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浅谈板式换热器常见故障及解决方法
一、串液
1、产生原因:
①由于板材选择不当导致板片腐蚀产生裂纹或穿孔。
②操作条件不符合设计要求。
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C1)浓缩腐蚀板片,形成串液。
2、实例:
某铝业有限公司硫酸系统中1台板片材料为254SMo的BR03板式换热器,在运行5个月后出现冷却水侧碳钢接管腐蚀泄漏,酸液泄漏到了冷却水侧。检查发现板片酸液进口处和导流区域有严重的腐蚀及开裂现象。现场分析发现,系统运行温度、流量和浓度等工艺参数均超出设计条件,使用温度远超出材料的适用范围。采用饱和蒸汽作为一次侧热源的板式换热器在运行过程中容易发生板片腐蚀,导致产品串液。这是由于蒸汽温度较高,设备运行中很容易造成橡胶密封垫在高温下失效,引起蒸汽外漏并在二道密封区域急速冷凝。随着外漏的不断进行,冷凝残液越聚越多,局部形成cl质量浓度较高区域,达到破坏板片表面钝化层的腐蚀条件。同时,由于此区域板片冷冲压形成的内部应力较大,在表面钝化层被破坏的情况下,内部应力作用导致应力腐蚀的发生。
3、处理方法:
①更换有裂纹或穿孔板片,在现场用透光法查找板片裂纹。
②调整运行参数,使其达到设计条件。
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板式换热器板片材料合理匹配。
二、压降过大
1、产生原因:
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许多脏物(如焊渣等)进入板式换热器的内部,由于板式换热器流道截面积较窄,换热器内的沉淀物和悬浮物聚集在角孔处和导流区内,导致该处的流道面积大为减小,造成压力主要损失在此部位。
②板式换热器首次选型时面积偏小,造成板间流速过高而压降偏大。
③板式换热器运行一段时间后,因板片表面结垢引起压降过大。
2、实例:
2000年我厂为新疆用户提供了BR10型板式换热器,用于水一水换热的集中供热系统,一次供水设计温度为130℃。在换热器设计选型时,传热导数偏高,接近5500w/(rn·K),而实际应在3500w/(rn·K)。同时,设计单位在水泵选型时流量余量又偏大,造成换热器二次侧介质板间流速超过1m/s,~,使得二次网水力平衡严重失调。
3、处理方法:
①清除换热器流道中的脏物或板片结垢,对于新运行的系统,根据实际情况每周清洗一次。清洗板片表面水垢(主要指CaCO3)时,、***、******溶液作为清洗液,清洗温度4O~6O℃。不拆卸设备化学浸泡清洗时,要打开换热器冷介质进、出口,或安装设备时在介质进、出口接管上安装DN25清洗口,将配好的清洗液注入设备中,浸泡后用清水清洗干净残留酸液,使pH≥7。拆开清洗时,将板片在清洗液中浸泡30min,然后用软刷轻刷结垢,最后用清水清洗干净。清洗过程中应避免损伤板片与橡胶垫。若采用不拆卸机械反冲洗方法,应事先在介质进、出口管路上接一管口,将设备与机械清洗车连接,把清洗液按介质流动的反方向注入设备,循环清洗时间10~15min,~。最后再用清水循环几遍