蒸发式冷凝器的化学清洗和纯化处理

蒸发式冷凝器的化学清洗和纯化处理:

摘要:蒸发式冷凝器的标准构造是采用热镀锌钢制作，即：换热盘管、箱体是用厚镀层热镀板构成，所有焊接接头和折边都涂上含锌95%的富锌漆，以加强防腐蚀寿命。镀锌的主要目的是保护基层金属免受腐蚀。根据设备的特性构造及工作原理，在对有热镀锌材质的设备进行化学清洗除垢时，首先要做到保护热镀锌层不受到化学清洗剂的腐蚀。同时将混合型水垢清洗掉，达到清洗的预期效果。化学清洗除垢后及时地对设备进行纯化预膜处理。有效地防止热镀锌冷凝器机体发生二次腐蚀，保障了设备正常安全运行。

关键词：热镀锌专用缓蚀剂克垢之星2号ZN、纯化预膜处理剂特灵中性一号、杀菌除藻剂灭克菌-BTS、蒸发式冷凝器喷淋化学清洗。

蒸发式冷凝器

蒸发式冷凝器

蒸发式冷凝器是先进的冷凝镀锌设备，是通过制冷剂（氨蒸气），水和空气三者之间的交互作用，以水的气化吸热（部分喷淋水变成水蒸气）吸走制冷剂（氨蒸气）蒸气中的热量，从而使制冷剂蒸气凝结成液态的一种热交换设备。工业化学清洗时不允许破坏热镀锌层，缓蚀效率为99.95%以上，是技术含量较高的清洗工程。

一、冷却水系统结垢的危害和清洗的必要性

（1）换热效率下降

冷却水系统结垢后导热系数很低，一般为 0.1~2.0kaah m-1、h-1、k-1，而钢的导热系数为40~50kahm-1、h-1、k-1，即结垢的导热系数比换热材质的要低上百倍甚至千倍，严重时难以达到制冷效果。

（2）损害设备使用寿命

设备长期带垢运行、极易产生垢下腐蚀，损害设备机体，其腐蚀速度比无垢时大许多倍。其中危害最大的是晶间腐蚀，选择性腐蚀，应力腐蚀，孔蚀等。可使系统破裂或穿孔，将会造成严重损失。

二、冷却水系统结垢的垢质分析

冷却水在使用过程中，大多都没有经过处理或没有处理好。如水中存有大量的钙、镁离子，氧、二氧化碳及氯离子，微生特等。是一种不合格的冷却水。由于冷却水蒸发速度快，温度高，水的浓缩倍率高，又是循环使用。随冷却水的不断蒸发，使水中的各种盐份浓度逐渐增大，当浓度大于溶解度时则会析出在换热面沉积下来。某些溶于水中的盐类则因通过冷凝器传热面时受热分解而析出。

如：Ca（HCO

3）

2

→CaCO

3

+H

2

O+CO

2

↑。换热器表面垢质主要是：CaCO

3

、MgCO

3

、Mg（OH）

2

、

ZnO、Fe

2O

3

、Fe

3

O

4

三、冷却水系统的化学清洗工艺：

（1）冷却水系统清洗前的设备准备：

A、由于原冷却水喷淋系统喷嘴分布不均匀，易留清洗死角，需进行局

部改动。改动后不影响以后的冷却效果。

B、为更好地保障清洗质量，需另外建立一套可移动清洗喷淋系统，为防止残

渣和杂质堵塞喷淋孔，在配液槽（原来的水箱）和回液管分别加装一个滤网。

C、固定喷淋使用原来的循环水系统水分配器。在清洗前检查喷嘴是否通水。

D、移动喷淋系统可从原来设备固有的水分布器其中之一，做一个可移动外软连接，装上喷嘴，就可制得。以解决原有固定喷嘴喷淋除垢时的死角或清洗除垢不均匀情况；可移动喷淋嘴能随时移动，对固定喷淋嘴喷淋时留下的死角或清洗不均匀的部位进行喷淋除垢，确保清洗质量。可移动喷淋系统外接管道应该是软连接，管道要长一些，可对换热盘管的侧面、底部进行360度的旋转喷射喷淋清洗，使侧面、底部都能受到均匀的喷射喷淋，确保换热盘管各个部位得到有效的清洗。

