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板式換熱器使用過程中會出現的問題及解決方法

來源:康景輝熱能設備日期:2018/12/01 14:48 瀏覽:

      板式換熱器是液—液、液—汽進行熱交換的理想設備。又因其本身重量輕、占地面積小、投資少、換熱效率高、組裝靈活、結垢易于清洗等特點,受到了大眾青睞。然而,板式換熱器在使用過程中會出現一些這樣或者那樣的問題,也很影響生產效率和生產成本。所以及時解決這些問題是很多朋友都關注的問題。下面我們一起來看一下板式換熱器使用過程中會出現的問題及解決方法

板式換熱器

      1、結垢

 

      板式換熱器的板片設計有大量的支承點,旨在對介質起擾流(使介質紊流以提高傳熱系數)和承壓支承作用,是固體雜物和纖維容易集聚的地方,其副作用是使流體形成了局部的滯流而生成污垢積瘤,介質中的鈣鎂離子在適宜的溫度析出后很容 易在積瘤上附著長大,形成蜂窩狀的垢樣。 

      2、堵塞

      因為板式換熱器的流道間隙較小 (2.5-6mm),如果介質中雜質較多,直徑大于 1.5~3mm的顆粒雜物就會阻塞板片通道,使設備的壓力降急劇惡化,導致設備因堵塞而換熱能力大幅降低,嚴重的造成裝置連續生產中斷 。

 

      結垢與堵塞在成因上雖然不同,但在板式換熱器上的影響現象是相同的。可采有以下對策緩解結垢問題:
 

      (1)板式換熱器不宜用在較臟或易結垢的環境(除非增設有效的其他措施)。
 

      (2)使用未經軟化的冷卻水作冷卻介質時 ,操作溫度應控制在50℃左右或者更低 ,以避開介質中鈣鎂離子析出的敏感溫度 。

        如果結垢嚴重則需要進行清洗處理(關于板式換熱器清洗的2種工藝板式換熱器清洗注意事項,小編之前都寫過,有需要的朋友可點擊加粗部分進行查看此處不再贅述)

清洗結垢的板片


      3、腐蝕

      腐蝕是復雜的化學現象,奧氏體不銹鋼板式換熱器表現出的腐蝕現象大多是Cl-引起的應力腐蝕,常發生在板片密封槽底部以及有污垢形成后的垢底部位,造成板換腐蝕的原因主要有4點:

      (1)不銹鋼傳熱板片由機械沖壓而成,不可避免地殘存的表面殘余應力,對于不含鉬元素的不銹鋼薄板,表面殘余應力的取消是很困難的,或者甚至是不可行的。

      (2)板片組裝后形成了多縫隙結構,如板片之間的觸點、密封槽底等部位。而縫隙容易造成 Cl-的富集,局部富集程度往往遠遠超過了不銹鋼自身抗應力腐蝕的能力 。

      (3)當板片表面的污垢嚴重時,介質中的腐蝕元素(Cl、S 等 )可能大量附著于污垢,并在垢底縫隙處富集。

      (4)密封槽底中的有害元素往往是粘結劑中的 Cl 因溫度升高溫析出來的。如氯丁膠系列的粘接劑 、壓縮石棉(含有CaCl2),往往在水與蒸汽工況條件下,析出的富集Cl- 與 H+ 形成HCl,使槽底縫隙處發生嚴重的應力腐蝕開裂。


      有效防止應力腐蝕的做法是正確選用材料 ,定期清垢以破壞腐蝕的生成條件和孕育期,選用非氯元素的粘接劑

被腐蝕的板片


      4、密封失效

      4。1壓力影響

      可拆卸板式換熱器在額定工作壓力之內使用時出現泄漏,除設備在制造裝配方面的質量因素外,主要與系統中出現的非正常沖擊載荷有關(水錘、氣錘),這是一般操作者不易觀察到的現象。沖擊所造成的瞬間壓力峰值往往比正常的工作壓力高出 1~3 倍,使安裝在板式換熱器中的橡膠密封墊移位,導致密封失效 。

      針對這種壓力影響導致的密封失效可采取以下防范措施:

      (1)鑒于板式換熱器的結構特點,可根據操作壓力情況,在設備選型時提高設計壓力1.5~2 倍。

      (2)使用中盡量避免系統出現的沖擊現象。

      (3)在發生過此類事故的應用場合,根據情況也可采取增加板片厚度的措施,其效果很明顯。

      4.2溫度影響

      溫度的急劇變化也能造成密封失效。當溫度變化過快時,橡膠密封墊的線脹系數與彈性變形量和密封預緊力不相匹配,使密封預緊力下降,造成設備承壓能力低于額定設計壓力。

      針對溫度影響導致的失效可采取的措施如下:

      (1)在操作設備時升壓升溫應盡量平穩 。

      (2)可在夾緊螺柱上增加預緊彈簧,有效的補償密封預緊力的變化,防止泄漏。

      4。3時間影響

      這一點就很好理解了,使用或閑置幾年的設備, 密封材料的自身老化有可能影響密封可靠性,所以應利用檢修機會及時更換新的密封墊片

更換密封墊片


      5、其他問題及注意事項

      (1) 對于不銹鋼板式換熱器,不能使用鹽酸(HCl)或鹽酸類的清洗劑和清洗粉末進行化學清洗,這是由于未充分溶解垢渣(含有殘存氯)在多縫隙的結構中是很難沖洗干凈的,堿中和也不可能充分進行。可采用硝酸加緩沖劑或硝酸類的清洗劑、清洗粉進行清洗,適當加溫可提高清洗效率 。

      (2)安裝設備配管時,應避免焊線搭在設備,而應搭在配管的管道上,以防止焊線電流使板片內觸點處被擊穿。這一問題在其他公司的設備安裝過程中曾多次發生。

      (3)蒸汽的過熱度對橡膠墊片使用壽命影響很大,正常應用在 150℃-180℃飽和蒸氣橡膠壓墊片,其使用期為 3-5 年或更長,而用在130℃左右的過熱蒸汽中壽命僅為幾個月。這是因為飽和蒸氣可在墊片表面生成一層水膜,在高溫下對墊片起有效的保護作用。因此使用蒸汽不僅要注意它的溫度是否適用于墊片,過熱度也是不可忽視的重要因素。

      板式換熱器如此環保節能的換熱設備,我們在使用前和使用過程中要按照自己的工況正確選材、操作、維護。讓換熱器換熱效率更高,使用壽命更長,盡可能的發揮其作用。


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