低温蒸发器加热系统的防结垢设计,核心是从 “抑制结垢成因” 和 “及时清除初期结垢” 两方面入手,结合预处理、结构设计、运行调控与主动清洗,避免高盐废水中的钙、镁、硅等离子在加热面析出附着,具体通过以下 4 类关键措施实现:
预处理提前去除易结垢离子,从源头减少结垢基础加热系统结垢的核心诱因是废水中的钙、镁、硅离子,因此会在废水进入加热系统前,通过化学软化(投加碳酸钠、氢氧化钠,使钙镁离子生成沉淀)、硅去除(投加镁盐形成硅酸镁沉淀)、精密过滤(过滤粒径≥5μm 的悬浮物)等预处理工艺,将废水硬度(以 CaCO₃计)控制在 50mg/L 以下,硅含量降至 100mg/L 以内,从根源减少加热面的结垢 “原料”,避免后续加热过程中离子超饱和析出。
加热面结构与材质优化,降低结垢附着概率在加热组件设计上,会通过结构与材质适配减少结垢附着:一是采用降膜式、板式等高效换热结构,让废水在加热面形成薄层液膜并快速流动(流速 1.0~2.0m/s),减少离子在加热面的停留时间,同时避免局部死水区域;二是选用钛合金、316L 不锈钢等表面光滑、耐腐的材质,降低结垢晶体与加热面的附着力(光滑表面结垢易被水流冲刷);部分系统还会在加热面涂覆防结垢涂层(如聚四氟乙烯涂层),进一步减少结垢附着。
运行参数精准调控,避免局部超饱和结垢通过 PLC 系统实时调控加热系统的关键参数,规避结垢条件:一是控制加热温差(加热介质与废水的温差 15~25℃),避免温差过大导致加热面局部过热(局部温度过高会加速离子析出);二是稳定废水流速(保持 1.0~2.0m/s 湍流状态),利用湍流冲刷加热面,打破初期结垢层;三是控制浓缩倍数(根据盐分溶解度设定,如 NaCl 废水浓缩倍数≤8 倍),避免废水过度浓缩导致盐分超饱和,从工况上抑制结垢生成。
主动清洗系统,及时清除初期结垢加热系统会配套自动清洗(CIP)或定期手动清洗机制,及时清除微量初期结垢:常规每 15~30 天启动一次在线酸洗(用 5%~8% 柠檬酸溶液或适配浓度的稀盐酸,循环清洗 2~4 小时),溶解钙镁垢;若有硅垢,会添加氟化物辅助清洗;对于顽固结垢,会定期停机拆解加热组件,用高压水枪(5~10MPa)冲洗或酸洗浸泡,确保加热面无结垢残留,维持换热效率。