板式换热器失效的原因

2012-08-15张岩

科技传播 2012年6期

张岩

西北化工研究院，陕西西安 710600

1 概述

板式换热器是一种高新先进的设备，与其他类型的换热器相比，具有一定的优势。如，传热系数高、占地面积小、价格便宜、重量较轻、结垢系数低、便于清洗以及热面积更换容易等[1]。目前，板式换热器已在石油、电力、化工、建筑供热以及食品饮料等行业受到广泛应用。然而，随着板式换热器的长时间使用，其中的部分零件逐步老化或者损坏，机器无法正常工作。对此，我们应认真分析板式换热器失效的原因，并给予相应的处理方法。

2 板式换热器失效的原因

2.1 板式换热器的污垢凝结

板式换热器在运行一段时间后，将出现结垢，进而使传热装置的传热系数不断下降，严重时，将使板片的通道发生堵塞。通常情况下，换热器的流体层易于生成结垢。而板片上的污垢，主要是固体纤维或者固体杂物易于集聚的地方，其使流体在某一地方滞留后，形成污垢积聚。另外，介质中的钙镁离子，通过适当温度析出后，易于附在污垢积瘤上，最终变成蜂窝状的垢瘤。换热器结垢和通道堵塞的原因有所不同，但两者对设备的影响基本一样，对此，在热交换器的性能开始降低时，应及时进行清洗，防止结垢生成更多。

2.2 换热器垫片的封闭失效

通常情况下，板式换热器出现泄漏的原因主要包括以下几个方面：首先，板式换热器运行时的温度太高，或者受到物质材料的压力影响，进而发生泄漏[2]。其次，由于换热器的垫片长时间使用，逐渐出现老化或者裂纹等现象，从而导致仪器失效。最后，板片发生持久的变形，难以紧固垫片。对此，在发现垫片的封闭失效后，应及时取出板式换热器，查看问题及检修，拆掉或者替换多个相近的发生故障的板片。若无法同时拆掉行冷热介质的板片，将导致冷热介质的相互混乱。

2.3 板式换热器的循环水影响

循环水在流动的过程中，板式换热器的板片和循环水间的摩擦阻力不断增大，水垢逐步生成，尤其是通道发生严重的局部堵塞，这进一步增大了循环水的流动阻力，造成局部的流速减缓，局部的表层温度过高，最终加快水垢的生成。由于通道的局部堵塞，造成水垢迅速发展，形成恶性循环。此外，关于循环水的水质，基于水源的上游地区大力开展工业生产，以及受到水源周围的挖沙工程影响，造成这些地区的总硬度、小颗粒泥沙的含量逐渐增高。另外，由于循环水内长时间利用腐植酸系列的水稳剂，更加加重污垢腐化物、絮状物的生成。

3 板式换热器失效的处理对策

3.1 清洗板式换热器板片的密封槽

在板式换热器的所有设备零件中，密封垫片起着关键性的作用。我国大多数的板式换热器，均是选用粘贴剂将垫片贴于垫片槽中，最终形成“粘贴式”的封闭构架[3]。尤其是BR02型的板式换热器，其粘接板片与封闭垫片之间的粘结剂，均来自于粘接橡胶与塑料的401瞬干胶，其和不锈钢板片的粘结强度最为合适。在替换垫片时，先将板片平整放置于平板上，而后利用螺丝刀轻轻撬开垫圈，并将其慢慢撕下。至于垫片槽内的残余黏胶，选用不锈钢的清洁球或者丝刷结合丙酮，全面刷洗后，再利用清水进行冲洗。

3.2 板式换热器的解体维修方法

对于板式换热器，可依照其的检修时间与检修情况，适当安排人员到现场进行解体维修，或者整体拆卸，吊挂相应位置后，再给予解体维修。在解体检修前，先用卷尺认真测量两块压紧板片间的间隙B值，便于备用之需。其次，利用扳手按照顺序均匀松动紧固的螺母，进而将夹紧的螺杆卸除。最后，将活动的压紧板迁移至立柱的一端，托起板片，将板片推移至上导杆的缺口部位，前倾斜或者后倾斜的取出板片。

3.3 拆装板式换热器的方法

在拆卸及安装板式换热器时，应拧紧螺栓，且收紧的力度均匀。在安装每一个螺栓的过程中，应检查板片各个面的长度[4]。尽量动手拧紧螺栓后，再采用专门的力矩扳手，按照螺栓的对应顺序加以收紧，直到螺栓完全紧固为止。最后，依照上述的步骤，将换热器的板片加紧至所要求的长度尺寸，利用金属尺加以测量板片的长度。禁止在操作的过程中，或者填满媒质的压力下加固板式换热器。与此同时，确保操作中板片束的平行，以免板片发生变形，导致换热器垫片的密封失效。若在板式换热器的使用过程中出现泄漏情况，应及时加紧螺栓。若泄漏问题仍未停止，则需要停止加紧螺栓，并更换泄漏板面。板片拆卸时，应将行冷热介质的板片一并拆卸。

3.4 化学冲洗的方法

相对不锈钢的板式换热器而言，禁止采用盐酸或者盐酸类的物质，如清洗粉末、清洗剂等，进行化学清洗残余的污垢，特别要注意的是，禁止将板片的整体设备拆卸下来清洗，原因在于：这些残余的污垢并非全部溶解，少数仍遗留在结构缝隙中，无法清洗干净，损坏机器设备。此外，酸碱中和的化学清洗，未能得到充分发挥[5]。对于这一问题，可选用桃酥类的洗涤剂或者硝酸综合缓蚀剂的方法加以清洗，适当调节其的温度，有利于加快其的清洗速度。化学清洗的方法，在难以拆卸及清洗的板式换热器中较为少用。