论文部分内容阅读
[摘 要]本文对板式换热器的常见故障进行了分析及提出了处理方法。
[关键词]板式换热器 故障 处理方法
中图分类号：TK 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0052-01
换热站的工作原理是一次热源通过管道送到换热站，并进入换热器内，通过换热器的换热，将一次热源交换到二次供热管道内，二次供热管道引出至热用户。二次水经过过滤除污，经由循环进入换热器，被蒸汽或高温水加热后进行供热，蒸汽或高温水进入板式换热器后，变成凝结水或高温回水，返回热源，进行一二次给你个热系统的会热循环。换热器是转换供热介质种类改变供热介质参数的设备。现在换
热站多采用板式换热器，板式换热器具有结构紧凑、适应性大、占地面积小、传热效率高、操作范围灵活性大、应用范围广、热阻力损失小、使用安装清洗方便、耗材少投资成本低、板式换热器主要用金属板材，因而原材料价格比同种金属的管材要低廉等优点。已经成为集中供热的换热站首选换热器，板式换热器的操作和检修关系到换热站的热效率。
1、板式换热器原理及设备结构简述
板式换热器是由传热板片、密封胶垫、框架和夹紧螺栓等主要零部件组成。传热板片四个角开有角孔，镶贴有密封胶垫的传热片安装在固定夹紧板和活动夹紧板之间的框架上，用夹紧螺栓夹紧，密封胶垫按着人为设计的流程形式将各传热板片密封联接，形成迷宫式的介质流道，两种换热介质在相邻的流道内互相逆流，进行充分的热交换。传热板片波纹为人字形，相邻板片具有反方向的人字形沟槽，沟槽的交叉点相互支撑形成接触点，介质流动时形成湍流，获得很高的传热效率。
板式换热器工作压力最高可以达到1.6MPa，工作温度一般低于150℃。传热板片材质一般为不锈钢SUS304，密封胶垫使用丁腈橡胶、三元乙丙橡胶或丁腈食品橡胶。
通常的板式换热器板间通道的横截面积是相同的，即为BR型，实际使用中，两种液体的流量往往是不相等的，在单一流程情况下两种液流通过板间的流速就会出现差异，从而影响到传热效果，BRB型板式换热器是将两种完全不同波纹形状的板片组合起来，以形成两种通道，即通道的横截面积之比约为2：1，在使用中使流量大流体流经宽流道，流量小的流体流经窄流道，这样在单一流程的情况下，可使两种流体在板间的流速接近或相等，从而提高换热能力。
2、板式换热器的常见故障及处理方法
2.1 板式换热器外漏
设备运行时，如发现介质泄漏，造成板式换热器外漏，应进行分析。
2.1.1 产生原因
⑴螺栓松动或是由于长期热交换而伸长，造成夹紧尺寸不到位、各处尺寸不均匀（各处尺寸偏差不应大于3mm）或夹紧螺栓松动。
⑵部分密封垫脱离密封槽，密封垫主密封面有脏物，密封垫损坏或板式换热器密封垫片老化。
⑶板片发生变形，组装错位引起跑垫。
⑷在板片密封槽部位或二道密封区域有裂纹。
2.1.2 处理方法
⑴在无压状态，按制造厂提供的夹紧尺寸重新夹紧设备，尺寸应均匀一致，两压紧板间的平行度应保持在2mm以内。
⑵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。
⑶将开换热器解体，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。
⑷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。
⑸设备若长期不使用时，应将夹紧螺栓放松到不小于1.15倍夹紧的尺寸，使用时再按要求夹紧。
2.2 串液
2.2.1 产生原因
`由于板材选择不当导致板片腐蚀产生裂纹或穿孔。
⑵操作条件不符合设计要求。
⑶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。
⑷板片泄漏槽处有轻微渗漏，造成介质中有害物质（如C1）浓缩腐蚀板片，形成串液。
2.2.2 處理方法
⑴更换有裂纹或穿孔板片，在现场用透光法查找板片裂纹。
⑵调整运行参数，使其达到设计条件。
⑶换热器维修组装时夹紧尺寸应符合要求，并不是越小越好。
⑷板式换热器板片材料合理匹配。
⑸当两种介质温度差较大时，可先通入低温介质，后通高温介质，如遇停运或断电时，应立即关掉高温介质的入口阀，后关掉低温介质入口阀，其配套阀门必须密封良好，不允许泄漏，以避免垫片在高温状态下无热交换，而过早老化。
2.3 压降过大
2.3.1 产生原因
⑴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。
