工業清洗劑的選用原則

?良好的去污能力;

?對清洗對象無不良影響;

?質量穩定;

?價格低廉。

2、常用的化學清洗劑

（1）利用溶解作用去污的清洗劑（包括水和有機溶劑）；

（2）利用表面活性作用去污的表面活性劑清洗劑（如陽離子、陰離子、非離子及兩性離子表面活性劑）；      

（3）利用化學反應作用去污的化學清洗劑（如酸、堿、鹽、氧化劑等）。

3、換熱器清洗藥劑的選擇方法

清洗換熱器時首先確定好清洗部位，確定好換熱器材料，取樣分析后，根據換熱器材質及結垢程度選擇試劑。

（1）對于碳鋼材質以碳酸鹽垢及鐵銹為主時,一般選擇鹽酸做主酸洗液效果較好,出于安全考慮也可選擇有機酸氨基磺酸做為主洗酸劑;

（2）對于不銹鋼來說一般選擇硝酸為最佳清洗酸劑,同樣出于安全角度考慮式根據實際情況也可選擇酸性溫和的氨基磺酸作為主洗酸劑。

（3）清洗銅材料換熱器時候,一定要注意是哪種銅材質。

黃銅尤其要注意,黃銅主要成分為銅,其次鋅的含量相當高,為了防止脫鋅現象發生,對酸洗液選擇盡可能濃度較低,一般緩蝕劑同時保護銅、鋅兩種金屬效果較差。故在操作過程中采取溫和清洗方式,即低濃度、短時間、小流速,常溫清洗比較好。

一般緩蝕劑選擇Lan-826即可,對于其他助劑,如表面活性劑、黏泥剝離劑、發泡劑等可根據清洗劑選擇原則結合具體情況選擇。在一些特殊情況下,主要是指清洗材料可能存在缺陷或者比較薄或者其他的特殊情況時,應慎重考慮選擇藥劑。

換熱器分類

1
按工藝功能分類

冷卻器、加熱器、再沸器、冷凝器、蒸發器、過熱器、廢熱鍋爐等。

2
按傳熱方式和結構分類

間壁傳遞熱量式和直接接觸傳遞熱量式，其中間壁傳熱式又分為管殼式、板式、管式、液膜式等其他形式的換熱器。

從工藝功能選擇換熱器

冷卻器

1
間壁式冷卻器

☆ 當傳熱量大時，可以選擇傳熱面積和傳熱系數較大的板式換熱器比較經濟，但是板式換熱器的使用溫度一般不大于150℃，壓降較大。

☆ 對于壓降和溫度壓力較高的情況，選用管殼式換熱器較為合理。

☆ 板翅式換熱器由于翅片的作用，適用于氣體物料的冷卻，其使用溫度一般也小于150℃。

☆ 空冷器適用于高溫高壓的工藝條件，其熱物流出口溫度要求比設計溫度高15~20℃。

2
直接接觸式冷卻器

☆ 適用于需要急速降低工藝物料的溫度、伴隨有吸收或除塵的工藝物料的冷卻、大量熱水的冷卻和大量水蒸氣的冷凝冷卻等工況。

加熱器

1
高溫情況

當溫度要求高達500℃以上時可選用蓄熱式或直接火電加熱等方式。

2
中溫情況

對于150~300℃工況一般采用有機載熱體作為加熱介質。分為液相和氣相兩種。

3
低溫情況

當溫度小于150℃時首先考慮選用管殼式換熱器，只有工藝物料的特性或者工藝條件特殊時，才考慮其他形式，例如熱敏性物料加熱多采用降膜式或波紋板式換熱器。

再沸器

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                               圖1 四種再沸器類型

多采用管殼式換熱器，分為強制循環式、熱虹吸式和釜式再沸器三種。其設計溫差一般選用20~50℃，單程蒸發率一般為10%~30%。

表1 各種再沸器的比較

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冷凝器

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圖2 冷凝器形式

一般用于蒸餾塔塔頂蒸汽的冷凝以及反應氣體的冷凝，對于蒸餾塔頂，一般選用管殼式、空冷器、螺旋板式、板翅式等換熱器作為冷凝器，對于反應系統，一般選用管殼式、套管式或噴淋式等換熱器作為冷凝器。

表2 冷凝器特性比較

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常用換熱器選用-
管殼式換熱器

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圖 3 管殼式換熱器

工藝條件

1
溫度

冷卻水出口溫度不宜高于60℃以免結垢嚴重，高溫端的溫差不應小于20℃，低溫端的溫差不應小于5℃。當在兩工藝物流之間進行換熱時，低溫端的溫差不應小于20℃。

采用多管程單殼程換熱器且用水做冷卻劑時，冷卻水出口溫度不應高于工藝流體的溫度。冷卻劑入口溫度應高于工藝物流中易結凍組分的冰點。當冷凝帶有惰性氣體的物料時，冷卻劑出口溫度應低于工藝物料的露點。

