浅谈空气压缩机冷却器的化学清洗与现实意义.doc

1、浅谈空气压缩机冷却器的化学清洗与现实意义摘要：下文简要介绍了空气压缩机的化学清洗原理，确定了清洗剂配方和清洗工艺,在实际应用中取得了很好的效果. 关键词：空气压缩机；冷却器；化学清洗；污垢 中图分类号：V228 文献标识码： A 空压机长期运行会导致设备被水垢堵塞，将会使效率降低、能耗增加、寿命缩短。如果水垢不能被及时地清除，就会面临设备维修、停机或者报废更换的危险。 一、空气压缩机冷却器化学清洗的基本原理 化学清洗包括化学清洗剂和清洗工艺，其中化学清洗剂是保证化学清洗成功的关键。化学清洗剂由化学清洗主剂、缓蚀剂等组成。现今工业上最常用的化学清洗主剂有盐酸、硫酸、硝酸等。用无机酸进行化学清洗，

2、具有较好的除垢效果， 对氧化铁也有强烈的溶解作用。盐酸和硫酸对铁锈及水垢的化学反应如下： Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+2H2O CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O Ca3(PO4)2+6HCl3CaCl2+2H3PO4 MgCO3+H2SO4MgSO4+CO2+H2O 氯化钙和硫酸镁的溶解度很大，可随水冲走，硫酸钙的溶解度较小，所以一般不用硫酸来清除钙垢。由于盐酸溶垢能力强，价格便宜，工艺简单，容易掌握，所以常采用盐酸除垢。在酸洗过程中，还可以把夹杂在水垢中的硅酸盐、硫酸盐等一起夹带下来并排走。用酸洗除垢时，金属也存在着潜

3、在的腐蚀危险。一般要在酸洗液中投加合适的缓蚀剂，增加氢的超电位，严格按操作规程进行。操作不当，会造成十分严重的后果。酸洗缓蚀剂的种类很多。我们选用化工部机械研究院生产 Lan826缓蚀剂，使用效果良好。 二、冷却器化学清洗剂 1.化学清洗主剂 化学除垢前应分析水垢的种类，再根据水垢性质选择药剂品种。当无法化验分析水垢时，可以用下表 1 中的方法来识别水垢类型。 配制 8%的盐酸溶液，滴在附着有与空气冷却器同一类水垢的钢板上。水垢经几分钟后即大部分溶解，同时伴随着有大量气泡放出；少量仍然附着在钢板上的垢也变得松软。说明该水垢属于碳酸盐水垢，可以使用盐酸清洗液除去。 表 1 水垢定性鉴别方法 2.

4、化学缓蚀剂 清洗剂的缓蚀试验一般采用浸泡法或旋转试片法。 我们采用浸泡法，进行腐蚀与缓蚀试验的条件为：温度为室温、试验时间 6 小时、材质 20#钢、清洗液盐酸浓度 8%、清洗液 Lan826 浓度0.25%。试验结果说明：当碳钢在不具缓蚀作用的清洗液中使用时，碳钢的腐蚀是随着腐蚀时间不断上升；当碳钢在具有缓蚀作用的 Lan826 盐酸清洗液中使用时，金属的腐蚀率不大于 1 毫米年，缓蚀率大于99.4%。 三、清洗操作技术 1.循环法酸洗流程及所需器材 清洗换热器的水垢，一般采用循环法。每台设备清洗之前，必须在现场弄清每条冷却水管道的走向。根据清洗设备的实际情况，安装清洗液贮槽、泵、管道、阀门

5、等清洗专用设备。图 1 为化学清洗典型工艺流程图。 2.清洗前的准备 清洗专用设备连接就位后，用清水冲洗设备和管道，去除冷却水系统的尘土、泥砂、杂物等，并进行试漏，检查冷却水管是否接错以保证水流完全畅通。已穿漏的管子要更换，设备有漏处应补焊。用盲板或阀门切断清洗设备与其它设备的通路，使其它非清洗设备不受干扰。 3.酸洗液的配制 酸洗液中酸的浓度应该应水垢厚度而定。配制酸洗液的浓盐酸加入量，随清洗液酸含量及工业盐酸浓度而定。根据清洗剂的缓蚀除垢试验和酸洗操作经验，选用含 0.25% Lan826 缓蚀剂的 8%盐酸溶液，作为空气冷却器的清洗剂。按清洗换热设备的大小，确定所需配制的酸洗液体积。一般

