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新型高效换热器。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、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下,其传热系数比列管式换热器高3-5倍,占地面积为管式换热器的三分之一,热回收率可高达90%以上。板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。板式换热器具有传热系数高、压降小、结构紧凑、质量轻、占用空间小、面积和流程组合方便、零件通用性强、可选择材料广以及容易实现规模化生产等特点,已被广泛应用于食品、机械、冶金、石油化工和船舶等领域,并成为城市集中供热工程中的主导换热设备。
为了保证板式换热器的正常运行,延长关键部件(如板片、胶垫)的使用寿命,清洗有以下几步:
拆解----用专用清洗液侵泡----清洗----钝化----安装----试压----检漏----完成。
常见故障
外漏
主要表现为渗漏(量不大,水滴不连续)和泄漏(量较大,水滴连续)。外漏出现的主要部位为板片与板片之间的密封处、板片二道密封泄漏槽部位以及端部板片与压紧板内侧。
串液
主要特征为压力较高一侧的介质串入压力较低一侧的介质中,系统中会出现压力和温度的异常。如果介质具有腐蚀性,还可能导致板式换热器密封垫片的腐蚀。串液通常发生在导流区域或者二道密封区域处。
压降大
介质进、出口压降超过设计要求,甚至高出设计值许多倍,严重影响系统对流量和温度的要求。在供暖系统中,若热侧压降过大,则一次侧流量将严重不足,即热源不够,导致二次侧出温度不能满足要求。
供热温度不能满足要求
主要特征是出口温度偏低,达不到设计要求。
处理方法
①在外漏部位上做好标记,然后换热器解体逐一排查解决,重新装配或更换垫片
和板片。
②将换热器解体,对板片变形部位进行修理或者更换板片。在没有板片备件时可
将变形部位板片暂时拆除后重新组装使用。
③重新组装拆开的板片时,应清洁板面,防止污物粘附着于垫片密封面。
④放气孔处泄漏(量较大,水滴连续)。可确定为板片有孔,明显特征是一次密
封和二次密封之间有黑色腐蚀。
串液
产生原因
①由于板材选择不当导致板片腐蚀产生裂纹或穿孔。
②操作条件不符合设计要求。
③板片冷冲压成型后的残余应力和装配中夹紧尺寸过小造成应力腐蚀。
④板片泄漏槽处有轻微渗漏,形成串液。达到破坏板片表面钝化层的腐蚀条件。同时,
由于此区域板片冷冲压形成的内部应力较大,在表面钝化层被破坏的情况下,内部
应力作用导致应力腐蚀的发生。
处理方法
①更换有裂纹或穿孔板片,在现场用透光法查找板片裂纹。
②调整运行参数,使其达到设计条件。
换热器维修组装时夹紧尺寸应符合要求,并不是越小越好在无压状态,按(单片的正常值是4.2,极限值是3.9。使用时间和工作环境可以适当的增减)夹紧尺寸重新夹紧设备,尺寸应均匀一致,压紧尺寸的偏差应不大于±0.2N(mm)(N。为板片总数),两压紧板间的平行度应保持在2mm以内。
。
④板式换热器板片材料合理匹配。
压降过大
产生原因
①运行系统管路未进行正常吹洗,特别是新安装系统管路中许多脏物(如焊渣等)进入板式换热器的内部,由于板式换热器流道截面积较窄,换热器内的沉淀物和悬浮物聚集在角孔处和导流区内,导致该处的流道面积大为减小,造成压力主要损失在此部位。
②板式换热器首次选型时面积偏小,造成板间流速过高而压降偏大。
③板式换热器运行一段时间后,因板片表面结垢引起压降过大。
供热温度不能满足要求
产生原因
①一次侧介质流量不足,导致热侧温差大,压降小。
②冷侧温度低,并且冷、热末端温度低。
③并联运行的多台板式换热器流量分配不均。
④换热器内部结垢严重。
处理方法
①增加热源的流量或加大热源介质管路直径。
②平衡并联运行的多台板式换热器的流量。
③拆开板式换热器清洗板片表面结垢

换热器的材质选择

板片:1.耐酸耐热不锈钢:SUS304.、316、316L(净水、河川水、食用油、矿物油、酸碱介质和腐蚀较严重场所<不适宜油氯离子场合>)
2.工业纯钛：TA1,(河水、盐水、海水和油氯离子腐蚀场合)
3.哈氏合金Hastelloy C-276(浓硫酸、盐酸、磷酸、及强氧化性介质等场合)
4.镍基合金：N6、C-4（高温、高浓度苛性钠和油氯离子腐蚀场合)
5. SMO254高级不锈钢

胶垫：丁晴橡胶（NBR) -20～120℃ 水、植物油、矿物油等油类一般腐蚀场合
三元乙丙橡胶（EPDM) 普通-20～150℃/高温-20～180℃ 热水、水蒸气、酸、碱、食品类