板式换热器的常见故障及其处理方法.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流板式换热器的常见故障及其处理方法.精品文档.板式换热器的常见故障及其处理方法    摘要：板式换热器被广泛的应用于各行业领域，但是，由于板片间流通截面狭窄，水质不好形成水垢和污物沉积都容易造成板式换热器堵塞，密封垫片耐温性能差时，容易渗漏和影响使用寿命，形成水垢的主要原因是由于循环水硬度高，要保证板式换热器正常使用，必须保证软化水设备完好，循环水硬度符合标准。    关键词：板式换热器；结垢；清洗；运行；维护    关铝集团电解分厂目前有个热力站，内部换热设备均为汽水板式换热器。板式换热器具有结构紧凑、占地面积小、传热效率高、热阻力损失小、操作简单、安装使用维护方便、投资成本低、应用范围广等优点，被广泛的应用于各行业领域。它主要由传热板片、密封胶垫、固定盖板、活动盖板、定位螺栓及压紧螺栓等组成，密封胶垫把流体密封在换热器内，且使加热与被加热介质分开，两种热介质在相邻的流道内以湍流状态互相逆流，进行充分的热交换。    但是，由于板片间流通截面狭窄，水质不好形成水垢和污物沉积都容易造成板式换热器堵塞，密封垫片耐温性能差时，容易渗漏和影响使用寿命。    板式换热器的运行情况    如表所示，号汽水板式换热器安装在带箔锅炉房内，型号为，换热面积，负荷带箔分厂的采暖，年投运至今，运行状况良好，至今尚未进行过清垢，传热板片、密封胶垫未进行过更换，而且未出现过渗漏现象。    号汽水板式换热器安装在生活区换热站，型号为，换热面积，负荷关铝生活区的采暖，年投运以来，运行状况良好，至今清垢次，平均清垢周期为年，传热板片、密封胶垫未进行过更换，在每次清垢后，出现渗漏，主要原因是夹紧螺栓没有夹紧，再次夹紧后，运行正常。    号汽水板式换热器安装在万厂区换热站，型号为，换热面积，负荷电解分厂万厂区及万厂前区的采暖，年投运至年，清垢次，平均清垢周期为年，传热板片、密封胶垫未进行过更换，年运行中，清垢次数达次，其中，最短清垢周期不足月，因经常更换，至使密封胶垫及部分传热板片发生损坏，漏水严重，还出现汽水介质混合现象，遂对密封胶垫及部分传热板片进行更换，影响正常运行。    板式换热器运行中常见故障及原因分析    板式换热器运行中常见故障    从板式换热器长期的运行中，我们总结出板式换热器在运行中常见的故障，见表。                   原因分析    从表及表中，可以看出，板式换热器运行中主要故障是因结垢导致热工性能下降，需要采取机械或化学方法清理水垢，影响换热板片及密封胶垫的使用寿命。    水垢产生的原因    清理下来的水垢有的厚度达，我们对其做了垢样检测，主要成分是碳酸盐，同时还有少量硫酸盐和氧化铁垢及泥垢。    水质硬度与板式换热器结垢关系比较如表及图，号板式换热器安装在带箔锅炉房内，其用水与蒸汽锅炉用水相同，符合蒸汽锅炉用水标准，水质硬度，所以，自从投运年以来，板式换热器未结垢。号板式换热器安装在生活区换热站内，其用水符合热水锅炉用水标准，水质硬度，自从投运年以来，板式换热器结垢次，结垢频率为次。号板式换热器安装在万厂区换热站内，年，其用水符合热水锅炉用水标准，水质硬度，自从投运年以来，板式换热器结垢次，结垢频率为次，但是，在年运行中，因为软化器发生故障，水质硬度，在年内结垢次，结垢频率达次。    可见，板式换热器中水垢的产生主要是由于水的硬度而引起的，硬度越高，板式换热器结垢频率越高。少量的氧化铁垢及泥垢是由于系统管网铁的氧化及淤泥而导致。                   水垢对板式换热器的危害    ）浪费蒸汽    水垢的导热性很差，其导热系数比金属小几十倍甚至近百倍。结垢后会使受热面传热情况恶化，降低传热效率，浪费蒸汽。    ）影响板式换热器安全运行    板式换热器正常运行时，蒸汽加热后，传热板片很快将热量传递给水，两者温差约为左右。有水垢时，金属的热量由于受到水垢的阻挡，很难传递给水，因而金属温度急剧升高，强度显著下降。从而导致换热板片及密封胶垫过热变形，甚至破裂，影响板式换热器安全运行。    ）缩短板式换热器寿命    水垢附在传热板片上，很难清除。为了除垢需要经常停机清洗，因而增加检修费用，不仅耗费人力、物力，而且由于经常采用机械方法与化学方法除垢，会使传热板片及密封胶垫受到损伤，而且，传热板片也会随着机械损伤发生局部腐蚀，会缩短锅炉板式换热器的使用年限。    水垢的清理板式换热器结垢的清洗方式有化学清洗和机械清洗两种。    化学清洗    化学清洗可以不拆板式换热器，在换热器上连接一个清洗系统，使清洗液在每侧流道里循环，清洗液应对板片材料、垫片毫无损伤。    清洗剂的选择    目前多采用的是酸洗，清洗剂的选择包括有机酸和无机酸。有机酸主要有：草酸、甲酸等。无机酸主要有：盐酸、硝酸等。根据换热器结垢和工艺、材质和水垢成分分析得出：    （）换热器流通面积小，内部结构复杂，清洗液若产生沉淀不易排放。    （）换热器材质为镍钛合金，使用盐酸为清洗液容易对板片产生强腐蚀，缩短换热器使用寿命。通过反复试验发现，选择甲酸作为清洗液效果最佳。在甲酸清洗液中加入缓冲剂和表面活性剂，清洗效果更好，并可降低清洗液对板片的腐蚀。通过对水垢样本的化学试验研究表明，甲酸能够有效地清除水垢。    通过酸液浸泡试验，发现甲酸能有效地清除附在板片上的水垢，同时它对换热器板片的腐蚀作用也很小。    清除水垢的基本原理    （）溶解作用：酸溶液容易与钙、镁、碳酸盐水垢发生反应，生成易溶化合物，使水垢溶解。    （）剥离作用：酸溶液能溶解金属表面的氧化物，破坏与水垢的结合。从而使附着在金属氧化物表面的水垢剥离，并脱落下来。    （）气掀作用：酸溶液与钙、镁、碳酸盐水垢发生反应后，产生大量的二氧化碳。二氧化碳气体在溢出过程中，对于难溶或溶解较慢的水垢层，具有一定的掀动力，使水垢从换热器受热表面脱落下来。    （）疏松作用：对于含有硅酸盐和硫酸盐的混合水垢，由于钙、镁、碳酸盐和铁的氧化物在酸溶液中溶解，残留的水垢会变得疏松，很容易被流动的酸溶液冲刷下来。    清洗水垢的工艺要求    （）酸洗温度：提升酸洗温度有利于提高除垢效果。如果温度过高就会加剧酸洗液对换热器板片的腐蚀，通过反复试验发现，酸洗温度控制在最为适宜。    （）酸洗液浓度：根据反复试验得出，酸洗液应按甲酸、水、缓冲剂、表面活性剂配制，清洗效果极佳。    （）酸洗方法及时间：酸洗方法应以静态浸泡和动态循环相结合的方法进行。酸洗时间为先静态浸泡，然后动态循环。在酸洗过程中应经常取样化验酸洗浓度，当相邻两次化验浓度差值低于时，即可认为酸洗反应结束。    （）钝化处理：酸洗结束后，板式换热器表面的水垢和金属氧化物绝大部分被溶解脱落，暴露出崭新的金属，极易腐蚀，因此在酸洗后，对换热器板片进行钝化处理。    清洗水垢的具体步骤    （）冲冼：酸洗前，先对换热器进行开式冲洗，使换热器内部没有泥、垢等杂质，这样既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。    （）将清洗液倒入清洗设备，然后再将清洗液注入换热器中。    （）酸洗：将注满酸溶液的换热器静态浸泡。然后连续动态循环。其间每隔进行正反交替清洗。酸洗结束后，若酸液值大于，酸液可重复使用，否则，应将酸洗液稀释中和后排掉。    （）碱洗：酸洗结束后，用、软化水按一定的比例配制好，利用动态循环的方式对换热器进行碱洗，达到酸碱中和，使换热器板片不再腐蚀。    （）水洗：碱洗结束后，用清洁的软化水反复对换热器进行冲洗，将换热器内的残渣彻底冲洗干净。    （）记录：清洗过程中，应严格记录各步骤的时间，以检查清洗效果。清洗结束后，要对换热器进行打压试验，合格后方可使用。    机械清洗    机械清洗方法    打开板式换热器，卸下夹紧螺栓，将活动压紧板平移向支柱，逐次拆下板片，用高压水枪冲刷，对于难以冲刷掉的污垢，则可用软纤维刷子或鬃毛刷来洗刷。    机械清洗过程中的注意事项    （）板式换热器拆卸前应测量板束的压紧长度尺寸，做好记录（重装时应按此尺寸）。   （）密封垫片若粘在两板片间的沟槽内，此时需用螺丝刀小心地将其分开，螺丝刀应先从易剥开的部位插入，然后沿其周边进行分离，切不可损坏换热器板片和密封垫片。    （）拆卸钛材的板片时，严禁与明火接触，以防氧化。    （）在拆除及清理过程中，要轻拿轻放，不能用力撞击或振动，以免损坏换热板片及密封胶垫。    （）清理时，决不能使用金属刷刷洗，尤其是不锈钢板片，以免造成板片表面划伤，加速板片的腐蚀，如果板片上有污点或铁锈时，可用去污粉清除。    （）清洗用的清水，必须不含盐、硫等成分。    板式换热器组件重装的注意事项    （）重装组件前，检查密封垫片是否有老化、变质、裂纹等缺陷，检查换热板片是否有局部变形，超过允许值的，应进行修整或更换，并将合格的换热板片、密封垫片、封头（头盖）、夹紧螺栓及螺母等零件擦洗干净。    （）密封垫片与换热板片表面（沟槽内）严禁积存固体颗粒，如沙子、铁渣等，密封垫片与沟槽粘接前，必须用丙酮或其他同类有机溶剂等溶化沟槽内残胶，再用细纱布擦净。    （）用与密封垫片沟槽宽度相同的鬃毛刷子，将合成树脂粘接剂涂在板片沟槽内，然后压入密封垫片，用平钢板压平，置放即可。    （）用丙酮等有机溶剂，将被挤在沟槽外面的残胶料溶解，并清除干净。    （）更换新密封垫片时，要仔细检查新密封垫片的四个角孔位置，必须与旧密封垫片相同。更换新密封垫片时，需要用丙酮或其他酮类有机溶剂，将密封垫片沟槽擦净。再用毛刷将合成树脂粘接剂均匀涂在沟槽里。    （）如果板式换热器的一个板片损坏而无备件时，可将此板片和相邻的板片同时取下，再拧紧夹紧螺栓。    （）夹紧螺栓应均匀、对称、交叉拧紧。夹紧螺栓要拧紧至板束长度达计算值尺寸时为止。    （）为防止密封垫片与板片粘在一起，可在密封垫片上涂一层混合物。混合物所用的油、酒精、滑石粉的配比，按重量计为。    水垢清理前后的板式换热器性能对比    表是号板式换热器年月日清理前后的性能对比。    板式换热器的运行与维护    （）在运行前应检查板式换热器各夹紧螺栓是否松动，如松动应夹紧；对管网系统进行冲洗、吹净。    （）启动前应打开换热器的所有出口阀门，关闭进口阀门，循环泵启动后，再缓慢打开换热器的进口阀门，逐步提高流量及压力，避免瞬时冲击而产生局部高压损坏设备。               （）开机时，应先开启循环水系统，再打开蒸汽阀；关机时，应先关闭蒸汽阀，待水温降到以下时，再关闭循环水泵，以免造成换热器高温过热，过早老化。    （）开车运行后，应通过管路系统中的放气阀排出设备中的空气，防止空气停留在设备中，降低传热效果。    （）为防止结垢，必须保证软化设备完好，循环水的硬度，在整个系统中，除污器和过滤器应当进行不定期的清理外，还应当保持管网中的清洁，以防止换热器堵塞。    结束语    板式换热器在运行中主要故障是结垢引起堵塞，造成热工性能下降，而结垢的主要原因是循环水的硬度高，循环水硬度要符合热水锅炉水质标准，即时，才能保证不结垢。其它故障主要是由于结垢后进行机械清理，对板式换热器造成了损坏，缩短了其使用寿命。因此，要保证板式换热器正常使用，必须保证循环水硬度符合标准，必须保证软化水设备完好。否则，将形成“结垢清理再结垢再清理”的恶劣状态，不仅耗费人力、物力，增加检修费用，而且会缩短板式换热器的使用寿命。