板式換熱器的使用與維護(hù)

1、板式換熱器的使用與維護(hù)【】:Plateheatexchangerinaminoacidsandotherindustryfactoryusedinmoreandmorewidely,ourfactorysince2001withtheuseoftheuseofplateheatexchanger,maintenance,cleaningexperience.前言板式換熱器是一種新式高效的換熱設(shè)備，在許多工業(yè)中已經(jīng)使用很普遍，現(xiàn)已廣泛用于動(dòng)力工程、航舶、冶金、石油、化工、食品和輕工業(yè)等許多行業(yè)。1999年以來(lái)，豐原生化氨基酸味精酒精生產(chǎn)線投產(chǎn)試車,各生產(chǎn)線大量使用了多種型號(hào)的板式換熱器,充分利用

2、了板式換熱器體積小、結(jié)構(gòu)緊密、質(zhì)量輕、維修簡(jiǎn)單,特別適用于空間有限場(chǎng)合的特點(diǎn)。1 板式換熱器的構(gòu)造及工作原理板式換熱器主要由一定數(shù)量的平板式換熱片（幾十片至數(shù)百片）、墊片、固定框架和壓緊裝置（壓緊螺桿和活動(dòng)壓板）等組成。換熱片系由沖壓或輥壓成各種形狀，在其表面上壓出特殊設(shè)計(jì)的波紋，這種波紋不僅使其強(qiáng)度和剛性增加，而且形成流體的高速紊流。紊流有力地阻止了沉淀物在板面上形成，減少了積垢，大大提高了冷熱介質(zhì)通過(guò)薄金屬板壁的換熱效率。換熱片的波紋形式很重要，他決定了換熱片的工作特性。主要的波紋形式有水平平直波紋、皺褶波紋形、瘤形凹凸板、鋸齒型波紋板、人字形波紋板（V字形）和雙人形波紋板（W字形），斜形

3、的波紋又有不同的傾角。換熱板片波紋的設(shè)計(jì)和制造是板式換熱器的技術(shù)關(guān)鍵。換熱片的材質(zhì)主要是優(yōu)質(zhì)不銹鋼板或鈦板。板片厚度0.5一1.2mm板片角上開(kāi)有流體通道孔，四周及角孔周圍壓有圈槽。裝配時(shí)首先用粘結(jié)劑將墊片粘牢在板片密封槽中，角孔周圍部分槽中根據(jù)流動(dòng)需要放置墊片，一方面防止流體的泄漏，另一方面使板片之間形成一定的空隙。當(dāng)金屬板組借壓緊螺桿由蓋板壓緊時(shí)，相鄰板間板角上的開(kāi)孔形成連續(xù)的通道，將介質(zhì)（參與熱交換過(guò)程的介質(zhì)）從進(jìn)口處引流到金屬板組中，并分配到金屬板間的狹窄槽道中。由于金屬板上配了墊片以及金屬板“A'，和金屬板“B的交替安裝，兩種介質(zhì)交替進(jìn)人金屬板內(nèi)的槽道，即熱介質(zhì)進(jìn)人奇數(shù)槽道，

4、而冷介質(zhì)進(jìn)人偶數(shù)槽道。這樣，兩種介質(zhì)被薄薄的金屬壁隔開(kāi)。多數(shù)情況下，兩種介質(zhì)的流動(dòng)方向相反。介質(zhì)通過(guò)換熱器時(shí)，熱介質(zhì)將其部分熱量傳遞到薄金屬壁上，而薄金屬壁又將這部分熱量傳遞到另一側(cè)的冷介質(zhì)上。熱介質(zhì)的溫度下降，而冷介質(zhì)的溫度則上升。最后，兩種介質(zhì)流向金屬板另一端的相似通道，并排出換熱器。板式換熱器中將板片聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體并形成板片間冷、熱介質(zhì)流動(dòng)通道的關(guān)鍵部件是墊片和墊圈。墊片是板式換熱器的密封部件，每件板片的同一側(cè)面都牢固的粘著一組有彈性的墊片。將螺栓上緊后，被壓緊的墊片厚度等于板片波紋突起的厚度，此時(shí)板片與墊片的突出端位于同一平面上，互相緊貼。墊片厚度一定要準(zhǔn)確。如墊片過(guò)厚，則板片波紋不能

