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常見問題
板式換熱器的日常故障及處理方法

常見故障編輯

外漏

主要表現為滲漏(量不大,水滴不連續)和泄漏(量較大,水滴連續)。外漏出現的主要部位為板片與板片之間的密封處、板片二道密封泄漏槽部位以及端部板片與壓緊板內側。

串液

主要特征為壓力較高一側的介質串入壓力較低一側的介質中,系統中會出現壓力和溫度的異常。如果介質具有腐蝕性,還可能導致板式換熱器密封墊片的腐蝕。串液通常發生在導流區域或者二道密封區域處。

壓降大

介質進、出口壓降超過設計要求,甚至高出設計值許多倍,嚴重影響系統對流量和溫度的要求。在供暖系統中,若熱側壓降過大,則一次側流量將嚴重不足,即熱源不夠,導致二次側出溫度不能滿足要求。

供熱溫度不能滿足要求

主要特征是出口溫度偏低,達不到設計要求。

處理方法編輯

外漏

產生原因

①夾緊尺寸不到位、各處尺寸不均勻(各處尺寸偏差不應大于3 mm)或夾緊螺栓松動。② 部分密封墊脫離密封槽,密封墊主密封面有臟物,密封墊損壞或板式換熱器密封墊片老化。③ 板片發生變形,組裝錯位引起跑墊。④在板片密封槽部位或二道密封區域有裂紋。實例:北京、青海和新疆等地的多個熱力站均采用飽和蒸汽作為一次側熱源供暖,由于蒸汽溫度較高,在設備運行初期系統不穩定的情況下,橡膠密封墊在高溫下失效,引起蒸汽外漏。

處理方法

① 在無壓狀態,按制造廠提供的夾緊尺寸重新夾緊設備,尺寸應均勻一致,壓緊尺寸的偏差應不大于±0.2N (mm)(N。為板片總數),兩壓緊板間的平行度應保持在2 mm 以內。② 在外漏部位上做好標記,然后換熱器解體逐一排查解決,重新裝配或更換墊片和板片。③ 將開換熱器解體,對板片變形部位進行修理或者更換板片。在沒有板片備件時可將變形部位板片暫時拆除后重新組裝使用。④ 重新組裝拆開的板片時,應清潔板面,防止污物粘附著于墊片密封面。

串液

產生原因

① 由于板材選擇不當導致板片腐蝕產生裂紋或穿孔。②操作條件不符合設計要求。③ 板片冷沖壓成型后的殘余應力和裝配中夾緊尺寸過小造成應力腐蝕。④板片泄漏槽處有輕微滲漏,造成介質中有害物質(如C1)濃縮腐蝕板片,形成串液。實例:某鋁業有限公司硫酸系統中1臺板片材料為254 SMo的BR03板式換熱器,在運行5個月后出現冷卻水側碳鋼接管腐蝕泄漏,酸液泄漏到了冷卻水側。檢查發現板片酸液進口處和導流區域有嚴重的腐蝕及開裂現象。現場分析發現,系統運行溫度、流量和濃度等工藝參數均超出設計條件,使用溫度遠超出材料的適用范圍。采用飽和蒸汽作為一次側熱源的板式換熱器在運行過程中容易發生板片腐蝕,導致產品串液。這是 由于蒸汽溫度較高,設備運行中很容易造成橡膠密封墊在高溫下失效,引起蒸汽外漏并在二道密封區域急速冷凝。隨著外漏的不斷進行,冷凝殘液越聚越多,局部形成cl質量濃度較高區域,達到破壞板片表面鈍化層的腐蝕條件。同時,由于此區域板片冷沖壓形成的內部應力較大,在表面鈍化層被破壞的情況下,內部應力作用導致應力腐蝕的發生。

處理方法

① 更換有裂紋或穿孔板片,在現場用透光法查找板片裂紋。②調整運行參數,使其達到設計條件。

③換熱器維修組裝時夾緊尺寸應符合要求,并不是越小越好。④板式換熱器板片材料合理匹配。

壓降過大

產生原因

①運行系統管路未進行正常吹洗,特別是新安裝系統管路中許多臟物(如焊渣等)進入板式換熱器的內部,由于板式換熱器流道截面積較窄,換熱器內的沉淀物和懸浮物聚集在角孔處和導流區內,導致該處的流道面積大為減小,造成壓力主要損失在此部位。

② 板式換熱器首次選型時面積偏小,造成板間流速過高而壓降偏大。

③ 板式換熱器運行一段時間后,因板片表面結垢引起壓降過大。

實例:2000年我廠為提新疆用戶提供了BR10型板式換熱器,用于水一水換熱的集中供熱系統,一次供水設計溫度為130℃。在換熱器設計選型時,傳熱導數偏高,接近5 500 w/(rn ·K),而實際應在3 500 w/(rn ·K)。同時,設計單位在水泵選型時流量余量又偏大,造成換熱器二次側介質板間流速超過1 m/s,實際運行壓降在0.2~0.3 MPa,使得二次網水力平衡嚴重失調。

處理方法

① 清除換熱器流道中的臟物或板片結垢,對于新運行的系統,根據實際情況每周清洗一次。清洗板片表面水垢(主要指CaCO3)時,選用含0.3 氨基磺酸溶液或含0.3 烏洛托品、0.2 苯胺、0.1硫氰酸鉀的0.8 硝酸溶液作為清洗液,清洗溫度4O~6O℃。不拆卸設備化學浸泡清洗時,要打開換熱器冷介質進、出口,或安裝設備時在介質進、出口接管上安裝DN25清洗口,將配好的清洗液注入設備中,浸泡后用清水清洗干凈殘留酸液,使pH≥7。拆開清洗時,將板片在清洗液中浸泡30 min,然后用軟刷輕刷結垢,最后用清水清洗干凈。清洗過程中應避免損傷板片與橡膠墊。若采用不拆卸機械反沖洗方法,應事先在介質進、出口管路上接一管口,將設備與機械清洗車連接,把清洗液按介質流動的反方向注入設備,循環清洗時間10~15 min,介質流速控制在0.05~0.15 m/s。最后再用清水循環幾遍,使清水中Cl質量濃度控制在25 mg/I 以下。

② 二次循環水最好采用經過軟化處理后的軟水,一般要求水中懸浮物質量濃度不大于5 mg/L、雜質直徑不大于3 mm、pH≥ 7。當水溫不大于95℃時,Ca 、Mg 濃度應不大于2 mmol/L;當水溫大于95℃ 時,Ca 、Mg 濃度應不大于0.3 mmol/L、溶解氧質量濃度應不大于0.1 mg/L。

③對于集中供熱系統,可以采用一次向二次補水的方法。

供熱溫度不能滿足要求

產生原因

① 一次側介質流量不足,導致熱側溫差大,壓降小。

② 冷側溫度低,并且冷、熱末端溫度低。

③ 并聯運行的多臺板式換熱器流量分配不均。

④換熱器內部結垢嚴重。

處理方法

① 增加熱源的流量或加大熱源介質管路直徑。

② 平衡并聯運行的多臺板式換熱器的流量。

③拆開板式換熱器清洗板片表面結垢。


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