表面蒸发式空冷器冷却管束的清洗

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表面蒸发式空冷器冷却管束的清洗

作者：余雷张金凤

来源：《中国科技纵横》2014年第14期

【摘要】根据表面蒸发式空冷器冷却管束结垢的原因及现场状况，采用化学药剂清洗和高压水射流清洗相结合的方法，有效地消除了管束结垢现象，保障了设备设施安全、稳定运行。

【关键词】蒸发式空冷器管束结垢化学清洗

1 引言

表面蒸发式空冷器是一种将水冷与空冷、传热与传质的过程融为一体的新型冷凝、冷却降温设备。该设备具有能耗低、节水、占地面积小、安装维护方便、传热效率高等特点，在冶金、电力、制冷等行业有广泛的应用。现邯钢5#高炉（2000m3）外喷淋冷却系统由9台

ZP9×3表面蒸发式空冷器组成，主要作用是为冷却高炉炉体的密闭系统内软化水的降温。自设备投运以来，由于空冷器管束外部形成一层厚厚的硬垢，现场观察垢厚约3～5mm，结垢严重的地方，管束与管束之间几乎没有缝隙，严重影响整个空冷器的冷却降温效果，同时垢下腐蚀严重，造成管束破裂漏损，不能确保设备设施的安全稳定运行。

2 管束结垢的原因及危害

表面蒸发式空冷器主要由风机、冷却水管束、填料、喷头、喷淋水管道泵、底部集水槽等组成。管道泵将底部集水槽中的水输送到喷淋水分配器，由分配器（喷头）将冷却水向下喷淋到管束表面，喷淋水从上而下逐层滴落，在管束外表面形成水膜实现与软水的热交换，最后汇集到底部集水槽，从而形成喷淋水的循环利用。空冷器顶部轴流风机抽吸的空气自下而上掠过水膜和管束，实现水膜的蒸发散热、对流换热。因空冷器冷却水补水为河水，运行一段时间后，空冷器铜质管束表面出现结垢、腐蚀现象。

2.1 垢层形成的原因

表面蒸发式空冷器冷却水系统是开放式的循环系统，随着水份的蒸发、风干，水中溶解的各种盐类（如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐等）的浓度升高，一些盐因过饱和加之温度过高而析出，尤其以重碳酸盐（如Ca（HCO3）2）最不稳定，极易受热分解成碳酸盐类沉积在金属表面，其反应如下：

另外，冷却水通过冷却塔相当于一个曝气过程，溶解在水中的CO2会逸出，因此水的PH 值会升高。此时重碳酸盐在碱性条件下发生如下反应：