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(xì)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。

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,且容易造成換熱器滲漏、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(dāng)板式換熱器結(jié)垢情況嚴(yán)重、換熱效率低下,甚至堵塞時,必須采取拆卸清洗;當(dāng)板式換熱器結(jié)垢較輕或老化嚴(yán)重時,可采取不拆卸清洗。

板式換熱器的拆卸清洗

拆卸

先將板式換熱器熱介質(zhì)的進(jìn)出口閥門關(guān)閉,再將冷介質(zhì)的進(jìn)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。

拆卸化學(xué)清洗

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?；瘜W(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(dāng)高一點兒。當(dāng)清洗劑的濃度連續(xù)2h內(nèi)不變化或變化量極小,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。

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。

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(否則容易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(dá)到或略小于原來的尺寸。

液壓試驗

板式換熱器組裝完應(yīng)按GB 16409-1996《板式換熱器》標(biāo)準(zhǔn)要求兩側(cè)分別進(jìn)行單側(cè)液壓試驗,試驗時應(yīng)緩慢升壓,達(dá)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(jìn)行檢查,看是否有滲漏現(xiàn)象,保壓時間不少于30min。

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(jìn)出口閥門,再打開熱介質(zhì)的進(jìn)出口閥門即可。

板式換熱器的不拆卸清洗

不拆卸化學(xué)清洗

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(jìn)出口閥門關(guān)閉,再將冷介質(zhì)的進(jìn)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(jìn)水排污口為清洗液進(jìn)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(jìn)口—熱介質(zhì)出口—冷介質(zhì)進(jìn)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)。

化學(xué)清洗工藝實施

往清洗槽內(nèi)注水檢查系統(tǒng)循環(huán)正常后,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)清洗液的濃度,使清洗液的濃度始終保持在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。不拆卸化學(xué)清洗可能需要時間長一些,可采用循環(huán)清洗和過夜浸泡清洗相結(jié)合來清洗。當(dāng)清洗劑濃度連續(xù)2h不變化或變化量很小時,即可停止循環(huán)。

沖洗

化學(xué)清洗結(jié)束后,由于板式換熱器內(nèi)部流通孔徑小,總有垢渣(特別是污垢)粘附在傳熱片上,所以需要用循環(huán)泵反復(fù)沖洗掉垢渣。把清洗槽內(nèi)廢液排掉,充滿清水,用循環(huán)泵沖洗,廢水排掉,再反復(fù)沖洗,不停接水觀察,直到板式換熱器內(nèi)不再有垢渣排出為止。

中和、鈍化處理

中和是將清洗后設(shè)備中殘留的酸液進(jìn)行中和而不腐蝕設(shè)備;鈍化是在金屬表面上形成能抑制金屬溶解過程的電子導(dǎo)體膜,這層膜本身在介質(zhì)中的溶解速度很小,以致它能使金屬的陽極溶解速度保持在很小的數(shù)值上。由于不拆卸化學(xué)清洗要用到與板式換熱器相連接的幾段管道,傳熱片為不銹鋼材質(zhì)不需要中和、鈍化處理,但管道為鋼鐵材質(zhì),清洗后表面的水垢和鐵銹都被清除,露出鋼鐵的本質(zhì),其處于十分活潑的活化狀態(tài),極易銹蝕,因此需要進(jìn)行中和、鈍化處理,防止出現(xiàn)二次銹蝕。

中和處理

中和處理可用氫氧化鈉、碳酸鈉等輔以中和助劑,按0·5%的投加量使用,即1t水加中和藥劑5kg,對循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)殘余的酸性清洗劑進(jìn)行中和處理,使pH達(dá)到7循環(huán)停止。

鈍化處理

中和處理后進(jìn)行鈍化處理,向循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)添加適量鈍化預(yù)膜劑,循環(huán)均勻后使pH控制在8~9之間,鈍化預(yù)膜劑的使用量按清洗劑循環(huán)水量計算, 1t水加鈍化預(yù)膜劑10kg。

恢復(fù)

鈍化后拆除連接管,關(guān)閉各排污閥,先打開冷介質(zhì)的進(jìn)出口閥門,再打開熱介質(zhì)的進(jìn)出口閥門即可。