在线机械清洗——液固流态化换热器的工作原理和特点及应用

在线机械清洗——液固流态化换热器的工作原理和特点及应用

二十世纪六十至七十年代来，研究者開始探寻把多相流态化技术引进防除垢过程，利用在换热设备中添加一些种类、浓度、粒径的惰性固体颗粒的方式 来超过强化传热和防除垢的目地，获得了较明显的作用。

液固流态化换热器的工作原理

采用一些的技术性对策，将一些粒度分布范畴的固态颗粒按适当的配制嵌入清洗水流后，固态颗粒依靠水流的载带及涡流效应可与水充足地开展复混肥，因此，固态颗粒具备较高的机械能。当这种液固两相流连续地循环系统流过热交换器管中时，匀称流态化的固态颗粒任意而经常地撞击、刮擦水管的表面污垢，对污垢释放明显的侵蚀、切削和粉碎等物理学功效，进而超出水垢清洗清洗的目的。

液固流态化清洗的特点

①可实行在线清洗，避免停车减产损失。

②结构简单，投资少。

③操作简便，除垢效果好。

④操作弹性大，能清洗多种类型的换热器（如管壳式换热器、套管式换热器等）。

⑤工作时无尘无污染。

⑥流态化粒子可用便宜的天然砂粒或矿砂等，清洗成本价格低。

⑦对被清洗的换热器等设备没有损害。

⑧既能在线清洗，又能离线清洗。

液固流化床换热器的应用

普通管壳式换热器的管内流体若保持1.5m/s的流速，它的管侧清理性能不可能保持太长时间，其总传热系数会在结垢出现后大概1h、一天、- -周或一个月内严重下降。相反，而流化床换热器就能很容易地保持它良好的传热性能，在它的设计范围内，流体流速、固体颗粒的体积分数、颗粒的种类在较大的范围内变化时，甚至在较长的操作时间内，在有其他的不确定事件发生时，它的性能都等于或优于普通的管壳式换热器。

液固流化床换热器内的液体速度的变化范围在大于0.25~1.8m/s时都可应用。颗粒体积分数的变化范围更大，大约为.2％ ~15％。清洁颗粒可以是河沙、细碎的金属丝、直径1~ 5mm的玻璃球或陶瓷球、刚玉球、聚四氟乙烯等。

对于很多种处于牛顿型流体、非牛顿型流体的黏性废液而言液固流化床换热器仍然具有其独特的优点。液固流化床换热器对泵的能量需求一般要比普通管壳式换热器低。通常，传统换热器的传热系数和压差随时间变化波动较大，而流化床换热器具有较稳定的传热系数和压差，如图4-12所示。这对于将现存的换热器改装成液固流化床换热器是一个很大的优点。比如，改造后原先安装的泵还能继续使用。

下列过程均可应用液固流化床换热器：

①聚合反应中的加热或冷却过程;

②废水中回收余热的过程;

③冷却结晶过程;

④生态废水的冷却过程;

⑤纸浆厂或造纸厂对废水的加热;

⑥食品制造过程中对生果汁的加热;

⑦热电厂中盐水的加热;

⑧对苦卤水和海水的脱盐;

⑨对未经化学处理的废水的加热和冷却的过程。