換熱器為什么會結(jié)垢?有哪些原因?
(1)流體的流動速度。流體的流速可通過對傳熱傳質(zhì)的影響和機械作用力使結(jié)垢受到影響,該影響過程非常復(fù)雜。事實上,流速對不同類型結(jié)垢產(chǎn)生的影響是不同的,對不同類型換熱設(shè)備結(jié)垢的影響程度也不相同。在換熱器中,流速對污垢的影響應(yīng)該同時考慮其對污垢沉積和污垢剝蝕的影響,對于所有各類污垢,由于流速增大引起剝蝕率的增大較污垢沉積的速率更為顯著,所以污垢增長率隨著流速的增大而減小。但是在實際運行中,流速的增加將增大能耗,所以,流速并不是越高越好,應(yīng)就能耗和污垢兩個方面來綜合考慮。
(2)流體性質(zhì)。流體的性質(zhì)包括流體本身的性質(zhì)和不溶于流體或被流體夾帶的各種物質(zhì)的特性。在冷卻水系統(tǒng)中,水質(zhì)特性對污垢沉積起關(guān)鍵作用,若含有鹽和其他物質(zhì),可能因溫度或濃度的變化而結(jié)晶等;若含有不溶解氣體會影響金屬表面的腐蝕;若含有微生物和養(yǎng)分也對生物污垢有影響。
(3)傳熱壁面的溫度。流體溫度及其傳熱系數(shù)決定該界面溫度?;瘜W(xué)反應(yīng)速度取決于溫度,生物污垢也取決于溫度,流體溫度的增加一般會導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速度和生物污垢速度的增大,從而對污垢的沉積量產(chǎn)生影響,導(dǎo)致污垢增長率升高。
(4)換熱設(shè)備參數(shù)。一是換熱面材料:通常結(jié)垢情況與材料有很大關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),銅合金材料對生物污垢起抑制作用。而對于其他常用的碳鋼,不銹鋼而言,只是通過腐蝕產(chǎn)物的沉積而影響結(jié)垢,而如果采用耐蝕性能良好的石墨或陶瓷等非金屬材料,則不易發(fā)生結(jié)垢。二是換熱面狀態(tài):換熱面材料的表面質(zhì)量會影響污垢的形成和沉積,表面粗糙度越大,越有利于污垢的形成和沉積。三是換熱器結(jié)構(gòu):經(jīng)驗表明,一般板式換熱器和螺旋板換熱器的抗垢性能要優(yōu)于管殼式換熱器。