自從80年代初，國(guó)內(nèi)外集中供熱行業(yè)逐步選用了體積小、占地少、重量輕、投資少、拆裝方便、換熱效率高的板式換熱器，取代了笨重的管殼式換熱器。板式換熱器在熱網(wǎng)交換站中所起的作用越來(lái)越被供熱同行們所重視，并逐步推廣。太原市集中供熱于1994年投產(chǎn)運(yùn)行，共建82座熱力站，供熱面積達(dá)到800萬(wàn)砰。82座熱力站共選用了92臺(tái)國(guó)產(chǎn)的可拆裝換熱器和85臺(tái)進(jìn)口的焊接式換熱器。但在近幾年里，由于板式換熱器流通截面小，結(jié)垢、堵塞造成換熱器效率降低，影響了供熱效果。因此，分析和研究板式換熱器在集中供熱中的應(yīng)用是非常必要的。
1.板式換熱器堵塞原因分析
1.1 循環(huán)水遇熱結(jié)垢造成堵塞
生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中，循環(huán)水遇熱結(jié)垢，降低換熱器熱效率。熱網(wǎng)循環(huán)水源為自來(lái)水和深井水。自來(lái)水的硬度一般為6 mgN/L一8 m&N/L，深井水的硬度一般為14 mgN/L一20 mgN/L，水中的鈣鎂重碳酸鹽遇熱后分解為碳酸鈣沉淀物及松軟無(wú)
定形的氫氧化鎂。其反應(yīng)如下:
這些沉淀物，其中一部分粘結(jié)在受熱強(qiáng)度較大的換熱器受熱面上，形成堅(jiān)硬或松軟的水垢，另外一部分則懸浮在循環(huán)水中循環(huán)流動(dòng)。當(dāng)換熱器受熱面處水循環(huán)不良，流速較低或成“死水”時(shí)，這些懸浮物便沉積在換熱器表面上，形成二次水垢。由于水垢的導(dǎo)熱系數(shù)比鋼板的導(dǎo)熱系數(shù)低10倍一800倍，因此，大大降低了換熱器的傳熱效率。水垢增厚1 mm，熱效率降低8%一9%。
1.2 雜質(zhì)進(jìn)人管網(wǎng)造成堵塞
進(jìn)人管熱網(wǎng)施工過(guò)程中不可避免地有雜質(zhì)進(jìn)入管網(wǎng)，熱網(wǎng)運(yùn)行時(shí)雜質(zhì)隨循環(huán)水進(jìn)人換熱器造成堵塞，降低換熱器熱效率。
1.2.1 熱網(wǎng)管道焊接過(guò)程中的客觀因素
熱網(wǎng)是由口徑大小不同的管道組成的，在管道的焊接過(guò)程中，焊條的殘余短節(jié)和焊渣不可避免地進(jìn)人管網(wǎng)。口徑大的可進(jìn)行人工清掃，小口徑的則無(wú)法清掃。
1.2.2 熱網(wǎng)施工過(guò)程中的人為因素
當(dāng)管道送到施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，由于工地土質(zhì)松軟，管道經(jīng)過(guò)卸、送，焊接之前內(nèi)部已經(jīng)有了砂、土等雜物。另外，由于熱網(wǎng)施工周期較長(zhǎng)，在長(zhǎng)期的敞口放置過(guò)程中，有一些人隨意把石頭、瓦片、編織袋、塑料袋、木棍、建筑垃圾扔進(jìn)管道中。
1.2.3 熱網(wǎng)施工過(guò)程中的環(huán)境因素
集中供熱工程工程量大，施工周期長(zhǎng)，運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)的管道不可能在短時(shí)間內(nèi)全部施工，需較長(zhǎng)時(shí)間存放在施工現(xiàn)場(chǎng)。由于太原地處黃土高原，且風(fēng)沙較多，時(shí)間久了塵土?xí)窈竦胤e沉在管內(nèi)壁，且不易被清掃掉。
1.3 管道內(nèi)壁生銹，形成鐵銹泥造成堵塞
由于一 、二次網(wǎng)的循環(huán)水都未經(jīng)過(guò)除氧處理，管道內(nèi)氧對(duì)金屬的腐蝕不可避免，尤其是夏季停運(yùn)期間，管道內(nèi)水溫度較低，水中氧溶解度較高，常溫下(25℃)為5.75 m歲L，對(duì)管道腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重，尤其是管道處于半充水狀態(tài)時(shí)，由于空氣中含氧量更高，對(duì)管道的腐蝕更為嚴(yán)重，呈點(diǎn)狀、片狀腐蝕。當(dāng)熱網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，鐵銹隨循環(huán)水進(jìn)人換熱器，與換熱器板片表面的水垢結(jié)合，形成巧克力色的水垢片，嚴(yán)重堵塞換熱器流通截面，造成熱效率降低。
2 板式換熱器堵塞后的處理方法
2.1 國(guó)產(chǎn)板式換熱器
國(guó)產(chǎn)板式換熱器最大的優(yōu)點(diǎn)是可拆裝，不受時(shí)空限制，無(wú)論是換熱器堵塞還是結(jié)垢，都可以通過(guò)拆裝，把雜物和水垢徹底清理干凈，從根本上解決了堵塞問(wèn)題。不足之處是拆裝的勞動(dòng)強(qiáng)度大、時(shí)間長(zhǎng)，隨著拆裝次數(shù)的增加，其密封膠條老化變質(zhì)、受損，需更換。拆裝時(shí)要注意使板片受力均勻，避免受力不均變形損壞板片。
