換熱器型式的選擇及結垢處理方法
1、溫差較大時，可選用浮頭式換熱器、U形管式換熱器、填料函式換熱器和滑動管板式換熱器。經常對殼程進行機械清洗時，可選用管束可抽出的結構。高溫高壓時，可選用U形管式換熱器。殼程介質為易燃、易爆、有毒或易揮發，以及使用壓力、溫度較高時，不宜采用填料函式換熱器。管程介質和殼程介質不允許相混時，可采用雙管板結構的換熱器。
2、列管式換熱器的類型及選用原則
（1）列管式換熱器可分為以下幾種主要類型：
① 列管式換熱器管束兩端的管板與殼體聯成一體，結構簡單,但只適用于冷熱流體溫度差不大,且殼程不需機械清洗時的換熱操作。當溫度差稍大而殼程壓力又不太高時，可在殼體上安裝有彈性的補償圈，以減小熱應力。
② 浮頭式換熱器管束一端的管板可自由浮動，完全消除了熱應力，且整個管束可從殼體中抽出,便于機械清洗和檢修。浮頭式換熱器的應用較廣，但結構比較復雜，造價較高。
③ 列管式換熱器每根換熱管皆彎成U形，兩端分別固定在同一管板上下兩區，借助于管箱內的隔板分成進出口兩室。此種換熱器完全消除了熱應力，結構比浮頭式簡單，但管程不易清洗。化工生產中強腐蝕性流體的換熱，需采用陶瓷、玻璃、聚四氟乙烯、石墨等非金屬材料制作管殼式換熱器。這類換熱器的換熱性能較差，只用于壓力低、振動小、溫度較低的場合。
（2）進行換熱的冷熱兩流體，按以下原則選擇流道：
① 不潔凈和易結垢流體宜走管程，因管內清洗較方便。
② 腐蝕性流體宜走管程，以免管束與殼體同時受腐蝕。
③ 壓力高的流體宜走管程，以免殼體承受壓力。
④ 飽和蒸汽宜走殼程，因蒸汽冷凝傳熱分系數與流速無關,且冷凝液容易排出。
3、固定管板式換熱器的注意事項及工作原理
固定管板式換熱器在運行中應注意事項有：(1) 換熱器在新安裝或檢修完之后必須進行試壓后才能使用。(2) 換熱器在開工時要先通冷流后通熱流，在停工時要先停熱流后停冷流。以防止不均勻的熱脹冷縮引起泄漏或損壞。(3) 固定管板式換熱器不允許單向受熱，浮動式換熱器管、殼兩側也不允許溫差過大。(4) 啟動過程中，排氣閥應保持打開狀態，以便排出全部空氣，啟動結束后應關閉。(5) 如果使用碳氫化合物，在裝入碳氫化合物之前要用惰性氣體驅除換熱器中的空氣，以免發生爆炸。(6) 停工吹掃時，引汽前必須放凈冷凝水，并緩慢通氣，防止水擊。換熱器一側通氣時，必須把另一側的放空閥打開，以免弊壓損壞，關閉換熱器時，應打開排氣閥及疏水閥，防止冷卻形成真空損壞設備。(7) 空冷器使用時 要注意部分流量均勻，確保冷卻效果。(8) 經常注意監視防止泄漏。
固定管板式換熱器的工作原理：
為固定管板式換熱器的構造。A流體從接管1流入殼體內，通過管間從接管2流出。B流體從接管3流入,通過管內從接管4流出。如果A流體的溫度高于B流體,熱量便通過管壁由A流體傳遞給B流體；反之，則通過管壁由B流體傳遞給A流體。殼體以內、管子和管箱以外的區域稱為殼程，通過殼程的流體稱為殼程流體 (A流體)。管子和管箱以內的區域稱為管程,通過管程的流體稱為管程流體(B流體)。管殼式換熱器主要由管箱、管板、管子、殼體和折流板等構成。通常殼體為圓筒形，管子為直管或U形管。為提高換熱器的傳熱效能，也可采用螺紋管、翅片管等。管子的布置有等邊三角形、正方形、正方形斜轉45°和同心圓形等多種形式，前3種*為常見。按三角形布置時，在相同直徑的殼體內可排列較多的管子，以增加傳熱面積，但管間難以用機械方法清洗，流體阻力也較大。管板和管子的總體稱為管束。管子端部與管板的連接有焊接和脹接兩種。在管束中橫向設置一些折流板，引導殼程流體多次改變流動方向，有效地沖刷管子，以提高傳熱效能，同時對管子起支承作用。折流板的形狀有弓形、圓形和矩形等。為減小殼程和管程流體的流通截面、加快流速，以提高傳熱效能，可在管箱和殼體內縱向設置分程隔板，將殼程分為2程和將管程分為2程、4程、6程和8程等。
4、浮頭式換熱器的類型及連接方式
浮頭式換熱器兩端的管板，一端不與殼體相連，該端稱浮頭。管子受熱時，管束連同浮頭可以沿軸向自由伸縮，完全消除了溫差應力浮頭式換熱器其一端管板與殼體固定，而另一端的管板可以在殼體內自由浮動。殼體和管束對熱膨脹是自由的，故當兩種介質的溫差較大時，管束與殼體之間不會產生溫差應力。浮頭端設計成可拆結構，使管束可以容易地插入或抽出，這樣為檢修和清洗提供了方便。這種形式的換熱器特別適用于殼體與換熱管溫差應力較大，而且要求殼程與管程都要進行清洗的工況。
（1）浮頭式換熱器的優點：
a 管束可以抽出，以方便清洗管、殼程。
b介質間溫差不受限制。
c可在高溫、高壓下工作，一般溫度小于等于450度，壓力小于等于兆帕。
d可用于結垢比較嚴重的場合。
e可用于管程易腐蝕場合。
