熱交換器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是能源工程師每天都在談?wù)摰脑?huà)題。而設(shè)計(jì)工程師所要面對(duì)的一個(gè)共同問(wèn)題是：污垢，即積留在熱交換器管道內(nèi)、阻礙熱交換的“外來(lái)物”。怎樣才能把污垢問(wèn)題的影響減少到zui低程度呢?
熱交換器的合理的設(shè)計(jì)與正確的安裝，使它能將一定的熱量從一種液體介質(zhì)傳遞到另一種液體介質(zhì)中。但是，非常遺憾，這種熱傳導(dǎo)不能保持恒定不變：沒(méi)有一種介質(zhì)是純的，許多已經(jīng)無(wú)法再結(jié)晶了，積留的污垢污染了熱交換設(shè)備的內(nèi)表面，嚴(yán)重的阻礙了熱能的傳遞。為了清除這些積留的污物，必須定期的關(guān)停熱交換裝置。面臨的問(wèn)題是：怎樣才能使污垢減少到zui低程度。
利用湍流減少污垢沉積
在管式連接的熱交換器中，利用內(nèi)置式金屬絲清理裝置可以簡(jiǎn)便、、低成本的減少或防止污垢在管道內(nèi)部的沉積。據(jù)GEA Renzmann & Grünewald公司的報(bào)道。這種內(nèi)置式金屬絲清理裝置可以是螺旋形的金屬絲，視管道清理的需要，它可以發(fā)揮出不同的金屬?gòu)?qiáng)度性能。在清理管內(nèi)污垢時(shí)，它巧妙的利用了被輸送介質(zhì)的流動(dòng)能量。這種主動(dòng)式內(nèi)置清理系統(tǒng)在層狀流動(dòng)介質(zhì)的熱交換輸送管道內(nèi)還有一個(gè)重要的特點(diǎn)是：金屬絲在管道內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)還明顯的促進(jìn)了熱交換器的熱交換能力，據(jù)生產(chǎn)廠(chǎng)家稱(chēng)，可提率達(dá)45％。
可分批清理的板式熱交換器
在板式熱交換器中也可以采用電拋光除垢方法。在電拋光時(shí)，可從金屬表面去除薄薄的一層金屬。去除金屬層的厚薄能夠準(zhǔn)確的控制，一般來(lái)講，每層厚度為5～50μm，據(jù)AKK公司稱(chēng)：在不銹鋼的熱交換器中，每次去除的金屬層厚度為25μm。這種除垢方法的優(yōu)點(diǎn)是：金屬表面的電化學(xué)拋光可減少積留物的形成，提高耐腐蝕性能，延長(zhǎng)不銹鋼板的使用壽命。由于利用被傳送介質(zhì)進(jìn)行除垢清理，同時(shí)還可以提高板式熱交換器的流量流速。
當(dāng)傳統(tǒng)的板式熱交換器達(dá)到其使用壽命時(shí)，則GEA Ecoflex公司自由流通式板式熱交換器是其“老前輩”的理想換代產(chǎn)品。自由流通式板式熱交換器的zui大特點(diǎn)是：在各個(gè)熱交換板之間有很大的流通截面積，各熱交換板有粗壯的波浪形狀。各個(gè)熱交換板之間的間距，可通過(guò)選擇不同型號(hào)的熱交換板進(jìn)行調(diào)節(jié)。自由流通式板式熱交換裝置適用于含有固體顆粒的、或者含有結(jié)晶體的液體介質(zhì)，以及含有紙漿的或者類(lèi)似的粘稠介質(zhì)。它可保證不產(chǎn)生堵塞。據(jù)生產(chǎn)廠(chǎng)家稱(chēng)，板式熱交換器的效率大大高于其他類(lèi)型的熱交換裝置。
Alfa Laval研制生產(chǎn)了一種 Alfa Cond 系列的板式熱交換器，它的特點(diǎn)適合于
蒸發(fā)器和蒸餾系統(tǒng)中的低壓蒸汽冷凝時(shí)的熱交換。由于該設(shè)備的熱交換性能非常好，它的體積制造的也非常緊湊，可在低壓冷凝熱交換設(shè)備的購(gòu)置中節(jié)省不少資金。與管式冷凝器相比，由于通道內(nèi)湍流的速度較高，水腔中的水垢積留明顯減少，由于采用了逆向流通的原理，還可以很好的對(duì)無(wú)法冷凝的氣體進(jìn)行冷卻。
聚合塑料的應(yīng)用
一般塑料的導(dǎo)熱性能都很差，其導(dǎo)熱系數(shù)大約為鋼材的七分之一。但是，考慮到塑料有著抵抗物質(zhì)沉積的自潔性能，它可以減少污垢的聚積和結(jié)殼，還是原意采用塑料材料，特別是塑料有著很好的抵抗腐蝕介質(zhì)的性能，這一點(diǎn)也是人們選擇塑料材料時(shí)的主要理由。
Polytetra 公司生產(chǎn)的熱交換器采用的是聚合物塑料，例如聚四氟乙烯PITE，PFA，聚氯三氟乙烯PCTFE以及聚偏2氟乙烯PVDF。其產(chǎn)品品種齊全，小到實(shí)驗(yàn)室使用的僅0.1m2的散熱面積的熱交換器，大到散熱面積100 m2的巨型散熱設(shè)備*。該公司也生產(chǎn)特種熱交換器，例如，SiC管式熱交換器。這是一種利用碳化硅為材料制造的熱交換器，有著很好的熱交換性能和耐各種化學(xué)腐蝕的能力，利用這種碳化硅材料制造的熱交換器還有一個(gè)非常重要的特點(diǎn)：在高溫下以及在大溫差下有著*的耐壓性能。
這樣或者那樣
SGL Carbon 設(shè)備制造公司Graphit生產(chǎn)的塊式熱交換器，以其靈活的使用性能引起了人們的極大的興趣，它適合于在腐蝕介質(zhì)中進(jìn)行熱交換，其zui重要的特點(diǎn)是：
* 集成的形式，模塊式的結(jié)構(gòu)。
* 視具體品種類(lèi)型，可從兩側(cè)輸入。
* 在小流量時(shí)也有很高的熱效率。
* 易于維護(hù)保養(yǎng)（易于清理，可整塊更換）。
由Mo- Stahl 地區(qū) Swep公司生產(chǎn)的集成式熱交換器有著很高的耐腐蝕性能，可抵抗蝕孔蝕縫的產(chǎn)生；可以有效的抵抗氯化物的應(yīng)力裂縫腐蝕。生產(chǎn)廠(chǎng)在采用的釬焊技術(shù)可以有效的防止材料內(nèi)部的晶間腐蝕，利用 Mo- Stahl 地區(qū) Swep公司的集成式熱交換器，您可以在腐蝕介質(zhì)中放心的使用熱交換裝置了，該系列熱交換器典型的使用范圍是那些與氯化物打交道的化工設(shè)備。
管道的機(jī)械清理
J & W公司是 Conco Systems公司的子公司，是美國(guó)的熱交換器管道清理股份服務(wù)公司，他所使用的清潔設(shè)備適用于所有風(fēng)冷式熱交換裝置。他們所采用的是一種利用高壓水（21巴）高速（ 3～6m/ s）沖洗的機(jī)械式清理方法。為了清除結(jié)塊干固后的沉積物，該公司研制開(kāi)發(fā)了一種超聲波清理裝置。利用振動(dòng)的空氣波打碎干固的沉積物。擊碎后生成的飛揚(yáng)物粉塵被吸塵器吸走，送入熱焚燒設(shè)備中燒毀。
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