⑵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。
⑶板式换热器长期工作时，板片表面将产生不同程度的水垢或沉积物，从而增加流阻和降低传热性能，因此必须根据水质和介质的实际状况及运行阻力制定运行周期，进行定期的检查和清洗。清洗时，可机械清洗，也可用化学清洗。运行一段时间后，因板片表面结垢引起压降过大。
2.3.2 处理方法
⑴机械清洗：
a.将换热器各入、出口阀门关闭。
b.将夹紧尺寸进行测量、并做记录。
c.均匀松动夹紧螺栓
d.取下夹紧螺栓，活动压紧板移至前支柱
e.将板片移动到活动板一侧。取下板片；用毛刷或纤维刷小心洗刷板片或用高压水冲刷，决不能用金属刷刷洗，以免造成板（片）表面划伤，耐腐蚀性能下降
f.用清水进行清洗，并用洁净棉纱布擦拭干净；小心清洗以免损坏密封垫片，在夹紧框架前要确信垫片完好无损。将脱落胶垫挂在板片上。
⑵化学清洗：
a.由于受温度或化学反应的影响而生成的水垢及固体附着物质，必须分析其成份，配制适当清洗剂进行刷洗或蒸煮。
b.化学清洗方法：可以不拆板（片）清洗。在换热器接管上联接一个清洗系统，使相应的流体在每侧流道里循环，清洗液应对板（片）材料、垫片毫无损害。
⑶板式过热器启动前，应打开换热器的所有出口阀，关闭换热器的进口阀，投入运行时，再缓慢地打开换热器的进口阀，逐渐提高流量及压力，避免瞬时冲击而产生局部高压损坏设备。
⑷换热器运行时，为防止一侧超压，进换热器冷、热介质的进口阀应同时打开，或者是先缓缓的注入低压侧流体，然后再缓缓地注入高压流体。
⑸冷热介质如含有大颗粒泥砂或其它杂物应先进行除污，禁止用污水进行水压试验和运转使用，以防影响寿命。
2.4 温度不足
2.4.1 产生原因
⑴一次侧介质流量不足，导致热侧温差大，压降小。
⑵冷侧温度低，并且冷、热末端温度低。
⑶并联运行的多台板式换热器流量分配不均。
⑷换热器内部结垢严重。
2.4.2 处理方法
⑴增加热源的流量或加大热源介质管路直径。
⑵平衡并联运行的多台板式换热器的流量。
⑶拆开板式换热器清洗板片表面结垢。
⑷在管路系列中应设有放气阀，换热器运行后应排出设备中的空气，防止空气停留在设备中，降低传热效果。
3、结束语
通过对板式换热器的常见故障进行分析及提出的处理方法进行论述，保证板式换热器热交换工作正常稳定的进行。保障换热站的优化节能运行。
[关键词]板式换热器 故障 处理方法
中图分类号：TK 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0052-01
换热站的工作原理是一次热源通过管道送到换热站，并进入换热器内，通过换热器的换热，将一次热源交换到二次供热管道内，二次供热管道引出至热用户。二次水经过过滤除污，经由循环进入换热器，被蒸汽或高温水加热后进行供热，蒸汽或高温水进入板式换热器后，变成凝结水或高温回水，返回热源，进行一二次给你个热系统的会热循环。换热器是转换供热介质种类改变供热介质参数的设备。现在换
热站多采用板式换热器，板式换热器具有结构紧凑、适应性大、占地面积小、传热效率高、操作范围灵活性大、应用范围广、热阻力损失小、使用安装清洗方便、耗材少投资成本低、板式换热器主要用金属板材，因而原材料价格比同种金属的管材要低廉等优点。已经成为集中供热的换热站首选换热器，板式换热器的操作和检修关系到换热站的热效率。
1、板式换热器原理及设备结构简述
板式换热器是由传热板片、密封胶垫、框架和夹紧螺栓等主要零部件组成。传热板片四个角开有角孔，镶贴有密封胶垫的传热片安装在固定夹紧板和活动夹紧板之间的框架上，用夹紧螺栓夹紧，密封胶垫按着人为设计的流程形式将各传热板片密封联接，形成迷宫式的介质流道，两种换热介质在相邻的流道内互相逆流，进行充分的热交换。传热板片波纹为人字形，相邻板片具有反方向的人字形沟槽，沟槽的交叉点相互支撑形成接触点，介质流动时形成湍流，获得很高的传热效率。
板式换热器工作压力最高可以达到1.6MPa，工作温度一般低于150℃。传热板片材质一般为不锈钢SUS304，密封胶垫使用丁腈橡胶、三元乙丙橡胶或丁腈食品橡胶。
通常的板式换热器板间通道的横截面积是相同的，即为BR型，实际使用中，两种液体的流量往往是不相等的，在单一流程情况下两种液流通过板间的流速就会出现差异，从而影响到传热效果，BRB型板式换热器是将两种完全不同波纹形状的板片组合起来，以形成两种通道，即通道的横截面积之比约为2：1，在使用中使流量大流体流经宽流道，流量小的流体流经窄流道，这样在单一流程的情况下，可使两种流体在板间的流速接近或相等，从而提高换热能力。
