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板式换热器使用过程中会出现的问题及解决方法

来源:康景辉热能设备日期:2018/12/01 14:48 浏览:

      板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备。又因其本身重量轻、占地面积小、投资少、换热效率高、组装灵活、结垢易于清洗等特点,受到了大众青睐。然而,板式换热器在使用过程中会出现一些这样或者那样的问题,也很影响生产效率和生产成本。所以及时解决这些问题是很多朋友都关注的问题。下面我们一起来看一下板式换热器使用过程中会出现的问题及解决方法

板式换热器

      1、结垢

 

      板式换热器的板片设计有大量的支承点,旨在对介质起扰流(使介质紊流以提高传热系数)和承压支承作用,是固体杂物和纤维容易集聚的地方,其副作用是使流体形成了局部的滞流而生成污垢积瘤,介质中的钙镁离子在适宜的温度析出后很容 易在积瘤上附着长大,形成蜂窝状的垢样。 

      2、堵塞

      因为板式换热器的流道间隙较小 (2.5-6mm),如果介质中杂质较多,直径大于 1.5~3mm的颗粒杂物就会阻塞板片通道,使设备的压力降急剧恶化,导致设备因堵塞而换热能力大幅降低,严重的造成装置连续生产中断 。

 

      结垢与堵塞在成因上虽然不同,但在板式换热器上的影响现象是相同的。可采有以下对策缓解结垢问题:
 

      (1)板式换热器不宜用在较脏或易结垢的环境(除非增设有效的其他措施)。
 

      (2)使用未经软化的冷却水作冷却介质时 ,操作温度应控制在50℃左右或者更低 ,以避开介质中钙镁离子析出的敏感温度 。

        如果结垢严重则需要进行清洗处理(关于板式换热器清洗的2种工艺板式换热器清洗注意事项,小编之前都写过,有需要的朋友可点击加粗部分进行查看此处不再赘述)

清洗结垢的板片


      3、腐蚀

      腐蚀是复杂的化学现象,奥氏体不锈钢板式换热器表现出的腐蚀现象大多是Cl-引起的应力腐蚀,常发生在板片密封槽底部以及有污垢形成后的垢底部位,造成板换腐蚀的原因主要有4点:

      (1)不锈钢传热板片由机械冲压而成,不可避免地残存的表面残余应力,对于不含钼元素的不锈钢薄板,表面残余应力的取消是很困难的,或者甚至是不可行的。

      (2)板片组装后形成了多缝隙结构,如板片之间的触点、密封槽底等部位。而缝隙容易造成 Cl-的富集,局部富集程度往往远远超过了不锈钢自身抗应力腐蚀的能力 。

      (3)当板片表面的污垢严重时,介质中的腐蚀元素(Cl、S 等 )可能大量附着于污垢,并在垢底缝隙处富集。

      (4)密封槽底中的有害元素往往是粘结剂中的 Cl 因温度升高温析出来的。如氯丁胶系列的粘接剂 、压缩石棉(含有CaCl2),往往在水与蒸汽工况条件下,析出的富集Cl- 与 H+ 形成HCl,使槽底缝隙处发生严重的应力腐蚀开裂。


      有效防止应力腐蚀的做法是正确选用材料 ,定期清垢以破坏腐蚀的生成条件和孕育期,选用非氯元素的粘接剂

被腐蚀的板片


      4、密封失效

      4.1压力影响

      可拆卸板式换热器在额定工作压力之内使用时出现泄漏,除设备在制造装配方面的质量因素外,主要与系统中出现的非正常冲击载荷有关(水锤、气锤),这是一般操作者不易观察到的现象。冲击所造成的瞬间压力峰值往往比正常的工作压力高出 1~3 倍,使安装在板式换热器中的橡胶密封垫移位,导致密封失效 。

      针对这种压力影响导致的密封失效可采取以下防范措施:

      (1)鉴于板式换热器的结构特点,可根据操作压力情况,在设备选型时提高设计压力1.5~2 倍。

      (2)使用中尽量避免系统出现的冲击现象。

      (3)在发生过此类事故的应用场合,根据情况也可采取增加板片厚度的措施,其效果很明显。

      4.2温度影响

      温度的急剧变化也能造成密封失效。当温度变化过快时,橡胶密封垫的线胀系数与弹性变形量和密封预紧力不相匹配,使密封预紧力下降,造成设备承压能力低于额定设计压力。

      针对温度影响导致的失效可采取的措施如下:

      (1)在操作设备时升压升温应尽量平稳 。

      (2)可在夹紧螺柱上增加预紧弹簧,有效的补偿密封预紧力的变化,防止泄漏。

      4.3时间影响

      这一点就很好理解了,使用或闲置几年的设备, 密封材料的自身老化有可能影响密封可靠性,所以应利用检修机会及时更换新的密封垫片

更换密封垫片


      5、其他问题及注意事项

      (1) 对于不锈钢板式换热器,不能使用盐酸(HCl)或盐酸类的清洗剂和清洗粉末进行化学清洗,这是由于未充分溶解垢渣(含有残存氯)在多缝隙的结构中是很难冲洗干净的,碱中和也不可能充分进行。可采用硝酸加缓冲剂或硝酸类的清洗剂、清洗粉进行清洗,适当加温可提高清洗效率 。

      (2)安装设备配管时,应避免焊线搭在设备,而应搭在配管的管道上,以防止焊线电流使板片内触点处被击穿。这一问题在其他公司的设备安装过程中曾多次发生。

      (3)蒸汽的过热度对橡胶垫片使用寿命影响很大,正常应用在 150℃-180℃饱和蒸气橡胶压垫片,其使用期为 3-5 年或更长,而用在130℃左右的过热蒸汽中寿命仅为几个月。这是因为饱和蒸气可在垫片表面生成一层水膜,在高温下对垫片起有效的保护作用。因此使用蒸汽不仅要注意它的温度是否适用于垫片,过热度也是不可忽视的重要因素。

      板式换热器如此环保节能的换热设备,我们在使用前和使用过程中要按照自己的工况正确选材、操作、维护。让换热器换热效率更高,使用寿命更长,尽可能的发挥其作用。


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