板式换热器简介
板式换热器是用薄金属板(一般为不锈钢)压制成具有一定形状波纹的换热板片,然后加密封胶垫,叠装而成的一种换热器。主要由板片、密封胶垫、夹紧螺栓、压紧板、整机框架等零部件组成。冷热介质通过相邻换热板片流经各自通道,中间通过一层薄换热板片进行换热,因此具有高效节能,换热系数高,使用安全可靠,结构紧凑,体积小,占地少,组合灵活,调整维修方便等特点。
换热器结垢三大原因
(1)因为常用换热器换热器大多是以水为载热体的换热系统,由于某些盐类在温度升高及浓度较高时从水中析出,附着于换热管表面,形成水垢,随着使用时间及频率的增加积垢层逐渐变厚、变硬,紧紧地附着于换热管表面上;
(2)如同水垢一样,换热器的另一侧流体由于同物质本身的性质可能出现非水垢类固体析出物,长期不处理会越来越多积累在换热管面;
(3)当流体所含的机械杂质有机物较多而流体的流速又较小时,部分机械杂质或有机物也会在换热器内沉积,形成疏松、多孔或胶状污垢。
换热器六类主要结垢过程
对于常用的换热器而言。根据结垢机理,我们一般将结垢分为以下几类:
(1)类析晶结垢:如水冷却系统,由于水中过饱和的钙、镁盐类由于温度、pH等变化而从水中结晶沉积在换热器表面,而形成了水垢;
(2)粒结垢:流体中悬浮的同体颗粒在换热面上的积聚;
(3)化学反应结垢:由于化学反应而造成的同体沉积;
(4)腐蚀结垢:换热介质腐蚀换热面,产生腐蚀产物沉积于受热面上而形成污垢;
(5)生物结垢:对于常用的冷却水系统来讲,工业水往往含有微生物及其所需的营养,这些微生物群体繁殖,其群体及其排泄物同泥浆等在换热表面形成生物垢;
(6)凝同结垢:在过冷的换热面上,纯液体或多组分溶液的高溶解组分凝同沉积。
以上的分类只是表明某个过程对形成该类污垢是一个主要过程。结垢往往是多种过程的共同作用结果,因此换热面上的实际污垢,常常是多种污垢混合在一起的。
为保证产品质量和生产安全,必须定期对换热器进行除垢清洗。
板式换热器的清洗准备工作
板式换热器结垢分析:
板式换热器一般可分为:水~水交换和汽~水交换两种方式。水~水交换方式冷热介质均为水,且冷热水温差不大,大概在70-90℃之间,两边结垢情况基本相同;汽~水交换方式热介质为水蒸气,一般不易结垢。冷介质为水,温度约90℃,易结垢。其垢样大致可分为水垢和污垢,尤以水垢为主。水垢主要是水中溶解的各种盐类受热分解溶解度降低而结晶沉积在传热片上,通常为碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐、和硅酸盐这类垢结晶比较坚硬且难以清除。污垢一般是由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、藻类等组成,这种垢体积较大,疏松容易清除。
清洗工艺选择:
板式换热器的清洗方式分为闭路循环清洗和拆卸浸泡清洗两种工艺,在清洗前可根据循环水质进行垢样分析,对照下表选取相应的清洗工艺:
1、检查清洗对象的进出口阀门能不能严紧,是否能够实现闭路循环清洗,必要时增加盲板;
2、首先根据换热器的换热面积及结垢厚度,计算出需要准备的清洗剂原液数量;
3、根据管路容积,准备好盛清洗剂的容器,容器内表面要求干净无氧化层或者使用非金属材质的容器;
4、准备好可供循环的工业离心泵,准备好泵与换热器及容器的连接管路,必要时要制作法兰连接;
5、根据现场情况确定是否需要对清洗剂原液进行稀释,稀释比例根据情况不同可控制在1:1~1:5 之间;
6、在容器内倒入足够量的清洗剂并连接好管路,开启开关对换热设备进行闭路循环清洗;
7、循环清洗过程中由于清洗剂与垢质发生化学反应,在溶液槽内可发现有明显溶解的垢质杂质及泡沫;
8、用 PH 试纸对溶液进行测试,测试结果如高于 4~5 左右时,在溶液内加入清洗剂原液提高溶液浓度;
9、清洗一段时间后,把循环管路的进、出口调换进行反循环清洗;
10、清洗过程中要时刻对溶液进行测试,保持溶液浓度在有效范围之内,直到溶液浓度长时间再没有变化时;
11、在容器内换入清水进行循环清洗置换,把残留在设备内的已经剥离的垢质和其它杂质冲洗干净,清洗过程也需要调换进、出口管路进行反复冲洗。
拆卸浸泡清洗工艺
1、将板换拆卸后并顺序摆放,做好记录;
2、制作清洗槽;
3、往清洗槽内注清洗剂并添加适量水稀释直至传热片被完全淹没。
4、开始浸泡清洗,每隔1h要检测一次清洗槽内清洗剂的浓度及PH值,使清洗剂的浓度始终保持在安全有效的范围内、PH值保持在1-3之间,并根据测量数据添加清洗剂。
5、当清洗剂的浓度及PH值连续2h内不变化或变化量极小,同时观察到板片表而水垢明显减少用塑料刷子轻轻刷就可刷掉,则视为清洗结束。
6、清洗结束后用水管将每片板片冲洗干净。
结垢不清洗的危害
(1)结垢使设备热交换效率大幅下降,能源消耗大幅增加,生产成本上升;
(2)结垢使换热设备热传导工况恶化,传热面超温过热,引发鼓疱、裂纹、爆管等安全事故;
(3)结垢会引发垢下腐蚀损伤,造成设备穿孔泄漏,缩短设备使用寿命结垢会使生产工艺不稳,影响产品品质,引发质量事故。
预防结垢的措施
(1)运行中严把水质关,必须对系统中的水和软化罐中的软化水进行严格的水质化验,合格后才能注人管网中。
(2)新的系统投运时,应将换热器与系统分开,进行一段时间的循环后,再将换热器并人系统中.以避免管网中杂质进入换热器。
(3)在整个系统中,除污器和过滤器应当进行不定期的清理外,还应当保持管网中的清洁,以防止换热器堵塞。