E、注意：移动喷淋嘴及固定喷淋系统的清洗液水压力，清洗剂的水流量。

（2）、清洗剂的选择：

因为该蒸发式冷凝器是整体镀锌。清洗剂选择无色、无臭、无毒的氨基磺酸（NH

2SO

3

H）。

对金属的腐蚀性很小，适合各种金属材料清洗。国内只能购买到和氨基磺酸混合使用保护热镀锌清洗碳酸盐垢的缓蚀剂。

氨基磺酸和碳酸盐垢反应机理：

CaCO

3+2H

2

SO

3

H→Ca（NH

2

SO

3

）

2

+H

2

O+CO

2

↑

MgCO

3+2H

2

SO

3

H→Mg（NH

2

SO

4

）

2

+H

2

O+CO

2

↑

在清洗时可复配一定量的分散剂（聚丙烯酸）增加渗透力。提高清洗效果。注

意：每1公斤垢质需消耗2Kg氨基磺酸。

（3）、缓蚀剂的选择：

当工艺条件和缓蚀剂确定之后，还有一个正确使用缓蚀剂的问题。否则即使是性能适宜的缓蚀剂，如果得不到正确的使用，同样收不到良好的效果。

正确使用缓蚀剂的另一个重要的问题是缓蚀剂浓度。缓蚀剂的任何性能都只有在缓蚀剂达到某一浓度以后才表现出来。因此，要保证缓蚀效果，就不仅只看多少吨酸液加了多少公斤缓蚀剂，更重要的是要看缓蚀剂的分配是否均匀。一定要避免某一局部缓蚀剂浓度偏高，另一些局部浓度又偏低的不均匀现象发生。缓蚀剂浓度往往是无法用化学方法测定的。其浓度的控制主要是从加入方式上加以保证。

在国内只有一家北京奥森特化学工程技术有限公司，代理销售奥地利比姆公司生产的热镀锌清洗专用缓蚀剂，克垢之星-2号ZN缓蚀剂。可用于清洗热镀锌设备，加入量为每吨水4～5Kg、浓度为4～5‰。清洗温度常温。在整个酸洗操作中，酸的浓度最高不得超过7%。腐蚀速率为：0.08g/(m2.h)。通过数十台蒸发式冷凝器的清洗实践证明，克垢之星-2号ZN缓蚀剂是目前最理想的清洗热镀锌材质的专用缓蚀剂。

（4）、杀菌灭藻剂的选择：

生物粘泥：又称软泥或软垢，是冷却水中的微生物大量繁殖造成的。细菌通常以单细胞或多细胞的菌落生存，如条件适宜，1小时就可繁殖12亿个。循环冷却水是一个特殊的生态环境，当水温达到25—40℃和PH=6.5～8.5、恰好是多种微生物生长的适宜条件，加上循环浓缩使营养源和氧均增加，因此有利于微生物的繁殖而造成生物软泥。

金属锌是一种非常活泼的金属，在酸、碱性溶液中非常容易受到腐蚀，反应非常快，所以不能使用代有氯根的杀菌灭藻剂。

北京奥森特化学工程技术有限公司代理销售的奥地利比姆公司生产专用杀菌灭藻剂：灭克菌-BTS 每吨水容积加250克，杀菌时间为1～2小时。灭克菌—BTS适用于冷却水及游泳池水的杀菌除藻，对于清除藻类（绿藻、棕绿藻和黑藻）、以及由黏液形成的细菌和腐蚀木材的真菌非常有效。是第四代聚合铵盐的复合体，具有很宽的pH值适用范围，在实际当中应用于休克剂量加药时也不会产生泡沫，无毒。

特性：pH值………………………约7.0

密度………………………1.03g/cm3

处理前，用机械方法尽可能地将已存在的藻类大部分清除，以节省药剂。这里建议加药量为250g /m3冷却水（循环水），

（5）纯化预膜的选择：