（2）浮頭式換熱器的缺點：
a小浮頭易發生內漏。
b金屬材料耗量大，成本高20%。
c結構復雜。
（3）浮頭式換熱器零部件材料的選擇要求：
（4）換熱管與管板的連接方式：換熱管與管板的連接方式有脹接、焊接、脹焊并用等型式。
a 脹接
脹接形成按脹緊度可分為貼脹與強度脹。貼脹是指為消除換熱管與管板之間縫隙的輕度脹接。強度脹是指為保證換熱管與管板連接的密封性能及抗拉脫強度的脹接。
b 焊接
換熱管與管板的焊接連接又分為強度焊與密封焊兩種，強度焊是指保證換熱管與管板連接的密封性能及抗拉脫強度的焊接。密封焊是指保證換熱管與管板連接密封性能的焊接。換熱管與管板的焊接一般采用手工電弧焊，手工亞弧焊和自動旋轉氬弧焊。
c 脹焊并用
從脹焊連接的工藝上來講，又可分為先脹后焊和先焊后脹兩種工藝。脹焊并用適用于密封性能要求高的場合；承受震動或疲勞載荷的場合；有間隙腐蝕的場合；采用復合管板的場合。
（5）熱管與管板連接型式的選擇
GB150《壓力容器》中規定強度脹接的適用范圍是：設計壓力小于等于4MPa；設計溫度小于等于300°C；操作中無劇烈的振動，無過大的溫度變化及無明顯的應力腐蝕。強度焊的適用范圍是：可用于本標準規定的設計壓力，但不適用于有較大振動及有間隙腐蝕的場合。脹焊并用適用于密封性能要求高的場合；承受震動或疲勞載荷的場合；有間隙腐蝕的場合；采用復合管板的場合。
5、合理選用換熱介質及前期處理方法
一般加入阻垢劑和滅藻劑，必要時加硫酸進行調節PH值，注意循環水硬度和PH值，及時調整阻垢劑和硫酸用量，滅藻劑一般采取沖擊式加入法，在加入滅藻劑的1-2天，注意排污。如果有條件可以上軟水處理系統，但是滅藻劑是必須添加的，即便如此，一些生物粘泥也會附著在換熱器上，可以考慮用高壓水進行清洗，循環水系統中所加的藥劑主要是殺菌滅藻劑和緩蝕阻垢劑，其目的是改善循環水質，減緩設備及管道腐蝕，防止換熱器內結垢，加大污垢熱阻，我們在實際生產過程中要嚴格控制相關工藝參數，同時在循環水系統中不同點懸掛掛片，根據掛片腐蝕情況對藥劑加以適當調整。
6、從換熱器操作的工藝控制方面減少、消除結垢形成
換熱器的工藝條件包括傳熱量、流體的熱力學參數（溫度、壓力、流量、相態等）與物理化學性質（密度、粘度、腐蝕性等）。在保證傳熱效能的同時，盡量減少結垢形成的條件；操作時要嚴格按照規范進行，一般做法是：
（1）增大傳熱系數。在綜合考慮流體阻力及不發生流體誘發振動的前提下，盡量選擇高的流速。
（2）提高平均溫差。對于無相變的流體，盡量采用接近逆流的傳熱方式。因為這樣不僅可提高平均溫差，還有助于減少結構中的溫差應力。在允許的條件時，可提高熱流體的進口溫度或降低冷流體的進口溫度。
（3）妥善布置傳熱面。例如換熱器、冷盤等，采用合適的管間距或排列方式，不僅可以加大單位空間內的傳熱面積，還可以改善流體的流動特性。錯列管束的傳熱方式比并列管束的好。
（4）已形成結垢的清理方法
① 化學方法
化學方法即利用化學反應清除積垢或利用化學反應使積垢疏松，再用外力清除。當然，對于化學方法清洗，應請有經驗的專業公司進行*好，自己清洗成本低，洗前應先分析結垢的成份，并制定詳盡的施工方案。清洗時確保藥液對換熱管及工藝管線不被侵蝕。
② 機械方法
(a) 高壓水射流清洗：一般采用1—5MPa壓力經噴槍噴嘴形成強力射流，水量達80—120 L／min，對垢層進行破碎沖刷，達到清洗目的。目前基本上采用人工手持柔性或剛性噴槍對傳熱管內側逐根沖洗，對管束外側逐段轉動從多個方向沖洗。為提高效率，減輕勞動強度，應根據垢物情況，采用不同的噴射器具，如改進噴嘴(噴孔大小、形狀、數量與角度)進行清洗，對于某些難溶垢與堵塞物，應采用特殊的清洗方法，如高壓水噴射鉆頭或用>70 MPa的超高壓水射流清洗。也可通過藥劑或加熱進行聯合清洗。 (b) 用手工清理或用管道機械清洗刷進行清洗：用手工清理或管道機械清洗刷進行清洗管子內壁，此法適應性較好，可多次清理，但須注意不可對管壁造成損壞。
③ 定期清洗
為消除換熱器運行中結垢，可定期暫時地增大流量或進行逆流操作，能有效消除管內壁的輕質附著物，但要在設備上預設逆洗管線。也可用膠球清洗。也可根據流體種類注入合適的化學藥劑，將污垢去除。每次停車檢修時要及時清洗效果*好。
④ 停車時的清洗
換熱器停車清洗應對不同類型換熱器及結垢情況采用不同的方法，主要由高壓水射流清洗、化學清洗與機械清洗。機械清洗為人力拉通條或用電動鉆頭旋轉逐根對傳熱管進行除垢清洗、如壓縮油冷器檢修完應及時清洗，放的時間長不容易清洗，勞動強度大、且易損傷鋼管內壁。
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