列管式换热器(以下简称换热器)是一种热能转换和余热利用的设备，在化工厂、发电厂及石化企业等工业领域应用十分广泛。它主要由壳体、管板、换热管、封头、折流挡板等组成。其优点是单位体积设备所提供的传热面积大,传热效果好,结构简单,操作弹性大,可用多种材料制造。但换热器在使用过程中,污垢沉积物会不可避免地出现在传热表面上,产生结垢现象。污垢沉积物热阻较高,大大降低了传热速率，影响使用效果;同时由于结垢减小了流道面积,介质流动阻力增大,能耗增加，造成了一定的经济损失。

一、结垢原因

因为换热器大多是以水为载热体的换热系统,由于某些钙盐类在温度升高时从水中结晶析出,附着于换热管表面,形成水垢。初期形成的水垢比较松软,但随着垢层的生成,传热条件恶化,水垢中的结晶水逐渐失去,垢层即变硬,并牢固地附着于换热管表面上。此外,如同水垢一样,当换热器的工作条件适合溶液析出晶体时,换热管表面上即可积附由物料结晶形成的垢层;当流体所含的机械杂质有机物较多、而流体的流速又较小时,部分机械杂质或有机物也会在换热器内沉积,形成疏松、多孔或胶状污垢。

对于常用的换热器而言,根据结垢机理,可以分为以下几类:

(1)类析晶结垢:如水冷却系统中,水中过饱和的钙盐类由于温度、H值等变化而从水中结晶沉积在换热器表面,而形成了水垢。

(2)粒结垢:流体中悬浮的固体颗粒在换热面上的积聚。

(3)化学反应结垢:由于化学反应而造成的固体沉积。

(4)腐蚀结垢:换热介质腐蚀换热面,产生腐蚀产物沉积于受热面上而形成污垢。

(5)生物结垢:对于常用的冷却水系统来讲,工业水中往往含有微生物及其所需的营养,这些微生物群体繁殖,其群体及其排泄物同泥浆等在换热表面形成生物垢。

(6)凝固结垢:在过冷的换热面上,纯液体或多组分溶液的高溶解组分凝固沉积。

二、水垢危害

1.影响设备热交换效率。换热器传热表面结垢后，换热器高温侧的温度不能迅速传递到低温介质中，使换热表面金属壁的温度不断升高，当金属壁温达到或超过蠕变温度时，金属的力学性能（如韧性和塑性）明显恶化，拉伸强度和抗压强度大大降低，在高温下容易烧损变形。在设备带压运行的情况下，由于压力强度急剧下降，过热管壁会产生气泡、裂纹、泄漏甚至爆炸。

2.缩短设备使用寿命。结垢和粘泥故障影响系统正常运行，需进行周期性的清洗和检修，从而大幅度增加设备的检修和清洗费用。这种费用远高于系统正常维护保养费用。由于腐蚀的产生，使循环水系统金属材料受到损伤，使用寿命缩短，造成管道和末端设备溃烂渗漏，严重时导致设备提前报废。

3.影响设备安全运转。列管式换热器在正常运转的情况下，蒸汽加热后，传热板片很快将热量传递给水。有水垢时，金属的热量会被水垢阻挡，这样就很难传递给水，导致金属温度急剧升高，强度急剧下降。从而导致换热板片及密封胶垫过热变形，乃至决裂，影响列管式换热器安全运转。

4.影响产品生产质量。

污垢会使生产过程不稳定，影响产品质量，造成质量事故。在热交换设备的规模之后，传热效率会降低，这将导致设备的加热或冷却条件恶化，这将影响生产过程。工艺，仪表指示失效，温度和压力指标偏离工艺设计要求，设备运行参数变化，生产过程不稳定，最终产品产量和质量下降，缺陷率增加。在严重的情况下，生产可能会中断，导致意外停机。

三、“磁翼龙”除垢应用

江苏某化工厂有一台DN100列管式换热器，两台循环泵,一备一用。循环冷却水水源为雨水、反渗透处理后排放的废水及工业废水。由于机组常年运行，导致设备及管道内产生大量水垢，需1-2个月停机酸洗，严重超温威胁设备安全运行，给安全生产带来了安全隐患。  

为解决上述问题，该厂选择使用了我司研发生产的CNF-100 “磁翼龙”除垢器，安装“磁翼龙”除垢器90天后,原有的水垢逐渐松软脱落,露出了原有的管路金属体。经过检测，“磁翼龙”除垢器效果明显，杜绝了安全隐患发生。

“磁翼龙”除垢器(专利号:2015108461621、发明专利)是北京俊宇通科技有限公司会同中科院物理所共同研发的循环水物理除垢设备，本产品是我公司的专利技术，通过磁场与锁相技术相结合，只需将“磁翼龙”除垢器安装在设备入水口的管道处，便可自行对流经的水进行处理，不仅可以从源头上防止设备出现新的水垢，也可清除现有设备内壁的顽固沉积物，提高设备性能，延长使用寿命。该产品在不改变水质的前提下，抑制水垢的产生，可帮助水系统设备免遭水垢的侵蚀，应用过程中无需使用任何介质和耗能，适用于各种材质管道，无需后期维护，简单快捷、安全高效，免除用户的后顾之忧。同时提高了冷却设备的工作效率，降低生产成本，为企业的安全生产提供了保障。不仅有技术和经济上的意义，而且具有社会意义，是构建节约型社会的一种技术手段和装备。