列管換熱器的污垢是指在與流體周圍接觸的固體表面上逐漸積聚起來的一層固態(tài)或軟泥狀物質(zhì),它通常以混合物的形態(tài)存在。固體表面從潔凈狀態(tài)到被污垢覆蓋的過程,就是污垢的積聚過程,人們常稱之為結(jié)垢或污染。結(jié)垢是一種極為普遍的現(xiàn)象,它存在于自然界、日常生活和各種工業(yè)生產(chǎn)過程,特別是各種傳熱過程中。
目前,對(duì)列管換熱器的污垢,在我們換熱器行業(yè)有一個(gè)比較嚴(yán)格的定義是:換熱面上妨礙傳熱和增加流體流過換熱面時(shí)阻力的沉積物。這一定義突出了換熱裝置污垢的兩個(gè)基本屬性:①對(duì)傳熱的阻礙;②增加了換熱流體的流動(dòng)阻力。
為了防止和盡量減小污垢對(duì)列管換熱器設(shè)備的上述不利影響,人們不得不采取一系列的防垢、抑垢和除垢措施,諸如定期清洗、進(jìn)行致垢流體的處理等,這些對(duì)策雖然在相當(dāng)程度上減輕了污垢的上述危害,但卻加大了換熱設(shè)備的初投資,增加了必要的清洗設(shè)備,加大了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用,縮短了設(shè)備的正常運(yùn)行周期;加之,頻繁的起、停會(huì)在一定程度上影響設(shè)備的壽命。
污垢現(xiàn)象廣泛存在于列管換熱器的傳熱過程中,大多數(shù)列管換熱器會(huì)遇到污垢問題。有資料顯示90%以上的換熱器都存在不同程度的污垢問題。污垢的形成是一個(gè)復(fù)雜的過程,簡(jiǎn)單地說,污垢的產(chǎn)生包括兩個(gè)過程:第一個(gè)過程是污垢沉積的過程,即污垢顆粒從主流液體向表面輸送并逐漸成長(zhǎng)的過程;第二個(gè)過程是沉淀物質(zhì)形成粒狀、粒子簇或片狀后,由于流動(dòng)剪應(yīng)力或溫差應(yīng)力的作用從表面脫除的過程。上述兩個(gè)過程競(jìng)爭(zhēng)的結(jié)果就產(chǎn)生了各種形態(tài)的結(jié)垢。