(1)结垢原因。冷凝器表面结垢的原因是多方面的,但水中存在的重碳酸钙(镁)盐类是引起冷却水侧结垢的主要原因。这些盐类物质,经与温度较高的制冷剂蒸气换热后,水温升高,溶解在水中的盐类物质就会分解并附着在冷却水管表面,形成水垢。时间越长,垢层越厚。由于水垢的热导率约为1. 31-3.14W/(m " K),而铜的热导率为3801W/(m " K),钢的热导率为36. 4~ 53. 6W/(m·K),两者相差几十至几百倍,结垢使换热器传热效率大大恶化,这样使冷凝器的换热效率显著下降,使冷凝压力和冷凝温度长高,压缩机的制冷量降低。因此,必须定期进行除垢,视水质情况和垢层的厚薄,一般1-3年进行一次。
(2)除垢方法.当换热器内严重结垢,反映为制冷系统冷凝压力升高,高压报警,冷量衰减,此时必须除垢。在充分认识到污垢对冷凝器传热效果的重要性之后,人们应用各种手段定期清除冷凝器污垢,目前使用的方法有以下几种。
①人工除垢法。人工清洗冷凝器污垢是最原始的方法,其特点是劳动强度大,效果不太理想,目前大中、小型冷库制冷装置的立式冷凝器或淋激式冷凝器仍采用人工清洗污垢。
②机械除垢法。机械设备清除冷凝器污垢,比人工清洗前进了一大步。代替了工人的手工操作,设备主要有电动机与减速装置、传动装置、电器控制装置、洗管刷与刷杆框架与运行装置等组成。其特点为:结构简单、制作方便、劳动强度降低。
③化学除垢法。这一领域研究比较活跃。采用地下水作为冷凝器冷却水时,水中一般含有多种矿物质,硬度大,冷凝器、水泵及冷却塔结垢严重。根据CaCO3,SiO2, MgC03等矿物质的化学原理,即它们都能与盐酸反应生成可溶物质,从而可以去除结垢,但为避免盐酸对冷凝器钢管壁腐蚀,应加入适量的防腐剂。
④物理除垢防垢法。对循环冷却水除采用化学方法处理水垢外,也有采用物理的方法,即在冷凝器总进口水处安装使用永磁软水器,对冷却水进行软化处理,而且水垢也可除去。但随着时间的推移,永磁软水器的效果逐渐衰退。人们研制出电子水处理仪,它的工作原理是利用电子元件产生高频电信号,使水经过仪器,其物理结构发生变化,原来的缔合链状大分子断裂成单个的水分子,溶解盐类的正负离子被单个水分子包围,运动速度降低,有效碰撞次数减少,静电引力下降,从而,受热壁或管面上无法结垢,达到了防垢的目的。同时,由于水分子偶极距增大,使其盐的正负离子(水垢分子)吸合能力增大,其结果使受热壁或管面上原来的水垢变得松软、脱落,因此又具有除垢的效果。