一、污垢就是运行中的“额外热阻”
回忆总传热系数 1/K = 1/h热 + δ/λ + 1/h冷。运行一段时间后,壁面上长出一层垢,公式变成:
1/K = 1/h热 + δ/λ + 1/h冷 + Rf热 + Rf冷
Rf 就是污垢热阻。水垢、灰垢的导热系数 λ 往往只有金属的千分之一,薄薄一层就足以让 K 大幅下降。工程上常说的“新设备换热好、越用越差”,根子多在 Rf 持续变大。
二、五种污垢怎么来
| 类型 | 机理 | 典型场景 |
|---|---|---|
| 析晶垢 | 水中钙镁盐达到过饱和析出(如碳酸钙) | 冷却水、硬水侧 |
| 颗粒垢 | 粉尘、泥沙沉积在壁面 | 烟气侧、含悬浮物流体 |
| 生物垢 | 细菌藻类形成粘泥 | 温水循环、冷却塔 |
| 腐蚀垢 | 金属腐蚀产物附着 | 材质不匹配、水质差 |
| 化学反应垢 | 流体间/与壁面反应生成聚合物、焦化物 | 高温油、粘性介质 |
三、为什么“温水煮青蛙”
污垢生长往往是非线性的:初期慢,一旦有了“附着基底”就加速。更麻烦的是它会正反馈——壁温因隔热而升高,又促进某些化学反应和结垢。所以等到换热明显不够时,垢通常已经很厚。
四、早期信号
- 同样负荷下压降升高:流道被垢挤窄,流体更“挤”;
- 出口温度达不到设计值:同样面积传热量变小;
- 壁温异常偏高:隔热层让热侧壁温上升,加速老化。
把这三项列入运行巡检,比“等不热了再洗”省得多。下一篇讲怎么洗。