Hork 防(除)垢产品

德国HORK公司管垢研究工作室经过反复试验,在吸收相关技术的基础上,成功研制出最先进的管道防垢环保节能装置。该管道防垢装置,无需添加任何化学药剂,不用磁、不用电,适用于高温高压工作环境,不受其它因素的影响,安装简便,基本免维护,在管道防垢上有确定的实际效果,真正做到了“防垢”“除垢”“杀菌灭藻”“节能”“环保”。该系统在热交换管网及换热设备上的应用不但可以保证用户的正常生产,还可以提高用户综合经济效益,而且可以避免因除垢清洗时造成环境的二次污染,具有明显的经济效益、社会效益。

传统防垢除方法

化学方法

通过在溶液中加入一定量的阻垢剂,改变水的一系列物理化学特性,从而起到一定的阻垢作用。它的缺点是成本较高,对管道、换热器造成一定的腐蚀且除垢的作用也十分有限,仍然需要对管网、设备进行定期清洗,清洗后水的排放对环境造成严重污染。

物理方法

目前比较认可的方式有超声波、磁化、共振等方式。它们在流体介质呈层流状态时有一定的阻垢、防垢效果。但这些方式都需要外加能源,安装、维护要求较高,在野外、高空、高温等使用场合有很大的局限性。

清洗方法

当已经出现结垢并影响到热传导的情形时,一般都是采用酸洗+高压冲洗的方式对换热器等进行维护。但是酸洗后大量的产物及残液都没有经过环保处理就排放了,对公共环境破坏极大。同时,对酸洗强度与时间的把握完全依赖操作者的经验,很容易在除垢的同时,也损坏了管网、热交换器本体。

Hork防(除)垢解决方案

德国霍克研制的HK防(除)垢装置四大优势

真正做到 ⭐⭐⭐⭐⭐ 防(除)垢

垢的危害(一)

垢导热系数很低,降低了设备的传热效率,严重时只有原来的20%。
垢的积聚增加了热阻和流动阻力,妨碍设备正常运行。

垢的危害(二)

结垢影响热效率:
美国制冷研究机构PHILIP KOTZ一仹研究表明
水垢厚度影响换热能耗损失

垢的危害(三)

不利于节能减排

垢导热系数很低,降低了设备的传热效率,严重时只有原来的20%。
垢的积聚增加了热阻和流动阻力,妨碍设备正常运行。

换热设备,寿命缩短

结垢导致腐蚀,缩短设备寿命。
定期清洗也只是针对换热器系统,不能彻底解决整个循环系统问题。
管道紊流位置易腐蚀造成漏水。

不利于安全环保

结垢会导致设备性能下降,增加企业运行风险。
软化水和设备清洗废水排放对环境造成污染影响。

Hork装置工作原理

产品由壳体与芯片两大部分组成,芯片由铜、锌和镍等多种金属组成的特殊合金材料。这种特殊的合金材料与流体接触后会形成数目庞大的微小原电池,在这些微小原电池的作用下,一方面为流体中的碳酸盐离子自发形成提供所需的能量,促使流体中碳酸盐离子形核,同时抑制了碳酸盐离子在管壁的非自发形核,减少碳酸盐在管壁结垢,另一方面通过离子置换使原来的碳酸盐晶体畸变,产生以晶体结构较为松散、不易粘结的亚稳态晶体形式存在,这种亚稳态晶体易于被流体带走,从而起到防垢、除垢的作用。

介质通过HK3F装置时会发生撞击、摩擦、冲刷装置内的合金芯片,一方面因芯片电负性差而引起水溶液静电位发生变化,形成电场,从而加速水分子运动速率,带动能量上升,多重芯片让水分子运动速率持续加快,造成氢键断开,使大水分子团变成自由水分子,并与水中钙镁离子形成牢固的水合分子,相当于提高了碳酸盐的溶解度,减少了碳酸盐晶体析出的同时使老垢逐步溶解除去,另一方面形成紊流,在紊流状态下使溶液中的固相颗粒在一定时间和距离内始终处于悬浮分散状态,避免污垢物在管道中的沉积。

防除垢防腐装置功能特点

防除垢防腐装置优势

工业现场常见的垢

        随着工业化进程不断发展,水资源的供给与需求、生产与环境保护的矛盾日益突出。工业企业换热设备以及家用暖通供暖设备等,使用循环水进行热交换,已经非常普遍。地表水含有2-3公斤/吨水的矿物质,而地下水会有20-50公斤/吨水的矿物质。这些矿物质会随着水在管道中循环、加热、运动时不断地从水中结晶出来,并依附在管道或换热器表面,我们称之为“水垢”。水垢的导热系数仅为一般金属的百分之一,通常的平均参考数据是每1mm厚水垢将造成约5%的能耗增加。同时,厌氧菌滋生等会加剧垢下腐蚀,在水垢和腐蚀的综合作用下,导致设备的快速损坏,最终影响高效、安全稳定的生产、生活。
       换热器广泛应用于各种工业领域,在生产过程中占有重要地位。但换热器运行一段时间后,不可避免会出现结垢问题;严重时,甚至会堵塞管道而影响其正常运行;而清洗工作更是费时、费力,并且不能保证获得满意的效果。清洗残液不经无害处理,会严重污染我们赖以生存的环境。
        换热器结垢、腐蚀及相关的清理、维护已造成其使用过程中一系列的严重问题:如换热效率降低、影响能源消耗、管道堵塞造成无法换热、在不断清洗过程中产生腐蚀,大幅度降低管网及设备的使用寿命等。

