板式换热器的清洗原理与步骤

板式换热器在日常生活中和工业中都会产生，堵塞结垢等现象，本公司现在教你如何对板式换热器进行清洗：

     1) 冲冼:酸洗前，先对板式换热器进行开式冲洗，使换热器内部没有泥、垢等杂质，这样既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。 
     2) 将清洗液倒人清洗设备，然后再注人换热器中。
     3) 酸洗:将注满酸溶液的换热器静态浸泡2h，然后连续动态循环3-4 h，其间每隔0.5 h进行正反交替清洗。酸洗结束后，若酸液pH值大于2,酸液可重复使用，否则，应将酸洗液稀释中和后排掉。 
     5) 水洗:碱洗结束后，用清洁的软化水，反复对换热器进行冲洗0.5 h，将换热器内的残渣彻底冲洗干净。
     6) 记录:清洗过程中，应严格记录各步骤的时间，以检查清洗效果。 

板式换热器保养方法:
在流程工业设备中.板式换热器是一种安全性要求很高的设备.当密封垫损坏后.出现的外滴漏是可见的.热交换器.换热器等一开始都会出现轻微的滴漏.在压力冲击较大的流程设备中.则可能因密封垫的损坏而出现较大的泄漏.

       即使是板式换热器.也会在一年中的使用过程中出现问题.需要维修.尤其是它的密封件.要看看它是否已松动.本文将介绍板式换热器维护保养时的注意事项.

       板式换热器是流程工业设备中热交换技术中一个重要部件.在各个板式散热片之间进行密封的弹性密封垫(见表1)是一种易损件.并且在自然条件下也是一种易于老化的零件.它的使用寿命对于板式换热器的使用寿命有着重要的影响.如果这些密封热硬化了.失去了原有的弹性.则可导致换热器无法正常工作.

       下列因素对弹性密封垫的使用寿命有着重要影响:
       ■ 换热器的工作方式(连续的还是不连续的)
       ■ 散热的介质和使用的清洁剂的腐蚀性
       ■ 最高工作温度
       ■ 最高工作压力
       ■ 由于过大的压力和不均衡的压力而使弹性密封垫的应力较大
       ■ 自然老化

       弹性密封垫的软化与压力和温度有关.当密封垫失去弹性后.换热器会出现滴漏.在某些产品中.为了解决因密封垫老化而引起的滴漏现象.允许对换热器进行密封性能调节.即再次拧紧组合板式换热器的螺栓.调节各个换热器之间的弹性密封垫的压紧力.解决滴漏问题.在有这种功能的换热器的铭牌上.一般都给出了允许最大和最小应力.对于新的换热器片组.应使用最小的允许应力进行连接固定.视每组换热器片的数量多少.可以一次或者多次调整换热器的拧紧力.每次拧紧时.可以将螺母拧进去3mm.并在拧紧过程中始终注意调节片的应力情况.而且.只允许对无工作压力的换热器.在室温条件下进行拧紧力的调整.防止滴漏.

       对于在铭牌中没有给出应力调节范围的板式换热器.一般在零件图中给出了应力数值.在拧紧这类板式换热器时.拧紧力矩无论如何不应低于图纸规定的数值.因为它与板式换热器的组装质量.组装变形有关.在拧紧力矩达到规定数值的要求时.则可有计划地对弹性密封垫进行更换.对于在重要的生产设备中和腐蚀介质中使用的板式换热器.建议有一套备用的密封件.仓库温度18℃时.在透明塑料包装中.板式换热器的密封件可保存3年左右.

       密封件的固定
       原则上.密封件的固定分为粘接固定和非粘接固定两大类.密封垫的形状应与板式换热器密封处的形状保持一致.必须指出的是粘接式的固定方法不对密封功能产生任何作用.
 