6、酸洗液应以充满热交换器冷却水通道为宜，其具体配制方法为： (1)配制酸洗液的具体程序为：在配酸槽中，加入一定量的工业水，然后加入计算量的 Lan820 缓蚀剂，并搅拌均匀，其次缓慢加入计算量的工业浓盐酸， 边加酸边搅拌，勿使浓度局部过高。最后，添加工业水至需要的体积，搅拌均匀为止。 (2)用烧杯取配好的盐酸酸洗液 500600ml，挂入二块 20#碳钢试片进行观察。如无明显腐蚀，说明酸洗液配制合格。 (3)取配好的酸洗液，用容量法或比重法测定酸洗液酸浓度。 4.酸洗操作要点 (1)酸洗液配制符合要求后，即可开启泵进行循环清洗。用酸洗液清洗垢层时会放出大量 CO2 气体，应注意安全。配好的酸洗液

7、，应该按照酸箱酸泵空冷器出水口空冷器酸箱的流程，进行循环酸洗。必要时，需进行正反两个方向循环清洗。 (2)酸洗过程中，每隔半个小时测定循环酸浓度。当进出设备的酸液浓度很快降到低于 2%时，则需在酸槽内适当补充新的酸液，使盐酸浓度回升到 3%左右。并继续循环直至酸液浓度下降缓慢，且渐趋于稳定。当连续两次化验的酸液浓度差小于 0.2%，则表明酸洗完毕。如此时酸洗槽内没有 CO2 逸出，酸洗槽上部也没有大量泡沫，则除垢完成。 (3)排残酸：在确定空冷器垢层已经洗净后，立即排放酸洗液。残酸可进行排放之前的处理，即经石灰水中和、稀释，然后排入化学污水系统中。如果废酸冼液回收还有用处，则不需用石灰水中和。

8、 (4)水冲洗：空冷器垢层除尽排除废酸洗液后，应加入大量的水冲洗，直到清洗系统中 pH 值上升到 45，尽量除去清洗系统内残留酸和溶解物。5.中和 酸洗完毕，将废洗液排到合适地方后，再用清水冲洗，再将清洗槽中按清洗总体积配制 0.1N aOH+0.0 5Na2 PO4 中和液。中和液用泵注入空冷器清洗系统中，循环 20 分钟。循环碱液用蒸汽加热，尽量保持80900C 以上。循环过程应不断化验碱液浓度变化。如果中和液 pH 小于7，应在清洗糟中适当补充烧碱，使 pH 回升至 78，再循环 20 分钟。如果碱度不再降低时，中和即告结束。然后停泵，将排污阀打开，使空冷器内废碱液放到存废酸洗液的地方，

9、中和废酸。 清洗系统内废碱液放出后，立即用清水彻底冲洗。当稀释、中和处理完毕，打开入孔(或手孔)盖和各速接法兰、阀门，将残余沉积垢渣清除，拆除清洗临时管线。如检查后发现化学清洗质量符合要求，应立即恢复设备原状，与生产大系统串联，投入生产运行。 四、酸洗除垢的现实意义 经过化学清洗后，空冷器设备和管道畅通，流量增大，清洗过程对设备和冷却水管道没有造成渗漏等现象，完全符合清洗要求。经过生产运行，该装置生产一切正常。 清洗冷却器后，可以大大提高换热效率，空压机也得以正常运行。我公司汽轮空压机组中间空冷器的空气出口温度，在夏季 78 月份由清洗前的 51降低为清洗后的 32，而且该空冷器的冷却水进出口

10、压力差也大大地减少了。压缩空气时所产生的热量被工业水吸去的越多，冷却的效果越好，多变曲线也就越接近于等温曲线，则节省动力，也就越经济。 冷却器清洗后，可以大大节省动力消耗，使空气压缩过程接近于等温压缩过程，因而节省了空压机动力消耗。因此，空压机的操作运行也就越经济。 冷却器清洗后，提高了送出压缩空气的质量，降低了压缩空气中水分等的含量。显然，这是一项强化空气净化系统降温除湿过程的措施，使输送出的空气更为干燥洁净。 结束语： 实践表明，化学清洗除垢的方法，具有清洗效率高、效果好、操作简便、劳动强度小等优点。及时清除压缩机冷却器中的水垢，对于降低空压机运行能耗，提高运行经济性等方面都有重要的作用。但化学清洗必须经过充分论证和科学分析，合理选择药剂并确保安全使用。 参考文献： 1窦照英实用化学清洗技术M北京：化学工业出版社，2000 2李德福，张学发工业清洗技术 M北京：化学工业出版社，2003.