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板式换热器常见故障及处理

2019-12-18 10:34:57浏览:30 来源:清洗联盟   

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板式换热器常见故障及处理

[摘要]板式换热器运行中的常见故障包括外漏、内漏、进出口压差大、传热效果差,分析了引起这些故障的原因,提出了处理措施及维护保养注意事项。

[关键词]板式换热器清洗;

1、板式换热器

1.1板式换热器结构

板式换热器主要由传热板片、活动压紧板、固定压紧板、密封胶条和紧固螺栓组成。

1.2板式换热器工作原理

板片压紧后板束形成一系列的平行通道,每种流体进入板片之间的适当通道,以逆流方式相对流动增加换热效果。板片之间有密封垫片,当板片压紧后,垫片可以保证流体介质与大气之间的有效密封。入口周围有双重垫片,避免了入口和传热区域之间不同介质的混合。

1.3板式换热器的特点及应用

u1.3.1板式换热器的特点

(1)结构紧凑,占地面积小,清洗方便。

(2)传热效率高。

(3)质量轻,金属消耗量少,板片的厚度一般在0.4~0.7mm。

(4)传热系数高,热损失小,板片的波纹能使流体在较小的流速下产生湍流。

(5)组装灵活,可改变换热面积或流程组合,增加或减少板片数量即可达到所需的换热面积。

(6)拆卸、清洗、检修方便。

(7)价格低廉,经济性较高。

(8)板式换热器的缺点是密封周边较长,容易泄漏,不能承受高压。

1.3.2板式换热器的应用

板式热换器以传热效率高、节能、经济、结构紧凑、拆卸方便等优点,被广泛地应用于化工、电力、冶金、食品、石油、医药、船舶、机电、纺织、造纸等工业部门,同时在城市集中供热及热能回收工程中也被大量采用。

2、板式换热器常见故障及处理措施

板式换热器的运行比较平稳,但由于工艺条件变化频繁,流体介质腐蚀性较强,往往会出现一些故障。

2.1介质外漏

介质外漏主要表现为渗漏(量不大,水滴不连续)和泄漏(量较大,水滴连续)。外漏出现的主要部位为板片与板片之间密封处、板片密封槽部位以及端部板与压紧板内侧。

2.1.1原因介质外漏主要由以下原因造成。

(1)夹紧尺寸不到位,各处尺寸不均匀(各处尺寸偏差不应大于3mm)或夹紧螺栓松动。

(2)部分密封垫脱离密封槽,密封垫主密封面有杂物,密封垫损坏或垫片老化。

(3)板片发生变形,组装错位发生跑垫。

(4)在板片密封槽部位或二道密封区域有裂纹。

2.1.2处理措施

(1)在无压状态,按制造厂提供的夹紧尺寸重新夹紧设备,尺寸均匀一致,压紧尺寸的偏差不应大于0.2nmm(n为板片总数),两块压紧板间的平行度应保持在2mm以内。

(2)在外漏部位上作好标记,然后将换热器进行解体,逐一排查解决,再重新装配或者更换垫片和板片。

(3)将板式换热器进行解体,对板片变形部位进行修理或更换板片。在没有板片备件时,可将板片暂时拆除后重新组装使用。

(4)重新组装拆开的板片时,应清洗板片结垢,防止污物黏附在垫片密封面。

2.2介质之间串液(内漏)

介质之间串液(内漏)主要特征为压力较高一侧的介质串入压力较低一侧的介质中,系统中会出现压力和温度的异常。如果介质具有腐蚀性,还可能导致管路中其他设备的腐蚀。串液通常发生在倒流区域或两道密封区域处。