       非粘接密封
       ■ 对准:将密封圈放置到位
       ■ 放入:使密封圈正确地进入密封槽中
       ■ 压紧:在密封槽中.有横截面逐渐减小的槽形结构.以便使密封圈正确定位
 
       粘接式密封
 
       根据密封垫的使用目的和密封质量要求.可使用不同生产厂家的调和式密封胶和非调和式密封胶.在进行粘接之前.应使用蒸汽气流彻底地清除粘接面残留的粘接剂和残留的密封垫.对于调和式密封胶粘接来讲.必须用火烧尽板式换热器结合面上的残留粘接剂和残留密封垫.在大批量进行粘接时.应准备冷冻密封件的液氮池.准备好为带有密封垫的板式换热器进行干燥处理的加热炉.加热温度应达160℃.如果有条件.应对板式换热器进行化学清理.以保证彻底清除残留在板式换热器结合面中的粘接件的密封垫.

       可以根据板式换热器的蜂室观察孔来了解密封垫的安装是否正确.
 
       板式换热器的结合面应使用化学清洁剂清理(例如利用丙酮).同样.也必须利用化学清洁剂清除粘接在密封垫上的软化剂和防粘连涂层.将粘接剂涂抹在各个粘接结合面的中部.视密封垫的宽度.粘接剂的宽度约为一根火柴的宽度.然后用毛刷将粘接剂在整个粘接表面涂抹均匀.以便充分利用整个结合面.根据粘接剂的种类不同.等待一定的通风干燥时间.然后放入密封垫.将各个板式换热器叠放在一起.用拉紧螺杆拉紧.或者用重物压放在叠放的换热器组上.根据粘接剂的种类不同.硬化时间约为8-20小时.对于调和式粘接剂.则必须进行螺杆拉紧和炉内加热硬化.

       粘接的和非粘接密封的优缺点对比请参见表2.
 
       清理和清洁
       通常.人们是通过流程设备冷态运动时的滴漏或者停车冷却过程中的滴漏来发现换热器密封件失效的.有些板式换热器具有二次调节的功能.允许在出现小量滴漏时可以再次将换热器片组拧紧.从而增加各个密封垫之间的应力.短时间内解决滴漏现象.在新组装的换热器中.可以使用较大的组合长度尺寸.当出现滴漏后.再拧紧各组板式换热器.使用较长的组合长度尺寸.最大组合长度尺寸和最小组合长度尺寸一般都可在热交换器的铭牌中看到.需注意的是:不能小于最小组合长度尺寸.当组合后的换热器达到最小组合长度尺寸仍出现滴漏时.说明密封垫必须需要改换了.
 
       AKK工业服务有限责任公司是一家板式换热器调试服务的专业企业.为各流程企业的板式换热器进行维护保养服务.在与不同的流程工业用户的合作中.AKK公司开发了自己独特的.有效的.费用低廉的热交换器.换热器.清理.检验和橡胶密封件更换技术.
 
       其橡胶件更换技术的主要步骤为:
       1. 回用性能的检验和检测.在怀疑有锈蚀的情况下对换热器及管道的壁厚进行检查.
       2. 清除老化的密封件.根据不同的污垢.采用与Haug化学有限责任公司共同研制的酸-碱清洗池进行化学清洗.被清洗零部件的表面不会受到化学介质(例如汽油)的腐蚀侵害.
       3. 在进行化学清洗之后.用高压吹净装置彻底地清除残留在板式换热器等表面的化学介质.
       4. 各换热器板涂以荧光测试剂.在紫外光的照射下检查是否有细小的裂纹和腐蚀孔.并重新清洗干净.另外.还要着重检查密封槽的情况.必要时进行修整.
       5. 对于粘接式密封垫.将彻底清除残留的物质.使用调和式粘接胶重新粘接.重新组合的换热器片组在专用夹具中夹紧.使粘接剂固化,在保温炉中加热保温.以达到最佳的粘接效果.对于非粘接式密封垫.则采用不同的装置将密封垫固定在散热片中.
       6. 对各个板式散热片的粘接位置和粘接质量进行检验.按安装顺序进行分类.然后对板式散热片组进行认真仔细的组装.
 