油田原油油垢

引起油井停机和维修的最常见原因是石蜡积聚,这是因为石蜡在原油中形成结晶沉积后覆盖在管件、设备、管线以及油罐的罐壁和罐底。这些石蜡是分子链长度C20到C50的饱和非极性烃。
石蜡或石蜡沉积物存在于各种级别的原油里。在石油输送时,它们会作为一种单独、半固态液相从油中被分离出来,变得无法流动,并附在出油管线、管道和其它所能够接触到的设备上形成沉积物。在油井的开采过程中,当原油从油层流入井底,再从井底沿井筒举升到井口时,随着压力、温度降低到一定程度后,蜡和沥青质就会从原油中离析出来,形成的结晶颗粒,在一定条件下聚积增大,并目不断地黏结在油管壁上,这就是油井的结蜡。蜡和沥青质在油井和油田集输管中的聚积是石油工业中令人头痛的难题。

  • 原油油垢的沉积会使抽油井减产或是增加地面集输系统的设备管路的清洗次数,停产时间综合运行费用大大提高。
  • 油管沿程损失增大、地面驱动系统负荷增大。泵效降低,易烧泵。
  • 油管孔径变小,抽油杆外径变大,增加了油流阻力,严重时会把油井堵死,发生卡泵现象。
  • 抽油机井在生产过程中,摩擦阻力增大,上冲程中悬点载荷增加,下冲程悬点载荷减小变载荷的增大影响抽油杆工作寿命。
  • 结蜡易造成杆管偏磨,增加作业工作量。

润滑油结胶、积碳

随着双螺杆空压机因其高效、节能的显著特点,在工业上得到了广泛使用,取代活塞式空压机已是一种趋势,成为空压机更新换代的首选机型。在实际运行中,人们已充分认识到螺杆式空压机的积碳和结垢问题是影响该机型长期平稳运行的最大问题。
空气压缩机中积炭形成的原因比较复杂,就空滤而言,颗粒灰尘可通过空滤进入,就润滑油方面来说,主要是空气压缩机内部润滑系统用油,常以雾状形式与高温、高压、高氧分压的空气相接触,使润滑油迅速氧化变质,另一方面,油不断蒸发,使较重组分的油残留在排气阀腔和排气管道中不断受热分解,脱氢聚合。其产物与吸入气体中的机械杂质和压缩机内金属磨屑混在一起,沉积在机体表面上被进一步加热,即成为积炭。
同时水冷空压机的水冷换热器也会因冷水不断循环使用而结水垢。前面介绍了水垢的形成和危害,那么空压机水冷换热器结垢同样会给空压机的换热效果造成一定的影响。

空压机换热设备结垢主要危害

  1. 会使运动部件的润滑不好,缩短零部件的使用寿命。
  2. 易堵塞油气分离装置中的过滤网。
  3. 因积碳也影响散热,易造成空压机长期在较高温度下运行。
  4. 易造成安全事故(严重时会产生空压机爆炸)。

空压机润滑油积碳主要危害

  1. 因热传递不畅造成换热面长期热负荷过大,容易引起换热面金属的机械性能降低。
  2. 容易引起和加剧金属的腐蚀,进一步降低金属的机械性能。
  3. 换热设备管网“鼓包”、裂纹、泄露、爆管等运行安全事故。

经济和社会效益

防除垢作用

设计环节、设备供应、用户使用都对热水工程水处理有严格的行业标准
国内行业有设计标准,但投资成本、设备性能、运行管理等因素导致效能不足

应用领域

城市暖通系统

集中供暖:
二次换热站防(除)垢
分散供暖:
家用防(除)垢

中央空调系统

中央空调换热系统的防(除)垢、杀菌灭藻
空气能装置换热器防(除)垢
地源热泵换热系统的防(除)垢

气体生产系统

制氧机换热器防(除)垢
空压机换热器防(除)垢
空压机润滑油抗氧化防积碳

工业换热设备

电力行业:凝汽器、冷油器等防(除)垢
化工行业:冷凝器、再沸器、换热器防(除)垢
船舶行业:各类换热器的防(除)垢
机电行业:各类水冷电机的防(除)垢的冶金、医药、食品、造纸、石油化工等换热、冷凝设备均可应用

