板式換熱器常見故障及處理

尹 聰

（河北盛華化工有限公司，河北 張家口 075000）

在離子膜制堿系統(tǒng)中，板式換熱器適用于電解槽入槽堿液預(yù)熱，出槽堿液冷卻、氯氫干燥硫酸冷卻、蒸發(fā)工段32%堿液冷卻和加熱，要正確使用板式換熱器，延長其使用壽命，發(fā)揮其最佳換熱性能。

1 板式換熱器常見故障原因及處理方法

1.1 外漏

外漏出現(xiàn)的主要部位為板片與板片之間的密封處，主要表現(xiàn)為滲漏和泄漏。

1.1.1 產(chǎn)生原因

（1）安裝時(shí)，夾緊尺寸不到位，各處尺寸不均勻，尺寸偏差較大，或長期在高溫作用下使用，導(dǎo)致板面受力不均勻，引起夾緊螺栓松動(dòng)而泄漏。

（2）個(gè)別密封墊脫離密封槽，或者密封墊面有臟物，系統(tǒng)開車初期設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，在高溫作用下，密封墊破損或老化。

（3）板片發(fā)生變形，組裝錯(cuò)位引起跑墊，在板片密封槽部位有裂紋。

1.1.2 處理方法

（1）在無壓狀態(tài)，按制造廠提供的夾緊尺寸重新夾緊設(shè)備，尺寸應(yīng)均勻一致，2個(gè)壓緊板間的平行度應(yīng)保持在2 mm以內(nèi)。

（2）在外漏部位上做好標(biāo)記，將換熱器解體，逐一排查解決，重新裝配或更換墊片或板片。重新組裝拆開的板片時(shí)，應(yīng)清潔板面，防止污物粘附于墊片密封面。

（3）將換熱器解體，對(duì)板片變形部位進(jìn)行修理或者更換板片。在沒有板片備件時(shí)可將變形部位板片暫時(shí)拆除后重新組裝使用。

1.2 串液

主要特征為壓力較高一側(cè)的物料串入壓力較低一側(cè)的物料中，系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)壓力和溫度異常。如果物料具有腐蝕性，還可能導(dǎo)致其他設(shè)備的腐蝕。

1.2.1 產(chǎn)生原因（1）板材選擇不當(dāng)導(dǎo)致板片腐蝕產(chǎn)生裂紋或穿孔。（2）板片冷沖壓成型后的殘余應(yīng)力和裝配中夾緊尺寸過小，造成應(yīng)力腐蝕。

（3）操作條件不符合設(shè)計(jì)規(guī)定，長時(shí)間超溫或超壓，導(dǎo)致板片輕微滲漏，造成物料中腐蝕物質(zhì)濃縮腐蝕板片，形成串液。

1.2.2 處理方法

（1）換熱器解體后，用透光法查找板片裂紋，更換有裂紋或穿孔板片。

（2）在換熱器維修組裝時(shí)，夾緊尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并不是越小越好。

（3）調(diào)整工藝運(yùn)行指標(biāo)，使其達(dá)到設(shè)計(jì)條件。

1.3 壓降大

物料進(jìn)、出口壓降超過設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重影響系統(tǒng)對(duì)流量和溫度的要求。

1.3.1 產(chǎn)生原因

新安裝運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)出口管道未進(jìn)行高壓氣體吹除，管路中許多臟物（如焊渣）進(jìn)入板式換熱器的內(nèi)部，由于板式換熱器通道截面積很小，換熱器內(nèi)的沉淀物和懸浮物聚集在角孔處和導(dǎo)流區(qū)內(nèi)，導(dǎo)致該處的通道面積減小，造成較大的壓力損失。運(yùn)行一段時(shí)間后，因板片表面結(jié)垢也會(huì)引起壓降損失。

1.3.2 處理方法

（1）對(duì)于臟物堵塞，當(dāng)系統(tǒng)停車后進(jìn)行清除，對(duì)于新運(yùn)行的系統(tǒng)應(yīng)該在管道上安裝過濾器密閉循環(huán)多次，徹底清除堵塞物，正式開車后及時(shí)拆除過濾裝置，防止管道壓力差損失。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間較長板片結(jié)垢時(shí)，選用7%的稀酸作為清洗液，清洗溫度控制在60℃左右，將板片在清洗液中浸泡30 min以上，用軟刷刷掉板片表面的結(jié)垢，最后用清水清洗干凈殘留酸液。若采用不拆卸板換機(jī)械反沖洗方法，應(yīng)事先在物料進(jìn)、出口管路上接一管口，將設(shè)備與機(jī)械清洗車連接，把清洗液按物料流動(dòng)的反方向注入設(shè)備，物料循環(huán)流速控制為1～3 m/s，清洗時(shí)間控制為10 min左右。

