板式換熱器片化學(xué)清洗工藝

時間：2024-11-09作者：廊坊浩北化工有限公司瀏覽：116

板式換熱器是一種結(jié)構(gòu)緊湊、高效的換熱設(shè)備,它具有換熱效率高(其傳熱系數(shù)比管式換熱器高3～5倍)、占地面積小(為管式換熱器的1/3)、使用壽命長、投資小、易于除垢、可靠耐用等特點,近年來被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、制藥、船舶、紡織、化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè),是實現(xiàn)加熱、冷卻、熱回收、快速滅菌等用途的優(yōu)良設(shè)備。但是,由于板式換熱器一般換熱溫度較高(特別是汽水交換),且其換熱效率高,所以較易結(jié)垢。同時板式換熱器內(nèi)部流通孔徑小,結(jié)垢后使內(nèi)部通道截面變小甚至堵塞,造成板式換熱器換熱效率降低,從而影響生產(chǎn)的正常進行和設(shè)備的安全。因此,板式換熱器應(yīng)定期進行化學(xué)清洗,除掉污垢,以板式換熱器的高效換熱和生產(chǎn)的正常進行。




1　板式換熱器的簡介




      板式換熱器是用薄金屬板(一般為不銹鋼)壓制成具有一定形狀波紋的換熱板片,然后加密封膠墊疊裝而成的一種換熱器。主要由傳熱片、密封膠墊、夾緊螺栓、壓緊板、整機框架等零部件組成。冷熱介質(zhì)通過相鄰換熱板片流經(jīng)各自通道,中間通過一層薄換熱板片進行換熱,因此高效節(jié)能,換熱系數(shù)高,使用安全可靠,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,占地少,組合靈活,調(diào)整維修方便。




2　板式換熱器清洗前的準備




2.1　板式換熱器的結(jié)垢分析




板式換熱器一般可分為:水-水交換和汽-水交換兩種方式。水-水交換方式冷熱介質(zhì)均為水,且冷熱水溫差不大,大概在70～90℃之間,兩邊結(jié)垢情況基本相同;汽-水交換方式熱介質(zhì)為水蒸汽,一般不易結(jié)垢,冷介質(zhì)為水,溫度約90℃ ,易結(jié)垢。其垢樣大致可分為水垢和污垢,尤以水垢為主。水垢主要是水中溶解的各種鹽類受熱分解溶解度降低而結(jié)晶沉積在傳熱片上,通常為碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽和硅酸鹽,這類垢結(jié)晶致密,比較堅硬,難以清除;污垢一般是由顆粒細小的泥砂、塵土、不溶性鹽類的泥狀物、膠狀氫氧化物、雜物碎屑、腐蝕產(chǎn)物、油污、特別是菌藻的尸體及其粘性分泌物等組成,這種垢體積較大、質(zhì)地疏松稀軟,較易清除。










2.2　板式換熱器除垢清洗方法和清洗工藝的選擇




板式換熱器的垢樣以水垢為主,比較堅硬,和傳熱片結(jié)合牢固,難以用物理方法清除,所以選擇用化學(xué)清洗中的酸清洗方法除垢。根據(jù)板式換熱器的結(jié)垢情況、老化程度和用戶的要求,板式換熱器的化學(xué)清洗可分為拆卸清洗和不拆卸清洗兩種方法。拆卸清洗除垢比較徹底,效果好,但勞動量大、工序復(fù)雜,且*造成換熱器滲漏、零配件損壞等不良影響;不拆卸清洗除垢不夠徹底,但勞動量小、工序簡單,且不容易造成換熱器滲漏、零配件損壞等不良影響。




當板式換熱器結(jié)垢情況嚴重、換熱效率低下,甚至堵塞時,必須采取拆卸清洗;當板式換熱器結(jié)垢較輕或老化嚴重時,可采取不拆卸清洗。




化學(xué)清洗時可采取循環(huán)清洗和浸泡清洗相結(jié)合的清洗工藝。循環(huán)清洗是用循環(huán)泵、清洗槽、塑料管、清洗對象組成封閉循環(huán)系統(tǒng),將循環(huán)系統(tǒng)中加入適量清洗劑,用循環(huán)泵循環(huán)清洗;浸泡清洗是循環(huán)系統(tǒng)中清洗劑均勻達到一定濃度后,關(guān)閉循環(huán)泵浸泡。為了清洗劑的濃度,在循環(huán)過程中,每隔1h要檢測一次清洗槽內(nèi)清洗劑的濃度,使清洗劑的濃度始終保持在0.10～0.15mol/L安全有效的范圍內(nèi),必要時需添加清洗劑。遇中午或晚上可采取加清洗劑后浸泡清洗。




