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冷却水流速过低,泥沙在管程下部沉积

冷却水流速过低,泥沙在管程下部沉积
作者:云获客 来源: 技术分享 26 次浏览

冷却水流速低到托不住颗粒时,泥沙就在水平管束的下部沉积。管底是一层软泥,管壁上部往往仍然是光的。

冷却水流速过低,泥沙在管程下部沉积

冷却水里的泥沙靠水流的拖力维持悬浮。流速高时,颗粒被不断翻起,随水离开管子;流速低于颗粒的沉降速度,颗粒就在重力作用下落到管壁上。水平布置的管程里,下部是重力朝向的一面,泥沙先在这里堆积,上部仍然被残余的水流冲刷,所以沉积是偏在管程下部的,而不是整圈管壁同时长厚。

颗粒先落在管底

流速过低,常见原因是冷却水阀开得太小、泵磨损使总流量下降,或者一部分管子已经被杂物堵住,剩下的水更多从别的管子走,被堵管子里流速更低。低流速的管子底部先积泥,积泥又使流通面积变小,但在完全堵死之前,水仍从上部窄缝流过,于是底部泥层越来越厚。抽管能看到下半圈是软泥,上半圈较干净,这就是沉降方向留下的痕迹。

泥层是软的,冲洗或提高流速可以把大部分重新带走。它和贴在热壁上的硬垢不同,硬垢不会因为开大阀门就掉下来。现场若把水阀开大,压差和换热有所恢复,抽出的沉积又能被水冲散,就可以确认原先是流速低导致的泥沙,而不是已经结成的硬垢。开大以后仍然是硬壳,就不要再靠流速去处理。

沉积以后,泥层下面的金属供氧不足,容易发生垢下腐蚀,管子下部出现坑,上部却还完整。这种坑在清泥以后才看得见。均匀腐蚀则是整圈减薄。所以流速低不只是堵管,还会把腐蚀集中到管程下部。清泥时若只看到软泥、没有下部蚀坑,腐蚀还轻;下部有坑而上部光洁,就是泥沙盖住以后的局部腐蚀。

垂直管子没有“下部管壁”这一说,颗粒会落到下管箱或下一程的低点。若沉积出现在立式换热器的管箱底部,仍然是流速低、颗粒沉降,只是位置在容器最低处,不在每根管的下半圈。卧式管程才表现为每根管子下部一条泥带。先看换热器是卧是立,再对照沉积的位置。

硬垢不挑管底

硬度造成的垢沿壁温分布,在高温端整圈都有,冷端较薄,并不专门堆在管子最低点。泥沙则不管冷热,哪里流速低就堆在哪里的底部。一根管子里既有高温端的硬壳,又有全长底部的软泥,是两种过程都在进行。只酸洗能去掉硬壳,泥沙在酸洗后若流速仍然低,很快又堆回来。只提高流速能带走泥沙,硬壳还在。

生物黏泥也会附着在管壁上,但它黏,上下左右都能挂,不限于下部,而且滑腻。泥沙是松散的颗粒,停泵放水以后能从下部掏出。杀菌以后不再增加的是生物黏泥;提高流速就能冲走、杀菌与否都一样的,是泥沙。两者都使传热变差,处理却不同。

流速过高会走向另一头,管子入口和弯头被冲蚀,金属减薄,水里带出金属屑,管底并没有软泥。这和流速过低正好相反。判断时要看是积了东西,还是把金属冲掉了。入口呈光滑的冲刷痕迹、没有泥,是流速过高;下部一条软泥、上部干净,是流速过低。不能看见传热变差就一律加流量,已经冲蚀的管子再加快,减薄更快。

总流量正常,仍有少数管子下部积泥,是流量分配不均。管口有杂物、管箱隔板泄漏,都会使一部分管子几乎不流动。这些管子底部沉积,相邻管子却很干净。把总阀开得更大,不流动的管子仍然不流动。要清管口、修隔板,而不是只提高泵的出口压力。全管束下部都有泥,才是总流速不够。

季节性泥沙多来自补水或冷却塔带入,旁滤失效时水更浑,沉积更快。但颗粒要落下来,仍然需要低流速提供条件。浊度高而流速足够,泥沙多数仍被带出管子,沉积较轻。浊度并不高、流速却很低,管底一样会慢慢积起一层。所以见到管程下部沉积,先量流速和阀位,再看水浑不浑。

冷却水流速过低时,泥沙在重力作用下进入水平管的下部,形成下半圈软泥。硬垢长在热壁的整圈上,生物黏泥上下都能附着,冲蚀则发生在流速过高的时候。全管束底部都有泥,是总流量低;只有少数管子有泥,是这些管子自己没有分到流量。