       按照上述方法进行更换后.板式换热器的性能将如同新的一样. 
 
在流程工业设备中.板式换热器是一种安全性要求很高的设备.当密封垫损坏后.出现的外滴漏是可见的.热交换器.换热器等一开始都会出现轻微的滴漏.在压力冲击较大的流程设备中.则可能因密封垫的损坏而出现较大的泄漏.在强大的压力冲击下.有时可将密封垫离开板式换热器正确的安装位置.严重时甚至从换热器中脱出.在这种情况下.必须马上停止设备的工作.使换热器在无压力的情况下冷却到室温.如果在压力冲击的作用下密封垫已经变形.则它不能再恢复原来的形状.位置.必须更换新的密封垫.如果没有备用的密封垫.必须从整个板式换热器组中取下受损密封垫两侧的散热片.然后对剩余散热片的密封垫结合面进行检查.在考虑重新组合的换热器组的应力和尺寸的条件下.重新进行加压紧固.必须严格按照使用说明书中的要求安装剩余的换热器片.为了保证剩余的换热器有足够的应力以抵抗负载.必须将原来各片允许承受的应力乘以原来的换热器片数.所得的积再除以当前剩余换热器的片数.得到现在每个换热器片必须承受的组装应力数值.

 主要技术性能参数如下：

  1、 单板换热面积：0.05㎡-2.0㎡

  2、 装机面积：0.5㎡-700㎡，(在此范围可实现任意规格)。

  3、 传热系数：2500-6000W/㎡.℃(2150-5160KCal/㎡.h.℃)

  4、 工作压力：0.6-1.6Mpa

  5、 工作温度：最高280℃

  6、 单台最大处理量：1200m3/h

二、板式换热器的特点：

  1、 传热系数较高

  板片选用导热系数较高的材料，如：不锈耐酸钢、工业纯钛、碳素钢、换热器专用铜材等。经冷冲压形成不同波纹形状结构，板片波纹能使流体在较小的流速下产生湍流。所以板式换热器具有较高的传热系数。在相同的情况下，其传热系数比一般钢制管壳式换热器高3-5倍。换热面积紧为管壳式换热面积的1/3-1/4。

  2、 结构紧凑

  由于传热板片紧密排列，板间距较小，而板片表面经冲压成形的波纹又大大增加了有效换热面积，故单位容积中容纳的换热面积很大，占地面积明显少于同样换热面积的管壳式换热器，同时相对金属消耗小，重量轻，一般无需特殊的地基，而且现场装拆时不用占额外的空间。

  3、 可靠耐用

  我厂生产板式换热器密封垫利用双密封结构原理，增加了胶垫与板片的内磨擦力，使胶垫的滑移量大大减小；同时采用了较好的蜂窝状周边刚性结构，把胶垫紧紧锁在里侧，使得换热器整体密封性能大大提高。

  4、 清洁方便

  由压紧螺栓紧密组装的板片，将压紧螺栓卸掉后，即可松开板片，或卸下板片进行机械清洗或手工清洗，这对需要经常进行清洗的换热设备十分方便。

  5、 多种介质换热

  如果板式换热器有中间隔板，则一台设备可进行三种或三种以上(多个中间隔板)介质的换热。在乳品加工中常采用多介质换热的板式换热器。管壳式换热器就无法实现在一台设备中进行多种介质的换热。

  6、 很容易改变换热面积或流程组合

  只要增加(或减少)几张板片，即可达到需要增加(或减少)的换热面积。改变板片的排列，或更换几张板片即可达到所要求的流程组合，适应新的换热工况。可大大降低工程的总投资费用，更加显示出板式换热器的经济实用。

三、板式换热器结构 

  板式换热器的重要部件及其功能

  四、常用板式换热器型号表示方法

  1、板式换热器表示方法

  2、板式换热器框架形式

  3、板式换热器垫片形式

  传热板片材料及板厚

  六、流程与接管方位

  板式换热器的流程是一定数量的板片按一定方法组成的。如图所示，组装时A板和B板交替颠倒排列，A、B板间形成网状通道，冷热介质由于密封垫片的作用分别流入各自的通道内形成间隔流动，从而使冷热介质通过传热板片进行热交换。