5、互相接觸，形成不了支撐，受壓時(shí)會(huì)變形;如墊片不夠厚，則上緊螺栓時(shí)會(huì)使板片波紋頂端緊貼后再壓人而形成小凹坑，易穿孔泄漏，造成板片報(bào)廢。墊片的材料和質(zhì)量也決定了該臺(tái)換熱器所能承受的壓力和溫度。板式換熱器一般在壓力1.5Mpa和溫度150內(nèi)操作，性能可靠。目前國(guó)內(nèi)制造的板式換熱器采用丁晴橡膠墊圈時(shí)，允許使用溫度為150以下，使用壓力為0.6Mpa，對(duì)人字形板式換熱器允許使用壓力為1Mpa墊片的溫度極限通常由墊片的材料來(lái)決定;對(duì)于氯?。ǘ?1，硅酮為138，石棉為199。近年來(lái)，國(guó)外由于采用壓縮石棉墊片，最高操作溫度360,最高操作壓力2.8Mpa。2板式換熱器的特點(diǎn)2.1傳熱效率高，一般比管殼

6、式加熱器高2一4倍。，因而在同一條件下所需傳熱面積小。2.2結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，特別適用于老廠改造中技改等充分利用原有設(shè)備，克服空間局限的場(chǎng)合。質(zhì)量輕，傳熱板薄，耗用金屬量少，每平方米加熱面積約消耗金屬10kg。僅為列管式加熱器的1/3-1/4.2.3 加熱物料在加熱器中停留時(shí)間短，內(nèi)部死角少，衛(wèi)生條件好。適用于熱敏性物料的加熱，例如牛乳、味精溶液等。2.4 操作靈活性大，應(yīng)用范圍廣，可以根據(jù)需要增加或減少板片的數(shù)量以改變其加熱面積，或改變工作條件。設(shè)備規(guī)格的幅度很大，每片換熱片的尺寸，小的可到0.5m2，大的可達(dá)1.3m2，每臺(tái)設(shè)備的換熱面積可在1m21000m2之間，設(shè)備余量大。2.5 可使

7、用較低溫度的熱源，回收低溫?zé)嵩粗械臒崃?，達(dá)到節(jié)約能源的目的。2.6 換熱器板片間通道內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)激烈，且表面光滑，形成積垢較少，工作周期長(zhǎng)，并便于使用化學(xué)方法清洗。可以大幅度減少小檢修或停機(jī)時(shí)蒸發(fā)罐刷管煮堿所耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)務(wù)。2.7 換熱器板片較薄，承壓能力低;特別是對(duì)于波紋板片間形成接觸點(diǎn)，互為支撐型的換熱器，使用年代長(zhǎng)，壓緊尺寸超出安裝要求尺寸后，易使接觸點(diǎn)壓成凹坑，最后形成穿孔，使板片報(bào)廢。2.8 板片間的間距（縫隙寬度）較窄（一般換熱器4一6mm,“寬縫”的換熱器在812mm獗膜較薄，蒸發(fā)速度快。若為高溫蒸汽與液體物料作為冷熱介質(zhì)進(jìn)行換熱，在物料突然斷流情況下，容易發(fā)生蒸干焦化現(xiàn)象

8、，加速板片間的密封墊圈損壞;焦化物質(zhì)會(huì)造成板片間冷物料通道堵死，影響設(shè)備的使用，給生產(chǎn)造成損失。所以，員工對(duì)板式換熱器設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理的理解是實(shí)際使用中的難點(diǎn)。3板式換熱器的維修板式換熱器除在特殊情況下的檢修外，還應(yīng)進(jìn)行定期的維修。由于板式換熱器拆裝方便，維修簡(jiǎn)單，一般也不用特殊的工具和設(shè)備。根據(jù)不同的情況可采用不同的方法，如果設(shè)備沒(méi)有發(fā)生滲漏，只是傳熱系統(tǒng)有所下降，則可不拆開(kāi)換熱器，而用一個(gè)閉路系統(tǒng)將堿液打入設(shè)備內(nèi)循環(huán)數(shù)小時(shí)即可?，F(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有這種條件，而且拆開(kāi)設(shè)備或發(fā)現(xiàn)結(jié)垢不太嚴(yán)重時(shí)，可不取下板片而用水直接沖洗，同時(shí)用柔軟刷子刷洗即可。3.1正常運(yùn)行維修3.1.1需要維修的設(shè)備，應(yīng)按安裝順序逆

9、行拆開(kāi)換熱器。3.1.2在石油、化工行業(yè)中應(yīng)用的設(shè)備，應(yīng)按檢修周期進(jìn)行定期維修。3.1.3設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)如果是易燃、易爆或腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)，至少每年應(yīng)維修一次。3.1.4在其它行業(yè)中使用的板式換熱器，如果未發(fā)生滲漏，最好三年能維修一次。3.2板片的清洗和保護(hù)保持板片的清潔是保持高傳熱系數(shù)的重要條件之一。在板片間，介質(zhì)是沿著狹窄曲折的流道運(yùn)動(dòng)的，即使產(chǎn)生不太厚的垢層，也將引起流道的變化，顯著地影響流體的運(yùn)動(dòng)，使壓降增大，傳熱系數(shù)下降，使用過(guò)程中僅幾個(gè)月就將流道堵塞，不能繼續(xù)運(yùn)行。3.2.1化學(xué)清洗法這種方法是將一種化學(xué)溶液循環(huán)地通過(guò)換熱器，使板片表面的污垢溶解、排出。此法不需要拆開(kāi)換熱器，簡(jiǎn)化了清

