福建福清核电有限公司福建福清350318
摘要:板式热交换器可以应用在制冷、空调、油冷等多种行业之中,在实际应用的过程中,板式热交换器可能会出现些故障,进而出现低流量等问题,降低换热效率,进而影响换热系统的运行质量。所以,在板式热交换器实际应用的过程中,一定要做好故障的分析与处理。本文主要就某电厂板式热交换器运行过程中出现的故障进行了探讨和分析,并提出了相应的应对措施。
关键词:板式热交换器;故障;低流量
一、板式热交换器简介
板式热交换器主要由换热板片组成,由不同纹路的板片按顺序排列叠加,板间形成迂回通道,周围固定间隔内会有密封垫密封,并用夹紧螺柱将其压紧。其具有传热效率高、结构紧凑、体积小、检修方便等优点,可以应在电力、钢铁、化工、空调、纺织等多个领域。板式热交换器的具体结构如下图所示:
图1板式热交换器结构
近年来,热交换器的应用领域在不断拓展,换热效率的高低影响其在各行业的竞争力。在生产制造阶段,各制造商已进行了大量的设计优化,规范了零部件的生产,使结构更加紧凑。为了提升板式热交换器的使用质量,要加强对其故障的处理研究,通过多样化的技术手段解决故障问题,并建立健全的监督管理体系。同时将使用情况适时反馈给制造商,为热交换器的设计优化提供借鉴。
二、板式热交换器运行中的故障问题
通过监控板式热交换器的日常工作情况,统计换热器冷热两侧的实际工况,能及时跟踪热交换器的运行情况,当换热效率出现异常时,便能及时干预处理。通过监测,发现某电厂板式热交换器运行中出现故障,运行参数如表所示:
经过解体检查,发现海水通道内有大量泥沙和贝壳等杂物,导致通道堵塞,流通面积变得很小,进而影响了换热效率。通过反复冲洗和除污器的清洁,杂物已经完全清除,换热器恢复正常运作。通过分析,导致换热器换热不足的主要原因为流道堵塞,有以下两种情况:
表1热换气运行参数
滤网孔径过大,导致泥贝壳等大颗粒杂物冲入热交换器,进而造成堵塞问题。
b、海水侧药物浓度不够或加药时间不足,未能将海生物杀死,冲入热交换器后附着在板间并生长,长大后堵塞在流道间,影响板式热交换器的运行质量。
c、换热板间流道过小,泥沙、贝壳等杂物未能及时排出,堆积在流道内,导致堵塞。
三、板式热交换器故障问题的应对措施
(一)更换小孔径滤网
更换小孔径的滤网,能加强过滤网的过滤效果,有效防止过大颗粒的泥沙、贝壳等大颗粒杂物进入换热器内。但滤网孔径不宜过小,过小的滤网,会使杂物堆积在滤网上,若不能及时清理,也将造成堵塞,进而导致冷却剂流量不足。因此,在滤网上应同时增加反冲洗措施,保证滤网不被堵塞。
(二)提高药物浓度,抑制海生物生长
针对板间出现存活海生物的现象,可在海水入口处加大药物的浓度,抑制海生物在该片区域生长。可通过增加药物投放次数、延长药物投放时间或加大投放药物的浓度来实现。在日常运行中应定期并及时的监测海水中药物残余的浓度,使药物浓度保持在能抑制海生物生长的水平。
(三)改进换热板的流道设计
板式热交换器的设计应充分考虑使用场所的环境因素,尤其用海水作为冷却剂时,应综合考虑该片海域的泥沙情况及海生物情况。在保证足够的换热效率的前提下,装机后板间的流道最小截面积不能过小,至少应能保证大部分泥沙能顺利通过。前置滤网与换热器的布置应得当,应充分模拟试验,设计出最佳的组合配置。板式换热器的设计不应过分压缩成本,应最大限度的满足用户的需求。
(四)清除换热板间水垢
如发现换热板间杂物无法用清水冲洗,应使用化学溶液清洗。通常,板面的杂物以水垢为主,即碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁(Mg(OH)2)。可以选用浓度为0.3mol/L氨基磺酸溶液对其进行清洗。清洗完成后应用清水洗净,最后进行酸碱值的检验,检定结果应为碱性。在实际清洗的过程中,要保障清洗位置准确,密封胶条做好防护措施,避免腐蚀问题。
结语
通过以上措施的实施,该换热器已正常投入使用。板式热交换器在使用过程中容易出现低流量的故障,进而导致换热效率低下,影响换热器的运行质量。流道堵塞为低流量故障产生的主要原因,在日常运行中应做好日常巡检与维护工作,建立有效的监督机制,及时发现问题并及时解决,切实提高换热器的运行质量。
参考文献
[1]裴石磊,李勇,曹彬彬,etal.板式热交换器使用中的问题与解决方案[J].设备管理与维修,2018,No.422(08).
[2]张延丰,蒋琛,寿比南,etal.板式热交换器能效评价方法[J].科学通报,2016(8).
[3]李富强.板式热交换器制造厂外质量问题分析[J].石油和化工设备,2016,19(9)
[4]张涛,李斐,李治国,etal.可拆式板式热交换器的模块化设计研究?[J].机械研究与应用,2016,29(3):117-120.