板式换热器结构及维护

2020-12-11尚义军

缔客世界 2020年10期

关键词：垫圈板式垫片

尚义军

（海南金海浆纸业有限公司海南洋浦经济开发区 578101）

引言

随着现代社会的快速发展，各行各业竞争日益加剧，企业对高效、低成本、节能减排越发重视，热能源的循环利用可有效的降低企业成本，提高运行效率。板式换热器就具备这种功能，便利实现物质之间的热传递，满足工艺制程要求，使能源得到最大化的利用。

1 板式换热器主要结构

1.1 何为板式换热器

板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种高效换热器。各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。板式换热器是液-液、液-汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧，占地面接小、使用寿命长等特点。板式换热器的型式主要由框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类，板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形波纹板三种[1]。

1.2 板式换热器主要结构

可拆卸式板式换热器由框架固定板、压紧板、导杆、板片、垫片和连接螺栓组成，钎焊式换热器为一体式，不可拆卸。

1.2.1 框架板

板上有4个管口，以S1、S2、S3、S4命名，大部分的换热器都是热侧从S1进S2出（右侧），冷侧从S3进S4出（左侧）。管口周围的螺栓可以很方便的连接管路，管口一般有3种衬套以应对不同工况：光面、衬胶和衬金属。一般衬金属管口材质和板片材质一样。

如果介质为危险介质（温度超过60℃，PH小于3，PH大于10，有毒或易燃液体）时需要安装保护板以防止介质泄漏引发伤害。

1.2.2 板片

板片由密封口/无流经口，巧克力分布区、密封垫和密封槽、悬挂槽、泄流区以及主要换热区域组成。其优点由传热效率高、高剪切力、多种传热通道、强硬的结构，有助于增加热量回收、不易结垢、最佳的设计、抗振动性能强。巧克力分配区不会产生死角，不会在边缘由结垢现象[2]。

板片厚度一般为0.4mm、0.5mm、0.6mm，材质有SUS304、SUS316、254SMO、Alloy C-276等。

板片种类分为中间板、端板、转向板和转换板。正确悬挂的板片组侧面应该是蜂窝状的。

1.2.3 垫圈

垫圈是由一整条均一的橡胶条制成，采用“屋顶”式密封形式，安装时底部平面处放置于板片密封槽内，垫圈特殊的双密封泄漏设计可以防止串料。

一般有搭接和粘接两种形式，在以下情况下首选粘接式垫圈：大的板片、换热器频繁打开、在使用压力高的工况下、化学介质容易使密封垫溶胀[3]。

密封垫圈材质有NBR、EPDM、FKM等，分别应用于不同的场合：

NBR：相对比较便宜的材料，最高承受温度达110℃，NBRP达130℃，NBRB便宜些，温度更低；

EPDM：最高承受温度达180℃；

FKM：用于化学腐蚀强的工况，比如硫酸、有机芳香化合物、有机氯化合物等

密封垫的使用寿命受以下条件影响：操作温度、操作压力、介质、运行的连续性、清洗的方法和使用的化学试剂、打开换热器的频率和次数[4]。

2 板式换热器维护

板片使用一段时间后，受介质化学腐蚀及水、蒸汽等介质侵蚀，板片表面结垢，会影响换热效率，在板片本体未受损的情况下可对板片进行翻新处理。

①目视检查：检查板片的明显变形和裂纹，板片的材质、厚度，粘接式垫片还需清楚胶水的类型；②预清洗：对某些板片进行预清洗（油板、含泥沙特别多）；③去除旧胶垫：通过低温或加热，使胶条和板片分离；④板片清洁：针对不同的介质，使用油、碱液、酸液进行浸泡，清水漂洗，然受用高压水枪冲洗；⑤荧光检查：通过荧光检查可以确认大部分的缺陷（基本时间未30分钟），但有时会有很细微的缺陷需要更长时间的等待来确认，水压试验可以可以检查所有的缺陷；⑥高压清洗：探伤完的板片需要把板片上的探伤液清洗干净；⑦垫片槽打磨和检查：对所有板片的垫片槽都进行打磨和检查；⑧如果发现板片有悬挂变形，需要进行修复[5]。