10、洗過(guò)程，也減輕了清洗的勞動(dòng)程度。由于板片波紋能促進(jìn)清洗液劇烈湍流，有利于垢層溶解，所以化學(xué)清洗法是比較理想的方法。3.2.2機(jī)械（物理）清洗法這種方法是將板片后用刷子進(jìn)行人工洗刷，從而達(dá)到清除板片表面污垢的目的。此法雖然比較直接，但對(duì)較堅(jiān)硬、較厚的垢層，不易清洗干凈。并且對(duì)板片表面有一定損傷。3.2.3綜合清洗法對(duì)于污垢層比較堅(jiān)硬又較厚的情況，單純采用上述一種方法都難以清洗干凈。綜合法是先用化學(xué)清洗法軟化垢層，再用機(jī)械（物理）清洗法除去垢層，以保持板片清潔干凈。3.3清洗時(shí)的注意事項(xiàng)3.3.1化學(xué)清洗時(shí)溶液要保持一定的流速，一般為0.81.2m/s。其目的在與增加溶液的湍流程度。3.3.2對(duì)于

11、不同的污垢應(yīng)采用不同的化學(xué)清洗液。除了經(jīng)常采用的稀釋純堿溶液外，對(duì)于水垢可用5%的硝酸溶液。在純堿生產(chǎn)中生成的垢，可用5%的鹽酸溶液。但不得使用對(duì)板片產(chǎn)生腐蝕的化學(xué)洗劑。3.3.3機(jī)械(物理)清洗時(shí)不允許用碳鋼刷子刷洗不銹鋼片，以免加速板片的腐蝕。同時(shí)不能使板片表面劃痕、變形等。3.3.4清洗后的板片要用清水沖洗干凈并擦干，放置時(shí)應(yīng)防止板片發(fā)生變形。4墊片的特性及其更換由于板式換熱器的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，對(duì)于不同的介質(zhì)和工藝有不同的耐溫、耐壓和耐腐蝕的要求。想用一鐘“萬(wàn)能的”墊片來(lái)適應(yīng)所有情況，顯然是不可能的，而應(yīng)針對(duì)不同情況采用不同材料的墊片。常用的墊片截面形狀為六邊行。常用的墊片種類有天然橡

12、膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠、硅橡膠、氟橡膠、石棉纖維板等。板式換熱器的墊片在使用時(shí)如果發(fā)生滲漏、斷裂、老化等現(xiàn)象，要及時(shí)更換。更換應(yīng)按以下順序進(jìn)行。4.1拆下廢舊墊片。注意拆卸時(shí)，不得使墊片槽內(nèi)有劃痕。4.2用丙酮、丁酮或其他酮類溶劑，清除墊片槽內(nèi)的殘膠。4.3用干凈的布或棉紗檫凈墊片槽和墊片。4.4將粘接劑均勻地涂在墊片槽內(nèi)。4.5把干凈的新墊片貼在板上。4.6貼好墊片的板片要放在平坦、陰涼、通風(fēng)的地方自然干固后才可安裝使用。(end)5結(jié)束語(yǔ)板式換熱器使用方便，占地小，不需刷管，傳熱效率高，它的使用會(huì)越來(lái)越廣泛。上述簡(jiǎn)介了板式換熱器的特點(diǎn)、使用中發(fā)生的問(wèn)題以及如何處理，最后總結(jié)幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，和大家商榷:5.1板式換熱器不宜常拆卸，防止A值和墊片發(fā)生變化。5.2在生產(chǎn)操作中，板式換熱器不宜頻繁停機(jī)?；蛘咧煌Ｆ煌Ｎ锪稀?.3在流程工業(yè)設(shè)備中，板式換熱器是一種安全性要求很高的設(shè)備，當(dāng)密封墊損壞后，出現(xiàn)的外滴漏是可見(jiàn)的。熱交換器、換熱器等一開(kāi)始都會(huì)出現(xiàn)輕微的滴漏，在壓力沖擊較大的流程設(shè)備中，則可能因密封墊的損壞而出現(xiàn)較大的泄漏。在強(qiáng)大的壓力沖擊下，有時(shí)可將密封墊離開(kāi)板式換熱器正確的安裝位置，嚴(yán)重時(shí)甚至從換熱器中脫出。在這種情況下，必須馬上停止設(shè)備的工作，使換熱器在無(wú)壓力的情況下冷卻到室溫。如果在壓力沖擊的作用下密封墊已經(jīng)變形，則它不能再恢復(fù)原來(lái)的形狀、位置，必須更換新的密