换热器/是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,所以在运行过程中,水中的杂质会对换热器构成危害。本文主要介绍几种主要的危害。
1、以离子或分子状态溶解于水中的杂质危害
a、钙盐类在水中的主要构成有ca(hco3)2、cacl2、caso4、casio3等。钙盐是造成换热器结垢的主要成分。其中,caso4是一种质硬、结晶细密的水垢,结构松散,附着力小,是一种比较松软的泥渣,从水中分离出来的具有流动性,即使附着在受热面上也容易清除。
b、镁盐在水中的主要构成有mg(hco3)、mgcl2、mgso4等。镁溶解在水中后,在受热分解后生成mg(oh)2沉淀,mg(oh)2也是泥渣式水垢。溶解在水中的mgcl2、mgso4,在水ph<7时,由于水解作用会造成金属壁的酸性腐蚀。
c、钠盐主要构成有nacl、na2so4、nahco3等。nacl不生成水垢,但在水中有游离氧存在,会加速金属壁的腐蚀;na2so4的含量过高,会在蒸发器后的附件上结盐,影响安全运行;水中的nahco3在温度和压力的作用下会分解出naco3、naoh、co2,会使金属晶粒受损。
2、溶解氧气体的危害
换热器发生腐蚀的原因很多,但腐蚀zui严重的、速度zui快的还是氧气。在原子次序表上,铁的电位在氢之上,在不含氧的中性水中,系统金属表面的铁原子失去电子成二价的离子(fe-2e→fe2+),fe2+离子和水中的oh-离子在静电引力作用下结合[fe2++2oh-→fe(oh)2],并在水中建立下列平衡:
fe2++2oh-=fe(oh)2
当水中有氧气存在时,fe(oh)2被进一步氧化成不溶性的氢氧化铁沉淀出来:
4fe(oh)2+o2+2h2o→4fe(oh)3↓
由于fe(oh)3沉淀,使阳极周围的铁离子转入水溶液,加速了腐蚀的进行。
从上面的反应可以看出,水和氧是受腐蚀的必要条件,阳极部位是受腐蚀的部位,阴极部位是腐蚀生成物堆集的部位。当腐蚀在整个金属表面基本均匀地进行时,腐蚀的速度就不会很快,所以危害性不大,这种腐蚀称为全面腐蚀。当腐蚀集中于金属表面的某些部位时,则称为局部腐蚀。局部腐蚀的速度很快,容易锈穿,坑蚀在换热器中是常见的局部腐蚀,所以危害性很大。
3、以胶体状态存在在的杂质对换热器的危害
a、铁化合物主要成分是fe2o3,它会生成铁垢。当水中含有铁化合物较多时,水常呈黄色。
b、微生物由于空调冷却循环水的水温、溶解氧、营养物等对微生物提供了有利于繁殖的条件,微生物将大量滋生繁殖。微生物来源于土壤和空气中,冷却循环水的温度较高时,经过冷却塔曝气,含氧量增加,在水中往往投加磷酸盐等药剂,正好是微生物的养料,冷却塔又大都设于露天,日光照射利于藻类生长,微生物的繁殖不但阻塞板片通道,有时还会堵塞管路,还会使金属腐蚀。
c、污泥冷却循环水中的污泥,来源于空气中的尘土及补充水中的悬浮物。空气和水在对流交换过程中,大量空气在塔内接受循环水喷淋,使尘土进入水中,逐渐沉积在流速较低的换热器中。
d、粘垢主要是微生物的分泌物与水中泥沙、腐蚀产物、菌藻残骸粘结而成,它们常常附着在换热器壁面上,产生各种有机酸,这种酸也会引起腐蚀。
由此可见,换热器对于水质的要求是*的,在日常运行中,应加强关注,配备必要的防垢、防腐设备,以延长其使用寿命。
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