2
壓力降

增大工藝物流的流速可以增加傳熱系數，使換熱器結構緊湊，但是流速增加關系到換熱器的壓力降。

3
物流安排

☆ 為節省保溫層和減少殼體厚度，高溫物流一般走管程，有時候為了物料冷卻也可使高溫物流走殼程。

☆ 較高壓力的物流走管程。

☆ 黏度較大的物流走殼程，在殼程可以得到較高的傳熱系數。

☆ 腐蝕性較強的物流走管程。

☆ 對壓力降有特定要求的工藝物流走管程，因為管程的傳熱系數和壓降計算誤差小。

☆ 較臟和易結垢的物流走管程，便于清洗和控制結垢，若走殼程，應采用正方形的排管方式，并采用可拆式換熱器。

☆ 流量較小的物流走殼程，易使物流形成湍流狀態增加傳熱系數。

☆ 傳熱膜系數較小的物流走殼程，易于提高傳熱膜系數。

結構參數

1
平滑管

☆ 管徑：管徑越小換熱器越緊湊，越便宜，同時壓降也越大。常用的管徑有19mm、25mm、32mm。

☆ 管長：無相變換熱時，管子較長，傳熱系數增加，對于相同的換熱面積，采用長管管程數少，壓力降小，且傳熱面積比價低。

☆ 排布：主要有正方形和三角形兩種配布形式，三角形的配布有利于殼程物流的湍流，正方形配布有利于殼程清洗。管心距越小，設備越緊湊，但會引起管板增厚，清潔不便，殼程壓降增大，一般選用1.25~1.5倍管外徑的間距。

2
管程數及殼程形式

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圖4 殼程形式

常用的有1、2管程或4管程，管程數增加，管內流速增加，但是管內流速要受到管程壓力降的限制。殼程形式分為單殼程、雙分流式、雙殼程和分流式。

3
折流板

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圖5 圓缺型折流板形式

折流板可以改變殼程流體的方向，使其垂直于管束流動，獲得較好的傳熱效果。一般分為圓缺型折流板、環盤型折流板和孔式折流板。折流板間距影響到殼程物流的流向和流速，從而影響到傳熱效率。最小的折流板間距為殼體直徑的1/5，不應小于50mm。

物理清洗是借助各種機械外力和能量使污垢粉碎、分離并剝離離開物體表面，從而達到清洗的效果。物理清洗方式都有一個共同點：高效、無腐蝕、安全、環保。其缺點是在清洗結構復雜的設備內部時其作用力有時不能均勻達到所有部位而出現“死角”。

常見的方法有，超聲波除垢、PIG清管技術、電場除垢技術等。

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（1）高壓水噴射清洗

利用柱塞泵產生的高壓水經過特殊噴嘴噴向垢層，除垢徹底、效率高，但是其裝機容器里大、耗水多。

（2）超聲波除垢

主要是利用超聲波聲場處理流體，使流體種的成垢物質在超聲場作用下，其物理形態和化學性能發生一系列變化，使之分散、粉碎、松散、松脫而不易附著管壁形成的積垢。

（3）管道內移動式除垢機具除垢

新型管道內移動式除垢機具效率較高，質量好，適用于油氣輸送管道及化工液體和水輸送管道的除垢。

按驅動方式不通過，典型的管道內移動式除垢機具分為：

A.電力驅動移動式除垢機具；

B.液力驅動移動式除垢機具；

C.壓縮空氣驅動移動式除垢機具。

3、機械清洗

空調冷凝器的作用

　　空調制冷系統由壓縮機，冷凝器，膨脹閥和蒸發器組成，其工作過程如下：制冷劑在壓力溫度下沸騰，低于被冷卻物體或流體的溫度。壓縮機不斷地抽吸蒸發器中產生的蒸氣，并將它壓縮到冷凝壓力，然后送往冷凝器，在壓力下等壓冷卻和冷凝成液體，制冷劑冷卻和冷凝時放出的熱量傳給冷卻介質（通常機房空調采用的空氣），與冷凝壓力相對應的冷凝溫度一定要高于冷卻介質的溫度，冷凝后的液體通過膨脹閥或其他節流元件進入蒸發器。

　　在整個循環過程中，壓縮機起著壓縮和輸送制冷劑蒸氣并造成蒸發器中的低壓力，冷凝器中的高壓力的作用，是整個系統的心臟;節流閥對制冷劑起節流降壓作用并調節進入蒸發器的制冷劑流量;蒸發器是輸出冷量的設備，制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻物體的熱量，從而達到制取冷量的目的;冷凝器是輸出熱量的設備，從蒸發器中吸取的熱量連壓縮機消耗的功轉化的熱量在冷凝器中被冷卻介質帶走。

