1序言
板式换热器作为一种紧凑高效的换热设备,已在我公司多台机组上得到应用,并发挥了良好的经济效益。板式换热器主要由板、密封垫片、固定头、活动头(顶盖)、夹紧螺栓、吊架导轨、立柱等组成,具有体积小、传热效率高、拆卸、清洗、维护方便等优点,板式换热器在使用中存在的各种问题也严重影响了生产。原因很多,涉及到设计、使用、维护等方面。
2设备堵塞和结垢
2.1堵塞
板式换热器通流间隙小(2.5-6mm),直径大于1.5~3mm的颗粒杂物容易堵塞板式换热器通道,导致设备压降急剧恶化,因堵塞导致设备换热能力大幅度降低,严重影响机组的连续生产。由于循环水中杂质较多,类似装置E208/e209多次被堵塞,导致装置频繁停运,对企业经济效益产生一定影响。后来,在E208/e209之前添加了一个易于拆卸的过滤器,以确保E208/e209的长期运行。因此,可根据需要在介质入口设置粗滤器或反洗装置,有效防止板式换热器堵塞。
2.2缩放
结垢会降低传热设备的传热系数,严重时会堵塞平板通道。板式换热器的板式设计有大量的支撑点,其目的是干扰介质的流动(使介质湍流以提高传热系数)并承受压力。这是一个很容易收集固体杂物和纤维的地方。其副作用是液体形成局部滞流,形成污垢和结节。在合适的温度下沉淀后,介质中的钙镁离子容易粘附并生长在结节上,形成蜂窝状鳞片。
虽然堵塞和结垢的原因不同,但对板式换热器的影响现象是相同的。可以采取以下措施来缓解结构问题:(1)板式换热器不应在肮脏或容易结垢的环境中使用(除非增加有效的其他措施)。(2) 当使用未软化的冷却水作为冷却介质时,操作温度应控制在50℃左右或更低,以避免介质中钙镁离子沉淀的敏感温度。
3密封失效
3.1压力效应
可拆卸板式换热器在额定工作压力下使用时的泄漏主要与系统中的异常冲击载荷(水锤和空气锤)有关,另外还与设备制造和组装的质量因素有关,一般操作人员不易观察到。冲击引起的瞬时压力峰值通常比正常工作压力高1~3倍,从而使安装在板式换热器中的橡胶垫片移位,导致密封失效。由于本设备的传热元件采用不锈钢板(厚度0.5~0.8mm),其密封刚度相对较差,密封外围很长,因此抗冲击性远低于管壳式换热器。预防措施:(1)针对板式换热器的结构特点,根据运行压力,在设备选型时可将设计压力提高1.5~2倍。(2) 尽量避免使用中系统的影响。(3) 在发生此类事故的应用场合,也可根据情况采取增加板厚的措施,效果十分明显。
3.2温度效应
温度的急剧变化也会导致密封失效。当温度变化过快时,橡胶垫片的线膨胀系数与弹性变形和密封预紧力不匹配,降低了密封预紧力,导致设备的承压能力低于额定设计压力。可采用以下方法解决此问题:(1)操作设备时,压力升高和温升应尽可能稳定。(2) 夹紧螺柱上可增加预紧弹簧,有效补偿密封预紧力的变化,防止泄漏。