2.2 進(jìn)口板式換熱器
進(jìn)口板式換熱器為焊接式整體型，無(wú)法進(jìn)行拆裝，只可進(jìn)行清洗，具體步驟如下:① 水反沖洗:沿與運(yùn)行方向相反的方向把泵、管道、換熱器接好，利用帶有一定壓力的水進(jìn)行連續(xù)的開(kāi)式?jīng)_洗，盡可能把堵塞換熱器的雜物沖洗干凈。②酸洗:把甲酸、緩蝕劑、表面活性劑與軟水按一定比例配制好，然后從下往上加人換熱器，浸泡一定的時(shí)間，使其與水垢充分發(fā)生反應(yīng)后，再進(jìn)行循環(huán)酸洗，最后稀釋排放。主要目的是把換熱器內(nèi)部的水垢除掉。③ 鈍化處理:把NaOH,Na 3P04、軟化水按一定比例配好，利用動(dòng)循環(huán)的方式對(duì)換熱器進(jìn)行堿洗，使pH >7后用水沖洗干凈即可。目的是中和殘余酸液，使換熱器不受腐蝕。進(jìn)口換熱器清洗程序比較復(fù)雜，成本費(fèi)用較高，其結(jié)果不易觀察，尤其在運(yùn)行期不便于操作。
3 防止板式換熱器堵塞的措施
3.1 設(shè)計(jì)方面
3.1.1 設(shè)計(jì)選型
由于換熱器流通截面較小，砂石、焊條、焊渣通過(guò)沖洗、酸洗無(wú)法將其從換熱器中清除掉，必然影響換熱器的熱效率，所以應(yīng)盡可能采用可拆裝式換熱器。
3.1.2 加裝連通管
在換熱器的供、回水管間加裝連通管。在運(yùn)行前，先關(guān)閉換熱器的進(jìn)、出口閥門(mén)，讓循環(huán)水不通過(guò)換熱器進(jìn)行循環(huán)，待運(yùn)行一段時(shí)間，使管網(wǎng)系統(tǒng)的雜物進(jìn)入除污器、濾網(wǎng)后進(jìn)行清掏，這樣可使換熱器受到隔離保護(hù)。
3.1.3 加設(shè)排污閥
在進(jìn)換熱器前的人水管上加裝排污閥。換熱器投運(yùn)前，應(yīng)先打開(kāi)排污閥進(jìn)行排污，待水干凈后方可進(jìn)人換熱器。另外，在換熱器發(fā)生堵塞時(shí)，可用此閥作反沖排水口。
3.1.4 加裝除氧設(shè)施
氧腐蝕除對(duì)管道壽命有影響外，其鐵銹泥對(duì)換熱器的換熱效果影響較大，所以各熱力站應(yīng)加裝除氧裝置。
3.2 材料供應(yīng)方面
材料供應(yīng)時(shí)，應(yīng)在管道兩端加裝塑料或橡膠蓋，以避免外界塵土的侵人，且供、回水管應(yīng)以不同的顏色區(qū)分。
3.3 施工方面
3.3.1 加強(qiáng)施工管理與監(jiān)督，施工單位在管道對(duì)接時(shí)才可取下塑料蓋，并如數(shù)交回其管理部門(mén)，如果管道另一端暫時(shí)不對(duì)接，必須用專(zhuān)用封堵臨時(shí)封閉，并做好記錄，作為竣工驗(yàn)收的必須資料。施工管理人員應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)督執(zhí)行。
3.3.2 大口徑管道每安裝一段管道后，都應(yīng)及時(shí)組織人員清理焊條、焊渣。
3.3.3 管道施工完畢后，必須組織專(zhuān)人負(fù)責(zé)進(jìn)行徹底清洗。未進(jìn)行清洗或清洗不合格的管線(xiàn)不允許并網(wǎng)運(yùn)行。
3.4 生產(chǎn)運(yùn)行管理方面
3.4.1 換熱器投運(yùn)之前，必須與系統(tǒng)隔開(kāi)，利用連通管進(jìn)行冷態(tài)試車(chē)，待循環(huán)一定時(shí)間后，把除污器和濾網(wǎng)內(nèi)雜物清除干凈，然后再進(jìn)行循環(huán)，直到把異物徹底清除干凈，同時(shí)還要進(jìn)行不定期的排污。總之，系統(tǒng)水不合格，決不允許投用換熱器。
3.4.2 運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)把水質(zhì)關(guān)。運(yùn)行過(guò)程中，進(jìn)人系統(tǒng)的補(bǔ)充水必須經(jīng)過(guò)軟化檢驗(yàn)，合格后方可人網(wǎng)。運(yùn)行人員必須定時(shí)對(duì)軟化水進(jìn)行化驗(yàn)、檢查，化驗(yàn)監(jiān)督部門(mén)應(yīng)進(jìn)行不定期的抽查，以保證入網(wǎng)水合格。
4 結(jié)論
4.1 換熱器堵塞會(huì)降低換熱器的熱效率，影響換熱效果，影響供熱單位的聲譽(yù)和供熱事業(yè)的發(fā)展，因此，必須給予高度的重視。
4.2 防止換熱器堵塞，要從每一個(gè)環(huán)節(jié)人手，齊抓共管，而不應(yīng)“頭疼醫(yī)頭，腳疼醫(yī)腳”。
4.3 施工時(shí)，不僅要重視進(jìn)度，更要注重質(zhì)量、管理，以避免以后換熱器堵塞的隱患