2、板式换热器的常见故障及处理方法
2.1 板式换热器外漏
设备运行时，如发现介质泄漏，造成板式换热器外漏，应进行分析。
2.1.1 产生原因
⑴螺栓松动或是由于长期热交换而伸长，造成夹紧尺寸不到位、各处尺寸不均匀（各处尺寸偏差不应大于3mm）或夹紧螺栓松动。
⑵部分密封垫脱离密封槽，密封垫主密封面有脏物，密封垫损坏或板式换热器密封垫片老化。
⑶板片发生变形，组装错位引起跑垫。
⑷在板片密封槽部位或二道密封区域有裂纹。
2.1.2 处理方法
⑴在无压状态，按制造厂提供的夹紧尺寸重新夹紧设备，尺寸应均匀一致，两压紧板间的平行度应保持在2mm以内。
⑵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。
⑶将开换热器解体，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。
⑷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。
⑸设备若长期不使用时，应将夹紧螺栓放松到不小于1.15倍夹紧的尺寸，使用时再按要求夹紧。
2.2 串液
2.2.1 产生原因
`由于板材选择不当导致板片腐蚀产生裂纹或穿孔。
⑵操作条件不符合设计要求。
⑶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。
⑷板片泄漏槽处有轻微渗漏，造成介质中有害物质（如C1）浓缩腐蚀板片，形成串液。
2.2.2 處理方法
⑴更换有裂纹或穿孔板片，在现场用透光法查找板片裂纹。
⑵调整运行参数，使其达到设计条件。
⑶换热器维修组装时夹紧尺寸应符合要求，并不是越小越好。
⑷板式换热器板片材料合理匹配。
⑸当两种介质温度差较大时，可先通入低温介质，后通高温介质，如遇停运或断电时，应立即关掉高温介质的入口阀，后关掉低温介质入口阀，其配套阀门必须密封良好，不允许泄漏，以避免垫片在高温状态下无热交换，而过早老化。
2.3 压降过大
2.3.1 产生原因
⑴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。
⑵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。
⑶板式换热器长期工作时，板片表面将产生不同程度的水垢或沉积物，从而增加流阻和降低传热性能，因此必须根据水质和介质的实际状况及运行阻力制定运行周期，进行定期的检查和清洗。清洗时，可机械清洗，也可用化学清洗。运行一段时间后，因板片表面结垢引起压降过大。
2.3.2 处理方法
⑴机械清洗：
a.将换热器各入、出口阀门关闭。
b.将夹紧尺寸进行测量、并做记录。
c.均匀松动夹紧螺栓
d.取下夹紧螺栓，活动压紧板移至前支柱
e.将板片移动到活动板一侧。取下板片；用毛刷或纤维刷小心洗刷板片或用高压水冲刷，决不能用金属刷刷洗，以免造成板（片）表面划伤，耐腐蚀性能下降
f.用清水进行清洗，并用洁净棉纱布擦拭干净；小心清洗以免损坏密封垫片，在夹紧框架前要确信垫片完好无损。将脱落胶垫挂在板片上。
⑵化学清洗：
a.由于受温度或化学反应的影响而生成的水垢及固体附着物质，必须分析其成份，配制适当清洗剂进行刷洗或蒸煮。
b.化学清洗方法：可以不拆板（片）清洗。在换热器接管上联接一个清洗系统，使相应的流体在每侧流道里循环，清洗液应对板（片）材料、垫片毫无损害。
⑶板式过热器启动前，应打开换热器的所有出口阀，关闭换热器的进口阀，投入运行时，再缓慢地打开换热器的进口阀，逐渐提高流量及压力，避免瞬时冲击而产生局部高压损坏设备。
⑷换热器运行时，为防止一侧超压，进换热器冷、热介质的进口阀应同时打开，或者是先缓缓的注入低压侧流体，然后再缓缓地注入高压流体。
⑸冷热介质如含有大颗粒泥砂或其它杂物应先进行除污，禁止用污水进行水压试验和运转使用，以防影响寿命。
2.4 温度不足
2.4.1 产生原因
⑴一次侧介质流量不足，导致热侧温差大，压降小。
⑵冷侧温度低，并且冷、热末端温度低。
⑶并联运行的多台板式换热器流量分配不均。
⑷换热器内部结垢严重。
2.4.2 处理方法
⑴增加热源的流量或加大热源介质管路直径。
⑵平衡并联运行的多台板式换热器的流量。
⑶拆开板式换热器清洗板片表面结垢。
⑷在管路系列中应设有放气阀，换热器运行后应排出设备中的空气，防止空气停留在设备中，降低传热效果。
3、结束语
通过对板式换热器的常见故障进行分析及提出的处理方法进行论述，保证板式换热器热交换工作正常稳定的进行。保障换热站的优化节能运行。