清洗效果的各种影响因素分析

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：影响清洗除垢效果的因素较多，主要有以下几点。腐蚀的增大各种材料的腐蚀性，依照材质的种类、清洗药剂的种类及其组合而明显不同。但是，在垢物溶解过程中，若未反应的药剂浓度逐渐减少时，随着清洗液性质的变化，将引起溶解反应速度下降及助剂效果的降低。通过使清洗液不断地流动，可以把有效的药剂不断地供给到水垢表面，以提高反应速度。但是，流速提高要求泵的扬程增大，清洗系统的钢材用量增加。

影响清洗除垢效果的因素较多，主要有以下几点。

1.清洗温度

一般来说，清洗药剂与垢物的溶解反应速度随清洗温度升高而加快。因此，为提高清洗速率，清洗温度越高越好。但是实际上还需要综合考虑以下限制因素，确定合适的清洗温度。

（1）腐蚀的增大各种材料的腐蚀性，依照材质的种类、清洗药剂的种类及其组合而明显不同。但是温度越高，腐蚀性越大，清洗温度和腐蚀速度的关系如图8-7所示。

因而从材料腐蚀考虑，不能无限制地提高清洗温度。另一方面，清洗药剂在高温下，通常会自行分解而失去清洗功能。即使投加缓蚀剂，因为缓蚀剂的性能对温度也有一定要求，自然也就决定了清洗的上限温度。

（2）无机清洗剂中挥发性成分的挥发，有的药剂如氨和盐酸，若温度升高，易生成蒸汽，因此，必须在尽可能低的温度下使用。有机溶剂类也有低沸点化合物的挥发问题，清洗温度不能过高。

2.药剂浓度

清洗剂的必要浓度应以垢物的总量按化学反应式计算来决定。但是，在垢物溶解过程中，若未反应的药剂浓度逐渐减少时，随着清洗液性质的变化（如pH上升），将引起溶解反应速度下降及助剂效果的降低。为此，通常在按化学计算所需的最低量上加上一定余量，作为规定浓度。现在的问题是如何确定所需的最低药剂浓度，这需要确切知道垢物的附着量和组成，而这通常又是比较困难的。

各种材料的腐蚀速度也受药剂浓度影响。一般来说，清洗剂浓度越大，腐蚀速度也越大，如图8-8所示。因此，需要在配方中添加适用于一定清洗剂的缓蚀剂。

图8-7 清洗温度和腐蚀速度的关系

图8-8 盐酸浓度和腐蚀速度的关系

3.流速

流速影响清洗剂和反应生成物的扩散。在水垢表面上，水垢与清洗剂的反应产物的浓度逐渐增高，未反应药剂的浓度逐渐减少，所以反应速度逐渐降低。通过使清洗液不断地流动，可以把有效的药剂不断地供给到水垢表面，以提高反应速度。当水垢的溶解反应速度比较大时，容易实现流速对反应的加速效果。

水垢的物理剥离作用受流速的影响较大。在水垢溶解脱落过程中，水垢逐渐失去本体的致密性及对母材的黏附性，因水流流动的冲刷作用而从母材表面剥离下来。流速越大，剥离效果越好。但是，流速提高要求泵的扬程增大，清洗系统的钢材用量增加。流速也影响材料的腐蚀，如图8-9所示。

图8-9 流速和腐蚀速度的关系

因此，应综合考虑多方面因素来确定适当流速，而不能只注意清洗效果。一般清洗流速通常0.2m/s左右。

清洗效果的各种影响因素分析

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