油田采集系统

井下装置:用于石油开采过程中的防垢防蜡
地面装置:用于石油输送过程中的防垢防蜡

Hork装置防垢及防蜡的工作原理

防垢的工作原理

A  Hork防除垢装置采用了一种由铜、锌和镍等十多种金属组成的特殊合金材料。这种特殊的合金材料与流体接触后会形成数目庞大的微小原电池。在这些微小原电池的作用下,可以提高碳酸钙的溶解

度,抑制碳酸钙晶核的形成与长大,并在微电池的吸附作用下使碳酸盐晶体畸变,抑制这种晶体以方解石(稳定的碳酸钙晶体结

构,致密、坚固)形式存在。流体经过本装置处理后,流体中析出的碳酸盐一般都是以晶体结构较为松散、不易粘结的亚稳态晶体(无定型碳酸钙)形式存在。
这种亚稳态晶体易于被流体带走,从而起到阻垢、防垢的作用。

B  多金属合金材料作为一种特殊的催化体,可以改变溶剂、溶质的活度,从而使流体中各种物质分子、离子之间结合的物理化学条件发生了改变。有效抑制蜡、垢、藻、腐蚀的形成,并使已结晶附着在管壁的陈垢逐步消溶脱落。

C  流体通过Hork防除垢装置时会发生撞击、摩擦、冲刷。在紊流状态下使溶液中的固相颗粒在一定时间和距离内始终处于悬浮分散状态,避免污垢物在管道中的沉枳。

防蜡的工作原理

在自喷井和抽油井中,原油在地层压力或抽油泵抽吸压力的作用下进入HK3F-J组合式井下装置时,原油与特殊合金芯片之间充分接触,通过芯片孔形成大量细柱状射流,产生冲击作用增加流动性,芯片表面释放出的原电池电子,会与原油中水分子作用,同时芯片中金属离子进入到原油中起到某种催化作用,有效改变原油部分物理特性,防止蜡从原油中释放出来而形成固态沉积,从而改善原油流动性。
经HK3F-J装置处理过的原油,不仅可以使蜡和其他容易结块而堵塞油管的蜡质物质处于悬浮状态,而且在合金触媒的催化作用下,还可以断裂碳氢化合物分子的长链使原油变得更加“光滑”。对于高含蜡低重度的原油,这种处理可以使原油的API重度提高2-3个百分点。

防垢除垢技术规格

与传统防垢除垢方法的对比

安装示意图

电厂凝汽器防垢装置安装示意图
中央空调防垢装置安装示意图

霍克防除垢防腐蚀装置

经典案例

供热站应用案例

已安装防垢装置换热器拆开后的整体态,未见明显结垢和腐蚀。换热器拆开后现场结净。换热片上有少里浮尘,经人工轻轻擦洗一下,即见金属色。

未安装防垢装置换热器拆开后可见十分明显的结垢,图中光亮处,是结垢已将此处堵死,拆开后结垢层整体脱落后形成的。拆开后块状结垢特脱落下来的堆在地上。

换热设备应用案例

该公司自备电厂3000KW汽机冷油器换热设备水循环系统防(除)垢改造,安装防垢装置。
装置型号:HK3F-B型 DN100

防垢装置的实验及结论

防垢实验示意图

l、2容器 3、4循环水寨 5、6调节网门 7、8球间 9、10流量计 11HK3F防垢装置 12、16交流接触器 13、17数量温度调节仗 14、18Pt-100热电偶 15、19不诱钢加热器

实验数据示意图

该曲线表明,在使用本装置后,随着水循环时间的延长,流体中钙离子浓度仍然高,而没有采用防垢装置时流体中钙离子已因结垢,大量减少在水中的存在。
经实验证明:在温度、压力、流量、流体介质组分相同的情况下,使用本装置可以起到有效的阻垢作用。

防垢装置的主要性能及效果

HK3F防垢装置,是运用电化学的原理对溶液进行有效处理。在水系统原运行方式不变的条件下,经HK3F防垢装置处理后的水,在管道及管状容器里不仅不结垢,并且还可以逐步消溶原有的老垢、抑制管道和设备腐蚀、脱氧除藻。本公司环保装置的使用效果能稳定的保持在5年以上,这是单纯投药方法无法保证的,其它物理防垢技术也难达到其综合效果。

防垢装置的应用领域

工业换热设备防(除)垢装置

电力行业:凝汽器、冷油器等防(除)垢
化工行业:冷凝器、再沸器、换热器防(除)垢
船舶行业:各类换热器的防(除)垢
机电行业:各类水冷电机的防(除)垢
治金、医药、食品、造纸、石油化工等換热、冷凝设备均可应用。

油田采集系统防垢防蜡装置

井下装置:用于石油开采过程中的防垢防蜡
地面装置:用于石油输送过程中的防垢防蜡

中央空调系统防(除)垢装置

中央空调换热系统的防(除)垢、杀菌灭藻
空气能装置换热器防(除)垢
地源热泵换热系统的防(除)垢

气体生产系统的防垢装置

制氧机换热器防(除)垢
空压机换热器防(除)垢
空压机润滑油抗氧化防积碳

城市暖通系统防(除)垢装置

集中供暖:二次换热站防(除)垢