换热器堵塞形成机理
(1)换热器中沥青质的沉积。由于沥青质与原油中其他组分的不相容性,导致原油中的沥青质非常不稳定。当有金属离子存在时,会促进沥青质在传热表面沉积,并发生一系列化学反应,缩合成焦炭,逐渐降低换热器的换热效率。
(2)酸不溶物颗粒物质的沉积。由于来油中含有颗粒杂质,而这些杂质在油中不溶解,它们随着油流动并逐渐在管壁上沉积。沉积后,其他物质会以沉积处物质为核心迅速发生化学反应,促进酸不溶物颗粒物质的沉积。
(3)换热器中硅铝垢的生成。钙镁离子的存在促进了硅垢的生成,这也是为什么初期会出现硅垢含量高随后又降低的原因。因为硅垢的形成需要一个诱导期,即需要钙镁垢生成,之后以其为核心形成硅铝垢。随着温度的逐渐升高硅铝垢的结垢趋势也变得较为严重。
(4)铁垢的形成。高温条件下乳化态水转为自由水,促进了管线腐蚀,将管道中的钢铁氧化,使其形成铁的氧化物及氢氧化物等。当管道局部结垢时,其热负荷很高,该部位的金属表面与其他各部分的金属表面之间会产生电位差。热负荷很高的区域,金属表面因电荷集中而带负电。这样,带正电的氧化铁微粒就向带负电的金属表面聚集,形成氧化铁垢。
(5)聚合物的影响。聚合物的影响具有双重性,温度低时可降低油黏度,减缓颗粒物质的沉积;温度高时对油黏度有一定的影响,前期无法沉降颗粒物质致使颗粒全部在末端沉积,加剧了换热器末端的堵塞。
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