蒸發(fā)式冷凝器（蒸發(fā)冷）的清洗
一、蒸發(fā)式冷凝器水系統(tǒng)產(chǎn)生的問題
冷卻水在循環(huán)系統(tǒng)中不斷循環(huán)使用，由于水的溫度升高，水流速度的變化及水的蒸發(fā)，各種無機(jī)離子和有機(jī)物質(zhì)的濃縮，冷卻塔和冷水池在室外受到陽光照射，風(fēng)吹雨淋，灰塵雜物的進(jìn)入，以及設(shè)備結(jié)構(gòu)和材料等多種因素的綜合作用，會產(chǎn)生比直流系統(tǒng)更為嚴(yán)重的沉積物的附著、設(shè)備腐蝕和微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等問題，它們會威脅和破壞工廠周期地安全生產(chǎn)，甚至造成經(jīng)濟(jì)損失。具體來講，冷卻循環(huán)水主要存在以下幾方面的問題：
1、垢的形成。主要由兩方面因素造成。一方面是經(jīng)過冷卻塔的曝氣，水中CO2隨空氣從水中飄溢，使水中溶解度大的Ca(HCO3)2轉(zhuǎn)化成濃度很小的CaCO3，從而析出附著在金屬表面上成垢；另一方面是由于循環(huán)水蒸發(fā)濃縮，使水中Ca2+離子、Mg2+離子達(dá)到飽和狀態(tài)析出成垢。
CaCO3沉積在冷凝器傳熱表面，形成致密的碳酸鈣水垢，它的導(dǎo)熱性能很差。不同的水垢，其導(dǎo)熱系數(shù)不同，但一般不超過1.16W/(m2·k)，而鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)為45 W/(m2·k)，可見水垢形成必然影響冷凝器的傳熱效率。
2、氧腐蝕。由于循環(huán)水為敞開系統(tǒng)，水中溶解氧豐富，極易產(chǎn)生氧腐蝕。同時(shí)，循環(huán)冷卻水在濃縮過程中，水中Cl-、SO42-濃度會升高，Cl-、SO42-會使金屬上保護(hù)膜的保護(hù)性能降低，加速陽極反應(yīng)，使腐蝕加速，致使系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生大量銹瘤，嚴(yán)重時(shí)造成設(shè)備及管線腐蝕穿孔，提前報(bào)廢。
3、微生物腐蝕。微生物的滋生也會使金屬發(fā)生腐蝕。這是由于微生物排出的粘液與無機(jī)垢和泥砂雜物等形成的沉積物附著在金屬表面，形成氧濃差電池，促使金屬腐蝕。此外，在金屬表面和沉積物之間缺乏氧，因此一些厭氧菌（主要是硫酸鹽還原菌）得以繁殖，當(dāng)溫度為30℃左右時(shí)，繁殖更快。它分解水中的硫酸鹽，產(chǎn)生H2S，引起碳鋼腐蝕，其反應(yīng)如下：
SO24+8H+8e=S2+4H2O+能量(細(xì)菌生存所需)Fe2++S2-=FeS↓
鐵細(xì)菌是鋼鐵銹瘤產(chǎn)生的主要原因，它能使Fe2氧化為Fe3，釋放的能量供細(xì)菌生存需要。Fe2+====== Fe2++能量（細(xì)菌生存所需）
上述各種因素對碳鋼引起的腐蝕常使冷凝器管壁被腐蝕穿孔，形成滲漏，或工藝介質(zhì)泄漏如冷卻水中，污染水體，或冷卻水滲入工藝介質(zhì)中，使產(chǎn)品受到影響。
4、灰塵。冷卻塔通過使水與空氣發(fā)生強(qiáng)制對流從而達(dá)到降溫的目的。相當(dāng)于水對空氣進(jìn)行洗滌，從而使進(jìn)入系統(tǒng)沉積成垢。
5、生物粘泥。由于冷卻循環(huán)水溫一般為30--40℃，且氧含量、溫度適宜，特別適于細(xì)菌的生長繁殖，從而在冷地系統(tǒng)內(nèi)結(jié)生大量藻類及粘泥。粘泥積附在冷凝器管壁上，除了會引起腐蝕外，還會使冷卻水的流量減少，從而降低冷凝器的冷卻效率；嚴(yán)重時(shí)，這些生物粘泥會將管子堵死，迫使停產(chǎn)清洗。
二、蒸發(fā)式冷凝器清洗的必要性
蒸發(fā)式冷凝器作為制冷系統(tǒng)的主要熱交換設(shè)備。其工作原理為：壓縮機(jī)排出的過熱高壓狀態(tài)制冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝盤管；盤管內(nèi)的高壓高溫制冷劑與盤管外的噴淋水和空氣進(jìn)行熱交換，有氣態(tài)逐漸被冷凝為液態(tài)。引風(fēng)機(jī)的超強(qiáng)風(fēng)力使噴淋水安全均勻地覆蓋在盤管表面，水借風(fēng)勢，極大提高熱交換效果。噴淋水和空氣吸收熱量后溫度升高，部分水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，利用水的汽化潛熱帶走大量的熱量。熱空氣中的水滴被高效脫水器截住并收集到PVC熱交換層中，另一部分水吸收管內(nèi)介質(zhì)的熱量后溫度升高，下落到PVC熱交換層中，被橫向流過的空氣冷卻，溫度降低，進(jìn)入集水箱中，再經(jīng)循環(huán)水泵進(jìn)行噴淋系統(tǒng)中繼續(xù)循環(huán)。
蒸汽式冷凝器經(jīng)常遇到的重要問題是污垢沉積，污垢包括水垢、淤泥、生物黏泥和腐蝕產(chǎn)物。污垢特別容易沉積在傳熱表面上，影響傳熱的正常運(yùn)行，使換熱器效率下降，消耗和浪費(fèi)能量，嚴(yán)重時(shí)甚至使熱換器堵塞，系統(tǒng)阻力增大。水泵和冷凝器效率下降，生產(chǎn)能耗下降，生產(chǎn)能耗增加，產(chǎn)量下降。據(jù)報(bào)道1.5mmCaCo3垢將增加10%——20%的能耗，12mm的垢將增加70%左右的能耗，25mm的垢則可使設(shè)備效率下降95%，即完全失去熱交換效率。因污垢的導(dǎo)熱系數(shù)很小，所以污垢的厚度并不大時(shí)污垢熱阻就很大，有資料介紹，水垢的熱阻是鋼鐵的50——100倍。由此可見，對蒸發(fā)器的定期清洗是非常必要的。
蒸發(fā)式冷凝器由于其特定的結(jié)構(gòu)形式，給清洗帶來諸多不便，以致于有清洗公司望而卻步。我公司經(jīng)過多年來的不斷的研究，總結(jié)了整套的清洗方案，改制了針對蒸發(fā)器特用的清洗設(shè)施，并在實(shí)踐中取得了良好的效果。在中國清洗世界2005年10月，第21卷中發(fā)表了《蒸發(fā)式冷凝器的噴淋化學(xué)清洗》論文。
蒸發(fā)式冷凝器的清洗工藝為：水沖洗→殺菌滅藻→正、反向噴淋酸洗→水沖洗→鈍化予膜→人工清理。碳酸鹽除垢率達(dá)90%以上，洗凈率為85%完全達(dá)到中華人民共和國化學(xué)工業(yè)部《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。