2.3　清洗劑的選擇

板式換熱器的傳熱片材料一般為奧氏體不銹鋼,型號大致有AISI304、304L、AISI316、316L、316Ti,不銹鋼材料需采用硝酸基清洗劑清洗。密封墊材料一般為丁晴橡膠(NBR)130-140、丁基橡膠(RCB)140、乙丙橡膠(EPDM)150,這些材料均能耐酸、堿、酮、醇類等溶液的腐蝕?；诖?我們采用河南省科學(xué)院能源研究所研制的不銹鋼制品**清洗劑(該清洗劑已通過河南省科學(xué)技術(shù)廳組織的技術(shù)鑒定),主要有硝酸、羥基乙酸、緩蝕劑、滲透劑、消泡劑等化學(xué)藥劑組成,該清洗劑對不銹鋼制品有除垢率高、腐蝕率小、除垢速度快等特點,較佳清洗濃度在0.10～0.15mol/L范圍內(nèi)。該清洗劑的各項性能指標,經(jīng)檢測均符合HG/T2387-2007《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量標準》的規(guī)定




3　板式換熱器的拆卸清洗




3.1　拆卸

先將板式換熱器熱介質(zhì)的進出口閥門關(guān)閉,再將冷介質(zhì)的進出口閥門關(guān)閉,排掉介質(zhì)(一般為水或汽),用鋼尺量出換熱器傳熱片壓縮的凈尺寸(兩塊兒壓緊板內(nèi)面間的距離)并記錄。均勻、對稱地拆除換熱器的夾緊螺栓,輕輕地將活動壓緊板沿軌道推開,逐片拆下傳熱片(注意不要把密封膠墊扯斷或扯掉),并按順序擺好。由于有的換熱器采用幾種紋路的傳熱片,所以一定要記清每種紋路的片數(shù)和組合順序。




3.2　拆卸化學(xué)清洗

3.2.1  化學(xué)清洗循環(huán)回路的連接用清洗泵、清洗槽、塑料管組成化學(xué)清洗循環(huán)系統(tǒng)(如圖1所示),將拆下的傳熱片按順序整齊地擺放在清洗槽內(nèi)(傳熱片應(yīng)與水流方向平行),注水后檢查系統(tǒng)是否正常。




3.2.2　化學(xué)清洗工藝實施

往清洗槽內(nèi)注水直至傳熱片被完全淹沒。加入適量清洗劑,開始循環(huán)清洗。按照化學(xué)清洗工藝,在循環(huán)過程中,每隔1ｈ要檢測一次清洗槽內(nèi)清洗劑的濃度,使清洗劑的濃度始終保持在0.10～0.15ｍｏｌ/Ｌ安全有效的范圍內(nèi),并根據(jù)測量數(shù)據(jù)添加清洗劑。清洗前期,反應(yīng)比較劇烈,有大量泡沫出現(xiàn),可噴灑消泡劑消泡,同時清洗液濃度下降較快,清洗液濃度可適當高一點兒。當清洗劑的濃度連續(xù)2ｈ內(nèi)不變化或變化量較小,同時觀察到傳熱片表面水垢明顯減少,用塑料刷子輕輕一刷就可刷掉,此時可視為到清洗終點。




3.3　余垢清除

化學(xué)清洗結(jié)束后,逐片取出傳熱片,用清洗機將傳熱片兩面的余垢清除,必要時用塑料刷協(xié)助刷洗。清洗過程中清洗機壓力不要太高,以490～588ｋＰａ為宜,水柱不要與傳熱片垂直,應(yīng)有一定夾角,以免將傳熱片損壞。同時還應(yīng)注意傳熱片的順序和傳熱片上的密封墊的安全。




3.4　組裝

除垢完畢,按照拆卸時傳熱片的疊加順序從固定壓緊板開始,依次將傳熱片沿軌道疊加(注意傳熱片上的密封膠墊不要脫落,若有脫落可用密封膠粘貼)。傳熱片全部安裝上后,小心地將活動壓緊板沿軌道壓上,把壓緊螺栓依次放在絲槽內(nèi),均勻、緩慢、對稱地壓緊(否則*把傳熱片壓破或壓偏,使板式換熱器漏水或漏氣),直到傳熱片的壓縮凈尺寸達到或略小于原來的尺寸。




3.5　液壓試驗

板式換熱器組裝完應(yīng)按ＧＢ16409-1996《板式換熱器》標準要求兩側(cè)分別進行單側(cè)液壓試驗,試驗時應(yīng)緩慢升壓,達到規(guī)定的壓力后,保壓時間為10～30ｍｉｎ,然后降至設(shè)計壓力下保壓,對所有密封面進行檢查,看是否有滲漏現(xiàn)象,保壓時間不少于30ｍｉｎ。




3.6　恢復(fù)

液壓試驗安全后拆除連接管,關(guān)閉各排污閥,先打開冷介質(zhì)的進出口閥門,再打開熱介質(zhì)的進出口閥門即可。




4　板式換熱器的不拆卸清洗




4.1　不拆卸化學(xué)清洗

4.1.1　化學(xué)清洗循環(huán)回路的連接

先將板式換熱器熱介質(zhì)的進出口閥門關(guān)閉,再將冷介質(zhì)的進出口閥門關(guān)閉,排掉介質(zhì)(一般為水或汽)。分別以冷熱介質(zhì)的進水排污口為清洗液進水口,出水排污口為清洗液出水口(若無排污口需添加并加閥門),按熱介質(zhì)進口—熱介質(zhì)出口—冷介質(zhì)進口—冷介質(zhì)出口的順序,和清洗泵、清洗槽、塑料管組成化學(xué)清洗循環(huán)系統(tǒng)(如圖2所示)。








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