生氧腐蝕和化學腐蝕。由于供暖系統(tǒng)是由多種金屬材質組成的,在含有大量電解質鹽類物質的水中,不同的金屬間就形成了電偶和腐蝕電池,從而對供暖系統(tǒng)金屬產生電化學腐蝕。

 

2 結垢和腐蝕對供暖系統(tǒng)的危害

 

2.1 能耗大幅度增加,運行成本上升

 

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,從而導致整個系統(tǒng)的運行能耗大幅度增加,供暖成本增大。

 

上述數(shù)據(jù)表明,水垢的導熱系數(shù)大大低于碳鋼的導熱系數(shù),與磚相近,水垢的產生將嚴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)結垢后會使熱交換效率下降,介質出口溫度降低,致使進出口介質溫差縮小、供暖效率下降。

 

水垢種類 特征 導熱系數(shù)(KJ/m.h.℃)

 

碳酸鹽水垢 堅硬 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

 

縮短設備使用壽命,增加設備維修費用

 

結垢和粘泥的產生將嚴重影響系統(tǒng)的正常運行。為了清除結垢和粘泥必需對板式換熱器進行周期性的清洗和檢修,致使檢修和清洗費用大幅度增加。并且這種費用遠高于系統(tǒng)正常維護保養(yǎng)費用。

 

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

 

3 清洗供暖系統(tǒng)設備的目的

 

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

 

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

 

②降低運行成本,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保護換熱器板片,延長換熱器及管道設備的使用壽命。

 

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備廣泛應用。但由于水處理工作不到位,導致板式換熱器內結垢、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,應定期對換熱器進行必要的清洗工作,板式換熱器的清洗一般采用化學藥劑清洗和物理除垢清洗兩種方法。

 

4.1 板片清洗前的準備工作:

 

①關閉換熱器冷介質入口閥門、出口閥門,再關閉熱介質入口閥門、出口閥門,所有閥門的關閉均應快速進行;

 

②打開管道最低處閥門,將設備內殘液排放干凈;

 

③量好板式換熱器固定板與移動板之間的距離 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從正規(guī)廠家或商家采購,要有明確的濃度、凈容量、生產單位、生產日期、保質期、使用注意事項等項目的標識及產品合格證;清洗液配置時,配置濃度必須嚴格掌握。如采用硝酸溶液,酸液濃度應根據(jù)板片結垢程度確定;

 

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

 

③水量計量無準確量具時,可通過清洗槽中水的長×寬×高確定。其中長、寬應為清洗槽內表面數(shù)值,高度應待槽中水穩(wěn)定后在清洗槽中心位置測量,上述數(shù)據(jù)均應測量 3次取平均值;

 

④配置時母酸量應根據(jù)配置的清洗液量認真核算;母酸量計量必須用量杯、量筒等專用器具精確計量;清洗液配置人員應戴防護面罩、橡膠手套;

 

⑤清洗液配置時應將母酸順導流棒緩慢倒入水中,并且不斷攪拌,嚴禁采用向酸中加水的配置方法;配置后未用完的母酸應及時密封,按標牌要求環(huán)境進行保存,避免揮發(fā)、變性。

 

4.3 安裝掃頻物理除垢設備

 

①物理除垢設備無需添加藥劑，設備安裝之后以掃頻的方式進行除垢。設備的運行方式為24h全自動運行。其成本相當于添加一年藥劑的費用，而設備的壽命差不多在6-8年左右。

 

②設備的安裝無需拆除設備，也無需停工停產，但是需要有安裝位置。