换热器是一种紧凑高效的换热设备，广泛应用于冶金、石油、制药、航运、纺织、化工、制药、食品等行业。是加热、冷却、热回收、快速杀菌等用途的优良设备。然而，由于换热器的长期运行，冷却或加热侧的纯度差异以及工艺介质本身的性质，导致了换热器不可避免的结垢。同时，由于换热器的结构特点、规格和类型不同，其结垢程度也不同。结垢后，内部通道截面变小甚至堵塞，导致换热器换热效率降低，影响生产。正常操作和设备的安全。因此，应定期对换热器进行清洗，清除污垢，以保证换热器的有效传热和正常生产。在结垢严重、成分复杂的情况下，一般物理方法不易清洗，拆卸清洗过程费时费力。主要研究换热器的化学清洗工艺。该工艺简单，成本可能比物理清洗高，但节省时间和劳力，处理效果相对较好，且应用较多。

1、热交换器缩放分析和清洗

1.1 结垢原因

缩放有三个主要原因：

1)由于大多数常用的热交换器是以水作为热载体的热交换系统，当温度升高且浓度高时，一些盐从水中沉淀出来。粘附在热交换管的表面上以形成水垢。随着使用时间和频率的增加，氧化皮层逐渐变稠并硬化并紧密地粘附在热交换管的表面上。  

2)与水垢一样，热交换器是另一个由于材料本身的性质，流体的一侧可能具有非水垢固体沉淀物，并且如果长时间不处理，它将在传热管表面上积聚越来越多;  

3)当流体含有更多的机械杂质时，流体流速更高。在数小时内，一些机械杂质或有机物质也会沉积在热交换器中，形成松散的，多孔的或胶体的污垢。

1.2结垢种类

常用换热器。根据缩放机制，缩放一般分为以下几类：

(1)结晶规模：例如，水冷却系统，由于水中的钙和镁盐过饱和，它们从水中结晶，并因温度、ph值等的变化而沉积在热交换器的表面，形成规模;

(2)颗粒结垢：悬浮在热交换表面上的流体中的伴随颗粒的积累;

(3)化学反应结垢：化学反应引起的同系物沉积;

(4)腐蚀尺度：传热介质腐蚀换热表面，产生沉积在加热表面形成污垢的腐蚀产物;

(5)生物结垢：对于常用的冷却水系统，工业用水巾通常含有微生物及其所需的营养成分。这些微生物种群繁殖，它们的群体和它们的排泄物在泥浆的热交换表面形成生物污垢 ;

(6)凝结结垢：在过冷换热表面，纯液体或多组分溶液的高溶性组分凝结沉积在一起。上述分类仅表明一个过程是形成这种污垢的主要过程。结垢往往是各种过程相互作用的结果，因此换热器表面的实际结垢往往与各种结垢混在一起 ;

1.3 影响结垢因素

影响结垢的因素有很多，如流体速度、流体流动状态、流体成分的组成和含量、换热器的结构等，对污垢的形成有一定的影响。从应用的角度看，只有确定主要因素，才能有效解决规模问题。对于流体，影响换热器规模的主要因素如下：

(1)流体流速：在换热器中，流速对污垢的影响应考虑其对污垢沉积和水垢侵蚀的影响。对于各种污垢，与污垢沉积相比，由于流速的增加，侵蚀速率增加。速率更加明显，因此随着流速的增加，污垢增长率会降低。但是，在热交换器的实际运行中，流量的增加会增加能量消耗。因此，流速不是尽可能高，应考虑能耗和污垢。

(2)传热壁温度：温度在化学反应结垢和盐结晶结垢中起着重要作用。流体温度的升高通常会导致化学反应速度和结晶速度的提高，这将影响积垢量，并导致积垢生长速率的增加。

(3)传热表面材料和表面质量：对于常用的碳钢和不锈钢，腐蚀产品的沉积会影响结垢;使用耐蚀性好的石墨、陶瓷等非金属材料的，规模是不容易发生的。传热表面材料的表面质量会影响污垢的形成和沉积。表面粗糙度越大，污垢的形成和沉积就越有利。

1.4通用换热器清洗部件

由于大多数换热器都是以水或蒸汽为热载体的换热器，因此在清洗时，它们分为水(蒸汽)侧和介质侧。最常见的换热器是管式换热器，主要清洗管壳侧。

1.5扩大和不清洁的危害和影响

1.5.1污垢大大降低了设备的热交换效率，大大增加了能耗，增加了生产成本。热交换设备的导热率随化学成分变化很大。由于污垢的导热性极小，因此结垢会严重影响热交换设备的传热性能，并且生产能耗大大增加。国内外大量的热测试结果表明，该装置的传热面厚度为1mm，热交换设备消耗的能量为8%~10%。也就是说，1mm厚的规模可以使燃煤锅炉燃烧10%以上的煤，这导致工业产品生产成本的显着增加。

1.5.2结垢使换热器的导热状况恶化，结垢传热能力差，造成水泡、裂纹、爆炸等安全事故。换热器传热表面结垢后，换热器高温侧的温度不能迅速传递到低温介质中，使换热表面金属壁的温度不断升高，达到蠕变温度。当金属壁温达到或超过蠕变温度时，金属的力学性能(如韧性和塑性)明显恶化，拉伸强度和抗压强度大大降低，在高温下容易烧损变形。在设备带压运行的情况下，由于压力强度急剧下降，过热管壁会产生气泡、裂纹、泄漏甚至爆炸。据我国部分省市技术监督部门统计，60%以上的锅炉事故是由结垢和水质引起的。

1.5.3可造成规模下的腐蚀损伤，造成设备穿孔渗漏，缩短设备换热设备热传递表面的使用寿命，其密度、厚度和化学成分通常是不均匀的，这种土壤覆盖不均匀，导致金属表面电化学不均匀，容易引起化学腐蚀反应。腐蚀的结果是部分金属损坏和变薄，腐蚀可以达到穿透设备钢板的程度，导致设备泄漏、断裂甚至失效，从而增加了设备的维护成本。如果腐蚀严重，设备将提前报废。

1.5.4污垢会使生产过程不稳定，影响产品质量，造成质量事故。在热交换设备的规模之后，传热效率会降低，这将导致设备的加热或冷却条件恶化，这将影响生产过程。工艺，仪表指示失效，温度和压力指标偏离工艺设计要求，设备运行参数变化，生产过程不稳定，最终产品产量和质量下降，缺陷率增加。在严重的情况下，生产可能会中断，导致意外停机。

2、清洗方法

根据不同的清洗方法，主要的清洗方法是物理清洗和化学清洗。利用力学、声学、光学、电学和热学原理，依靠机械摩擦、超声波、负压、高压冲击、紫外线和蒸汽等外部能量的作用，去除物体表面污垢的方法称为物理清洗;依靠化学反应的作用。离子，用化学药品或其他溶剂去除物体表面污垢的方法称为物理清洗。化学清洗。例如，各种无机或有机酸用于去除物体表面的锈迹和氧化皮，氧化剂用于去除物体表面的污渍，杀菌剂和消毒剂用于杀死微生物和去除霉斑。物理清洗和化学清洗各有优缺点，但也有很好的互补性。在实际应用过程中，通常采用二者的结合，以获得较好的清洗效果。