热管换热器的核心元件是热管，它独特的传热特性引起了人们的极大兴趣。但在工业应用中仍然存在一些问题， 极大地限制了热管技术的使用和发展。因此， 有必要对这些问题进行研究探索， 以找到合理的解决办法。


　　 一、热管的相容性问题及对策

　　管壳材料与工质的化学相容性问题，如钢—水热管中存在着化学反应和电化学反应， 这是一种不可避免的金属腐蚀过程， 只能抑制或延缓而不可能消除， 目前采取的主要对策如下。

　　１．碳钢管材的高温蒸汽表面钝化。采用该办法的目的是使管壁净化且生成致密的兰色Ｆｅ３Ｏ４ 钝化层， 这是一种稳定性极好的保护膜。具体做法是将净化后的碳钢管加热至 ５００～６００后， 冲以水蒸气使表面钝化， 此时碳钢管内表面会生成致密而均匀的Ｆｅ３Ｏ４氧化层。

    ２． 碳钢管材的化学液钝化。该方法采用氧化性化学试剂使管壁生成Ｆｅ３Ｏ４ 钝化层。目前钝化液配方主要采用重铬酸钾。具体做法是将酸洗净化后的碳钢管放入钝化槽内， 在一定温度下浸泡一定的时间， 让管壁内生成一层致密的 Ｆｅ３Ｏ４氧化膜。

    ３． 工质内添加缓蚀剂。在工质中添加缓蚀剂是为了使管壁表面产生更为均匀与致密的Ｆｅ３Ｏ４ 钝化层。缓蚀剂一般与化学钝化联合使用， 缓蚀剂可以对破坏的局部钝化膜起到修补的作用。缓蚀剂品种很多， 一般采用阳极型缓蚀剂， 其管壁缓蚀效果较好，具体做法是在工质内添加 １％～３％的重铬酸钾。

    ４． 排放法和渗透法。排放法是在热管冷凝端部装上排气阀，必要时打开阀将积累的氢气排放出去； 渗透法则是在热管冷凝端部装上钯管， 让所产生的氢气随时渗透出去。

    ５． 氧化除氢法。根据化学理论，标准电极电位为正值元素的氧化物都可被氢还原出来。常见的铜、镍、锌、钴等元素的氧化物都能与氢进行氧化还原反应， 只是反应的温度和速度不同。２０ 世纪９０ 年代初氧化除氢技术就开始了推广应用，反应温度一般在 １５０以上， 工业应用受到一定限制。 

    在常温下就可快速进行除氢反应。这一技术的推广应用， 将极大提高热管的使用寿命。由于化学钝化膜不稳定，排放法和渗透法不易操作， 高温蒸汽钝化所需场地、设备投资较大， 因此， 较好的热管延寿方法应为化学钝化、缓蚀剂及氧化除氢技术的配合使用。 

    热管的积灰问题及对策

    在热管余热回收设备中，热管积灰是普遍存在的问题， 积灰增加了受热面热阻， 降低设备的传热能力。积灰减少流体的通道面积， 增加流动阻力，降低换热表面温度， 造成低温露点腐蚀很多。余热回收设备由于积灰严重不能正常运行，甚至被迫停用。因此对积灰问题应给予高度重视。防止和减少积灰的对策如下。

    １． 根据流体含尘的状况，合理选择热管及其传热元件的结构形式， 主要是合理选择热管外翅片结构。气相换热的热管换热器，管外均采用加肋强化传热， 翅片形式多选用穿片或螺旋型缠绕片， 这些翅片的结构紧凑， 肋化比高， 效果明显， 缺点是极易积灰结垢。对于高粉尘流体即使翅片间距取到１２～２０ｍｍ，在某些情况下也会出现严重积灰， 因此对于高含尘流体目前趋向于选择以下两种结构：

   （１） 轴对称单列纵向直肋翅片；

   （２） 钉头管。钉头管作为换热设备的传热元件一般多用于黏结性积灰部位， 如用于以高含硫油为燃料的常减压加热炉， 使用多年一直无积灰堵塞现象。

    换热设备内流体的速度是一个重要的设计参数，它影响换热设备的传热、流动阻力、磨损及自清灰能力等。目前热管换热设备的设计多采用等质量流速法， 这种方法的不足就是随着设备内温度的下降， 出口处的密度、动力黏度、导热系数有明显变化，从而引起出口处流体的速度大幅下降。其结果是换热系数和自清灰能力下降， 造成换热设备积灰。

    解决该问题可采用变截面设计法，以等体积流速法代替等质量流速法。如要维持体积流速不变，只有改变换热面积来抵消密度的变化， 随着烟气温度的降低， 将换热设备的流通面积减小， 以保证进出口具有相同的自清灰能力。

    ２． 改变换热设备内流体的流速，以减少或清除积灰。

    ３． 采用化学清灰剂清灰。

    ４． 吹扫和用机械方法清除管束表面积灰。


     换热器在石油、化工、动力、食品等工业生产中占有非常重要的地位，应用范围也很广泛。为了延长设备的使用寿命就要定期对其进行保养维护，下面给您介绍一下换热器的保养方式。

    1、清理过滤网上的灰尘。清洗过滤网时，要先切断电源，然后打开进风栅；取出过滤网之后用水或吸尘器清洗过滤网，水温要小于40度，用热湿布或中性洗涤剂清洗，然后用干布擦拭，不要用其他化学洗涤剂清洗过滤网。

 
    2、清洗排水部分的污垢和积聚物。为了保证排水通畅、防止细菌繁殖，也为了防止换热器排水部分产生较多污垢，需要定期对其进行消毒。

    3、清除通风口的杂物，保证能够正常通风。观察室外机架有无出现松动问题现象，清洁室外通风网罩内有无异物，如果有异物需要及时清除，保证正常的通风。

    4、室内、外换热器进行表面清洗，提高换热器的效率。清理室内换热器时，要先小心拿下面板，然后用柔软的抹布擦洗，使用小毛刷轻轻刷洗完内机的换热器，这样不但可以清除灰尘还能够清除有害物质积聚。但是我们需要注意由于散热片是很薄的铝质材料，受力后容易产生变形，因此需要小心刷洗。