　　根據冷卻介質種類的不同，冷凝器可歸納為四大類，其作用如下

　　⑴水冷卻式：在這類冷凝器中，制冷劑放出的熱量被冷卻水帶走。冷卻水可以是一次性使用，也可以循環使用。水冷卻式冷凝器按其不同的結構型式又可分為立式殼管式、臥式殼管式和套管式等多種。

　　⑵空氣冷卻式（又叫風冷式）：在這類冷凝器中，制冷劑放出的熱量被空氣帶走。空氣可以是自然對流，也可以利用風機作強制流動。這類冷凝器系用于氟利昂制冷裝置在供水不便或困難的場所。

　　⑶水—空氣冷卻式：在這類冷凝器中，制冷劑同時受到水和空氣的冷卻，但主要是依靠冷卻水在傳熱管表面上的蒸發，從制冷劑一側吸取大量的熱量作為水的汽化潛熱，空氣的作用主要是為加快水的蒸發而帶走水蒸氣。所以這類冷凝器的耗水量很少，對于空氣干燥、水質、水溫低而水量不充裕的地區乃是冷凝器的優選型式。這類冷凝器按其結構型式的不同又可分為蒸發式和淋激式兩種。

　　⑷蒸發—冷凝式：在這類冷凝器中系依靠另一個制冷系統中制冷劑的蒸發所產生的冷效應去冷卻傳熱間壁另一側的制冷劑蒸汽，促使后者凝結液化。如復疊式制冷機中的蒸發—冷凝器即是。

　　空調冷凝器在整個空調制冷的過程中起著核心作用，在整個制冷系統中，冷凝器管內制冷液直接與管外空氣強制進行熱交換，以達到制冷空氣的效果。

　　冷凝器原理圖

　　冷凝器是冷水機系統的核心部件之一，屬于換熱器的一種，能把氣體或蒸氣轉變成液體，將管中的熱量快速傳到管子附近的空氣中，達到換熱的目的，冷凝器工作過程就是一個放熱的過程，所以冷凝器溫度都是比較高的。

1. 傳熱系數高由于不同的波紋板相互倒置，構成復雜的流道，使流體在波紋板間流道內呈旋轉三維流動，能在較低的雷諾數（一般Re=50~200）下產生紊流，所以傳熱系數高，一般板式認為是管殼式的3~5倍。

2. 對數平均溫差大，末端溫差小。在管殼式換熱器中，兩種流體分別在管程和殼程內流動，總體上是錯流流動，對數平均溫差修正系數小，而板式換熱器多是并流或逆流流動方式，其修正系數也通常在0.95左右。此外，冷、熱流體在板式換熱器內的流動平行于換熱面、無旁流，因此使得板式換熱器的末端溫差小，對水換熱可低于1℃，而管殼式換熱器一般為5℃。圖片

3. 占地面積小。板式換熱器結構緊湊，單位體積內的換熱面積為管殼式的2~5倍，也不像管殼式那樣要預留抽出管束的檢修場所，因此實現同樣的換熱量，板式換熱器占地面積約為管殼式換熱器的1/5~1/8。

4. 容易改變換熱面積或流程組合，只要增加或減少幾張板，即可達到增加或減少換熱面積的目的；改變板片排列或更換幾張板片，即可達到所要求的流程組合，適應新的換熱工況，而管殼式換熱器的傳熱面積幾乎不可能增加。

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5. 重量輕。板式換熱器的板片厚度僅為0.4~0.8mm，而管殼式換熱器的換熱管的厚度為2.0~2.5mm，管殼式的殼體比板式換熱器的框架重得多，板式換熱器一般只有管殼式重量的1/5左右。

6. 價格低。采用相同材料，在相同換熱面積下，板式換熱器價格比管殼式約低40%~60%。

7. 制作方便。板式換熱器的傳熱板是采用沖壓加工，標準化程度高，并可大批生產，管殼式換熱器一般采用手工制作。

8. 容易清洗。框架式板式換熱器只要松動壓緊螺栓，即可松開板束，卸下板片進行機械清洗，這對需要經常清洗設備的換熱過程十分方便。

9. 熱損失小。板式換熱器只有傳熱板的外殼板暴露在大氣中，因此散熱損失可以忽略不計，也不需要保溫措施。而管殼式換熱器熱損失大，需要隔熱層。

10. 容量較小。板式換熱器是管殼式換熱器的10%~20%。

11. 單位長度的壓力損失大。由于傳熱面之間的間隙較小，傳熱面上有凹凸，因此比傳統的光滑管的壓力損失大。