小型工业设备清洗操作.doc

⒈ 污垢形成过程 除垢作为专门技术和形成行业，来自蒸汽机的工业应用。 蒸汽机的发明与应用推动了工业革命，但是自从它诞生之日起，结水垢问题也随之产生。为了除垢，发展起清洗行业。无论是为了更好地防垢，还是为了有效地除垢，都应研究污垢的性质及其形成过程。 为了回收蒸汽凝结水，或者为了利用蒸汽的热能，出现了各种热交换器，在换热面上也会形成污垢的热交换器的广泛应用，使其除垢并驾齐驱。因此，也有必要研究冷却水系统中污垢特点及其形成机理。 污秽存在于被大气笼罩着的所有处所。小到家庭厕所房间，达到各种设施，随着人们物质文化水平的提高，人们消费生活的需要，清污技术将有很大发展。研究污秽的成因，对于开拓这一有极大的潜力的市场有重要意义。 1．1锅炉污垢的形成过程 1．1．1锅炉 锅炉在其200多年的发展中有了很大演化。按其功能分，有采暖锅炉、工业锅炉和发电锅炉；按其参数分，有低压锅炉、中压锅炉、次高压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界参数锅炉和超临界参数锅炉；按工作介质的循环方式分，有自然循环锅炉、强制循环锅炉和直流锅炉。 采暖锅炉都是低压锅炉，按采暖方式又可分为蒸汽供热锅炉和热水锅炉两大类。低压蒸汽锅炉均为自然循环锅炉，它利用锅炉水与补 1 给水的密度大于带有蒸汽的锅炉水（常称作水汽混合物）密度的原理而循环，以带走燃烧产生的热量。 轻工业供汽的工业锅炉多为低压锅炉，大型工矿企业的供汽工业锅炉多用中压锅炉、次高压锅炉和高压锅炉。后者常用同时用于发电。这类锅炉也是自然循环锅炉。 发电锅炉也称电站锅炉，除少量与电网不连接的地方电厂仍使用中压锅炉外；基本都是高压、超高压锅炉和亚临界参数锅炉、超临界参数锅炉。高压、超高压锅炉基本都是自然循环锅炉；亚临界参数锅炉必然是直流锅炉。直流锅炉的最大特点是去掉了循环（不论是自然的或强制的）锅炉所必须存在的汽鼓，它可使补给水直接受热气化，并成为过热的蒸汽。 为节约有限的能源资源和保护大气环境，大量的低压小容量蒸汽锅炉被热水取代。热水锅炉常按热水温度与额定热功率划分。热水温度大致分为≤95℃和≥95℃两个等级，热功率的单位为MW，例如⒈4MW、⒉8MW、⒋2MW等。 1．1．2水中可形成污垢的杂质 锅炉所结的污垢来自水中杂质，其中悬浮物质、胶体物质可直接沉者与受热表面成垢，溶解物质中钙、镁、铁、铜等杂质可能过热分解或沉积而成垢。锅炉金属被腐蚀后形成的腐蚀产物密度不足钢铁的1/2，传热能力更差，也是主要的污垢。因此，能引起锅炉腐蚀的酸碱、氧和游离二氧化碳等也是致污的杂质。悬浮物的粒径为1微米上 2 下，长时间静置可因重力而自然分离，它进入锅炉后直接形成污垢。较体物质的粒径为0.1微米上下，它能穿透滤层，但不能自然沉降分离。常见的是水合二氧化硅和腐殖酸，它进入锅炉后受热可吸附形成污垢。 钙、镁离子被称作硬度盐类（这是一个形成了一个世纪的世语）。它的原意是指水所显示的阻碍肥皂产生泡漠的性质，该性质对锅炉至关重要，实际上可用以衡量结垢的倾向。水的硬度盐类含量越高，成垢越严重。按照钙镁离子和阴离子组配情况，还可进一步分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸盐硬度在水被煮沸后能以碳酸钙及氢氧化镁形成垢，使水呈碱性反应，因此称作暂时 （存在于水中的）硬度或碱性硬度；非碳酸盐硬度在煮沸的水中溶解存在，称永久硬度或非碱性硬度。 锅炉及水汽管道的材料是钢铁，热交换器常使用黄铜热交换管 因此，它们它们遭受腐蚀后，可产生铁的氧化物、铜氧化物和碳酸盐。 它们附着在设备上成为污垢的组成部分，既使入进水中，也会由于其溶解度很小而作为悬浮杂质再度成垢。 1．1．3污垢的形成过程 补给水进入锅炉后受热蒸发，可浓缩30~300倍，水中杂质因过饱和而析出，尤其是有负温度系数的难溶物质将加速成垢。例如碳酸钙在常温水中溶解度为10，50℃时降到⒊4。硫酸钙也具有同样的性质。 3 胶体状态的硅酸盐在受热时，其胶体状态被破坏，聚集成为失水的二氧化硅硬垢。铁的氧化物在水中也常以胶体状态存在，在锅炉中同样会失稳成垢。铜的氧化物（或铜离子）可以与钢铁发生电子交换而沉镀于热面上。 难溶化物在锅炉中析出时也可以不附壁成垢，而是形成不粘附的絮团状水渣。例如在高PH值下，迅速形成的碳酸钙就能丧失附壁能力。以蛇纹石形式产生的硅酸镁和以碱性磷灰石形式生成钙的磷酸盐都是水渣。如果保持足够的低部排污，及时把水渣由锅炉中排走，可以防止受热面结垢。反之，如果排污不足，尤其是低部排污（也称定时排污）起不到冲走水渣的作用，则絮团状的碳酸钙、蛇纹石和碱性磷灰石仍将转变为硬质水垢，这种垢常称作“二次水垢”。 ⒈ 2热交换器污垢的形成过程 ⒈ ⒉ 1各类交换器 热交换器或称换热器，用于加热或冷却等热量传递。常见的热交换方式有（燃）气与水、蒸汽与水、蒸汽、水与水等的热交换器，在这几类热交换器过程中都有可