【摘要】對板式換熱器結(jié)垢的原因及其危害進(jìn)行了分析,著重闡述了集中供熱生產(chǎn)運行中,板式換熱器結(jié)垢后的處理方式,并提出了相應(yīng)的解決措施及在運行中的維護(hù)。
【關(guān)鍵詞】板式換熱器;清洗;結(jié)垢;維護(hù)
一、結(jié)垢堵塞
板式換熱器的流道間隙較小(2.5~6mm),直徑大于1.5~3mm的顆粒雜物容易阻塞板片通道,使設(shè)備的壓力降急劇惡化,導(dǎo)致設(shè)備因堵塞而換熱能力大幅降低,嚴(yán)重的造成裝置連續(xù)生產(chǎn)中斷。(1)原因分析。板式換熱器運行中主要故障是因結(jié)垢導(dǎo)致熱工性能下降,需要采取機(jī)械或化學(xué)方法清理水垢,從板式換熱器上清理下來的水垢有的厚度達(dá)5mm,我們對其做了垢樣檢測,主要成分是碳酸鹽,同時還有少量硫酸鹽和氧化鐵垢及泥垢??梢?,板式換熱器中水垢的產(chǎn)生主要是由于水的硬度而引起的,硬度越高,板式換熱器結(jié)垢頻率越高。少量的氧化鐵垢及泥垢是由于系統(tǒng)管網(wǎng)鐵的氧化及淤泥而導(dǎo)致。(2)水垢對板式換熱器的危害。一是浪費蒸汽;二是影響板式換熱器安全運行;三是縮短板式換熱器壽命。
二、清洗水垢
(1)化學(xué)清洗。目前多采用的是酸洗,清洗劑有有機(jī)酸和無機(jī)酸。有機(jī)酸主要有:草酸、甲酸等。無機(jī)酸主要有:鹽酸、硝酸等。根據(jù)換熱器結(jié)垢和工藝、材質(zhì)和水垢成分分析得出:一是換熱器流通面積小,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,清洗液若產(chǎn)生沉淀不易排放;二是換熱器材質(zhì)為鎳鈦合金,使用鹽酸清洗易對板片產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕,縮短換熱器使用壽命。通過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn),在甲酸清洗液中加入緩沖劑和表面活性劑,可降低清洗液對板片的腐蝕,同時甲酸能夠有效地清除水垢及附在板片上的水垢。第一,清除水垢的基本原理。一是溶解作用:酸溶液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應(yīng),生成易溶化合物,使水垢溶解。二是剝離作用:酸溶液能溶解金屬表面的氧化物,破壞與水垢的結(jié)合。從而使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離,并脫落下來。三是疏松作用:對于含有硅酸鹽和硫酸鹽的混合水垢,由于鈣、鎂、碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解,殘留的水垢會變得疏松,很容易被流動的酸溶液沖刷下來。第二,清洗水垢的工藝要求。一是酸洗溫度:通過反復(fù)試驗發(fā)現(xiàn),酸洗溫度控制在60℃最為適宜。二是酸洗液濃度:根據(jù)反復(fù)試驗得出,酸洗液應(yīng)按甲酸81%、水17%、緩沖劑1.2%、表面活性劑0.8%配制,清洗效果極佳。三是酸洗方法及時間:酸洗方法應(yīng)以靜態(tài)浸泡和動態(tài)循環(huán)相結(jié)合的方法進(jìn)行。酸洗時間為先靜態(tài)浸泡2h,然后動態(tài)循環(huán)3~4h。在酸洗過程中應(yīng)經(jīng)常取樣化驗酸洗濃度,當(dāng)相鄰兩次化驗濃度差值低于0.2%時,即可認(rèn)為酸洗反應(yīng)結(jié)束。四是鈍化處理:酸洗結(jié)束后,板式換熱器表面的水垢和金屬氧化物絕大部分被溶解脫落,暴露出嶄新的金屬,極易腐蝕,因此在酸洗后,對換熱器板片進(jìn)行鈍化處理。(2)機(jī)械清洗。機(jī)械清洗過程中的注意事項:一是板式換熱器拆卸前應(yīng)測量板束的壓緊長度尺寸,做好記錄(重裝時應(yīng)按此尺寸)。二是密封墊片若粘在兩板片間的溝槽內(nèi),此時需用螺絲刀小心地將其分開,螺絲刀應(yīng)先從易剝開的部位插入,然后沿其周邊進(jìn)行分離。三是在拆除及清理過程中,要輕拿輕放,不能用力撞擊或振動,以免損壞換熱板片及密封膠墊。四是清理時,決不能使用金屬刷刷洗,尤其是不銹鋼板片,以免造成板片表面劃傷,加速板片的腐蝕,如果板片上有污點或鐵銹時,可用去污粉清除。
三、板式換熱器的運行與維護(hù)
(1)在運行前應(yīng)檢查板式換熱器各夾緊螺栓是否松動,如
松動應(yīng)夾緊;對管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行沖洗、吹凈。(2)啟動前應(yīng)打開換熱器的所有出口閥門,關(guān)閉進(jìn)口閥門,循環(huán)泵啟動后,再緩慢打開換熱器的進(jìn)口閥門,逐步提高流量及壓力,避免瞬時沖擊而產(chǎn)生局部高壓損壞設(shè)備。(3)開機(jī)時,應(yīng)先開啟循環(huán)水系統(tǒng),再打開蒸汽閥;關(guān)機(jī)時,應(yīng)先關(guān)閉蒸汽閥,待水溫降到60℃以下時,再關(guān)閉循環(huán)水泵,以免造成換熱器高溫過熱,過早老化。(4)開車運行后,應(yīng)通過管路系統(tǒng)中的放氣閥排出設(shè)備中的空氣,防止空氣停留在設(shè)備中,降低傳熱效果。(5)為防止結(jié)垢,必須保證軟化設(shè)備完好,循環(huán)水的硬度≤0.6mmol/L,在整個系統(tǒng)中,除污器和過濾器應(yīng)當(dāng)進(jìn)行不定期的清理外,還應(yīng)當(dāng)保持管網(wǎng)中的清潔,以防止換熱器堵塞。
四、結(jié)語
板式換熱器在運行中主要故障是結(jié)垢引起堵塞,造成熱工性能下降,而結(jié)垢的主要原因是循環(huán)水的硬度高,循環(huán)水硬度要符合熱水鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),即≤0.6mmol/L時,才能保證不結(jié)垢。因此,要保證板式換熱器正常使用,必須保證循環(huán)水硬度符合標(biāo)準(zhǔn),必須保證軟化水設(shè)備完好。否則,將形成“結(jié)垢-清理-再結(jié)垢-再清理”的惡劣狀態(tài),不僅耗費人力、物力,增加檢修費用,而且會縮短板式換熱器的使用壽命。
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