2.2.1原因内漏主要由以下原因造成。

(1)操作条件不符合设计要求。

(2)由于板材选择不当,板片腐蚀产生裂纹或穿孔。

(3)板片冷冲压成型后的残余应力和装配中夹紧尺寸过小造成应力腐蚀。

(4)板片泄漏槽处有轻微渗漏,造成介质中有害物质(如CI)浓缩,腐蚀板片。

2.2.2处理措施

(1)调整运行参数,使其达到设计条件。

(2)更换有裂纹或穿孔板片,在现场用透光法或着色渗透法查找板片裂纹。

(3)换热器维修组装时,夹紧尺寸应符合要求,并不是越小越好。

(4)板片材料合理匹配,符合介质要求。

2.3压降异常

压降异常表现为压力降大于设计值和压力降小于设计值两种情况。压力降大于设计值更为常见。

介质进出口压力降超过设计要求,甚至高出设计值许多倍,严重影响系统对流量和温度的要求。

2.3.1原因

压降异常可能由以下原因造成。

(1)运行系统管路未进行正常吹洗,特别是新安装系统管路中存在许多杂物。

(2)板式换热器首次选型时面积偏小,板间流速过高而压力降偏大。

(3)板式换热器运行一段时间后,因板片表面结垢而引起压力降过大。

2.3.2处理措施

(1)清除换热器流道中的杂物或板片结垢。

(2)二次循环水最好采用经过软化处理后的软水。

2.4换热效果差,供热温度不能满足要求

换热效果差,供热温度不能满足工艺要求的主要特征是出口温度偏低,达不到设计要求及工艺要求。

2.4.1原因

换热效果差主要由以下原因造成。

(1)一次侧介质流量不足,导致热侧温差大,压降小。

(2)冷侧温度低,并且冷、热末端温度低。

2.4.2处理措施

(1)增加热源的流量或加大热源介质管路直径。

(2)平衡并联运行的多台板式换热器的流量,或拆开板式换热器清洗板片表面结垢。

3、板式换热器的维护及检修

3.1板式换热器日常检查与维护

(1)定期检查设备静密封的外漏情况,通过压力表或温度计监测流体进出口压力、温度。对设备内漏,可通过流体取样分析监测。

对于长期不使用的备用设备,应将拧紧螺栓放松到规定尺寸,以确保垫片及换热器板片的使用寿命,使用时再按要求拧紧。操作过程中必须控制工艺参数,避免压力和温度的剧烈变化,否则会损坏板片和密封垫,造成泄漏。泵必须在阀门全关状态下启动,调节阀、分流阀和截止阀必须要慢开馒关。板式换热器重新开车和停车压力的增高或降低不得超过1MPa/min,温度的升高和降低不得超过10℃/min。初次开车时,偶尔会有少量的泄漏,这是由于初次使用时,板片和密封垫的伸缩性不同;当运行稳定后,泄漏将会停止。对于装有新的乙丙橡胶密封垫的板式换热器,初次开车时,要缓慢升温,不得超过25℃/h。

(2)换热器运行一段时间后,其内外壁上黏附一层白色水垢,主要是由水中含有溶解度较小的钙、镁盐类形成的水垢。为防止水垢的产生,目前主要采用加药软化处理及磁化、离子棒防垢处理。

3.2板式换热器的检修

板式换热器的检修过程主要有:拆卸、板片清洗、胶条安装、板式换热器安装紧固。检修过程中使用的胶条应符合介质要求,目前采用的密封垫片主 要是三元乙丙胶垫,耐酸、耐碱、耐盐。由腐蚀引起的穿孔、变形的板片,要及时更换。在板片清洗过程中不应采用碳钢刷子机械清洗,以免加速板片的腐蚀,同时不能使板片表面划痕、变形等,应采用化学清洗。化学清洗时,溶液要保持一定的流速,一般为0.8~1.2m/s。不同的污垢应采用不同的化学清洗液。除水垢可用质量分数5%的硝酸溶液;纯碱生产中生成的垢,可用质量分数5%的盐酸溶液。不得使用对板片产生腐蚀性的化学清洗剂。

4、结语

正确的维护保养、检修、工艺操作能够有效地预防换热器发生故障,保证换热器的安全可靠运行,延长其使用寿命。

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