（2）為防止板式換熱器結(jié)垢導(dǎo)致系統(tǒng)頻繁停車，冷卻循環(huán)水最好采用經(jīng)過軟化處理后的7℃水，溫度低，冷卻效果好，河北盛華化工公司軟水硬度通?？刂茷?40 μmol/L以下。

1.4 成品物料溫度不能滿足要求

主要特征是出口溫度偏低或偏高，達(dá)不到額定能力的要求。

1.4.1 產(chǎn)生原因

（1）板換一側(cè)物料流量不足，制冷或加熱側(cè)溫度不符合要求，導(dǎo)致另一側(cè)物料溫度偏低或偏高，達(dá)不到使用要求。

（2）并聯(lián)運(yùn)行的多臺(tái)板式換熱器閥門調(diào)節(jié)不合理，導(dǎo)致進(jìn)入板換的物料流量不符合板換處理能力。

（3）換熱器內(nèi)部結(jié)垢嚴(yán)重。

1.4.2 處理方法

（1）增加熱源或冷源的流量或加大物料管道的管徑。

（2）通過現(xiàn)場流量表指示數(shù)值，緩慢調(diào)節(jié)閥門開度，觀察各板換物料的出口溫度，以達(dá)到多臺(tái)板式換熱器處理能力的平衡。

（3）系統(tǒng)停車后，拆開板式換熱器用酸溶液清洗結(jié)垢物。

2 板式換熱器使用時(shí)應(yīng)注意的問題

（1）選用板式換熱器時(shí)，要考慮其材質(zhì)、工作壓力、設(shè)計(jì)溫度、流量等參數(shù)。對(duì)流量大、允許壓降小的情況，應(yīng)選用阻力小的板型；反之，選用阻力大的板型。不宜選擇單板面積太小的板片，以免板片數(shù)量過多，板間流速偏小，傳熱系數(shù)過低。

（2）含有泥沙臟物的流體宜經(jīng)過過濾后進(jìn)入換熱器。根據(jù)流體壓力和溫度情況盡量選用可拆卸式，方便檢修。

（3）在板式換熱器的選型時(shí)，一般對(duì)壓降有一定的要求，所以，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)。如果試驗(yàn)壓降超過允許壓降，需重新進(jìn)行選型，直到滿足工藝要求為止。

（4）物料溫度不宜過高，否則可能泄露。板式換熱器采用密封墊密封，物料溫度應(yīng)低于130℃（合成橡膠墊圈）或低于250℃（壓縮石棉墊圈），否則有可能泄漏。板式換熱器由于傳熱面之間的通道較小，傳熱面上有凹凸波紋，比傳統(tǒng)的光滑管單位長度的壓力損失大，工作壓力一般不宜超過1 000 kPa，因此，適用于低壓的工作環(huán)境。板式換熱器的換熱物料不能為蒸汽。

3 板式換熱器安裝時(shí)應(yīng)注意的問題

（1）換熱器板片不應(yīng)有變形，緊固螺栓不應(yīng)松動(dòng)，板片波紋應(yīng)規(guī)則，不能有變形損傷。

（2）換熱器整體吊裝時(shí)，應(yīng)使用軟繩索捆綁板換外圍支架上，使其整體受力均勻，緩慢就位。嚴(yán)禁鋼絲繩索捆綁內(nèi)部換熱片，否則，會(huì)對(duì)板換造成嚴(yán)重?fù)p壞。

（3）安裝換熱器時(shí)周圍應(yīng)預(yù)留足夠場地，以便于系統(tǒng)停車后檢修。

（4）冷熱物料兩側(cè)進(jìn)出口方向，應(yīng)按照規(guī)定方向連接，不能反向連接，以免影響傳熱。

（5）換熱器的外部連接管道應(yīng)進(jìn)行徹底清洗，防止泥沙焊渣等雜物進(jìn)入換熱器內(nèi)部，堵塞板間孔道。

（6）板式換熱器安裝完成后，應(yīng)做水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)冷水壓力為板換額定壓力的1.5倍以上，試驗(yàn)熱水控制在2倍以上。