  图2 板式换热器的流程组合形式很多，都是采用不同的换向板片和不同的组装方法来实现的，流程组合形式可分为单流程，多流程和混合流程，如图3所示，要根据工艺条件来选择换热器的流程组合。

  流程组合标记示例： 热介质是2程，每个流程内并联8个流道


  图3 板式换热器的流程组合形式不同，其接管方位也多种多样。各种接管形式对应的热、冷介质流程数如表一。

表一

各种接管形式的接管位置见图4，图中RJ：热介质进出口；RC:热介质出口；LJ：冷介质进口；LC：冷介质出口。

  七、安装要求

  1、 按随机设备总图预埋地脚螺栓。
  2、 将设备对准地脚螺栓停放平稳。
  3、 拧紧地脚螺栓，使设备水平(通过减震垫或垫铁的方式)。
  4、 设有夹紧的设备按夹紧程序夹紧；清除法兰端面及管口内的杂物，按法兰端面配做密封垫片
  5、 当运用汽-液热交换时，汽体的入口应在上面。
  6、 按管、夹紧连接法兰；其它按工程设计图纸和使用条件配备所需的输入泵、液压阀、限流阀、压力表及自控阀门等。

  八、设备操作及故障处理

  (一)开机

  1、 设备运行前，应检查各夹紧螺栓有无松动，如有松动应均匀拧紧，拧紧时应保证两压紧板平行
  2、 打开设备接管处的各介质出口阀门；在流量、压力均低于正常操作的状态下，缓缓打开冷侧的进口阀；观察设备之异常时调整各进出口阀门，使流量、压力均满足工艺要求达到正常工作状态。
  3、 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，然后再缓缓的注入高压液体。
  4、 用于食品行业的设备使用前应将换热器进行严格清洗消毒。清洗时蒸汽消毒可用热水进行，以便清除设备中油污和杂物。
  5、 在管路系统中应设有放气阀，开车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。
  6、 冷热介质如含有大颗粒泥砂或其它杂物应先进行过滤，禁止用污水进行水压试验和运转使用，以防影响寿命。

  (二)停机

  降低冷、热流体的进口压力；先关闭各进口阀；再关闭出口阀。

  (三)故障处理

  设备经长期运行一旦发生故障，原因有以下几种情况：(1)压降逐渐增大：造成此原因为介质不洁净或颗粒杂物太多，使板片结垢或流道堵塞。(2)介质混合：现象一、二次侧压力同步增加或减少，造成此原因为板片已被腐蚀穿孔。(3)泄漏：造成此原因多为密封垫片老化或者密封垫片材质选用不适，也可能是各夹紧螺杆的螺母松脱。凡出现上述各种现象，设备应停止运行，待设备降至室温后再行检查；如属情况(1)时，可松开螺母取下夹紧螺杆并将活动板体移至支柱端，取下板片用清水或肥皂水冲洗，如有固着物可用毛刷或纤维刷除去，严禁用金属刷子(设备无故障、长期运行的设备可按此方法进行清洗)、如属情况(2)时，可透光检查板片或重新单侧交替打压查找裂纹板片予以更换；如情况(3)时，先检查夹紧螺杆的螺母是否松动及夹紧尺寸是否与设备安装图相符，如螺母松动一般夹紧尺寸偏大，可重新拧紧螺母是否松动及夹紧尺寸与图纸相符；若仍然泄漏则需打开设备检查密封垫片，若密封垫片从垫片槽中脱出，要重新粘贴，损坏的进行更换，多数密封垫片一起损坏时，要注意重新选择合适材料的密封垫片。

  (四)保养

  ①冬季停止运行的换热器应及时放掉设备内的介质或采取其它的防冻措施，避免冻坏设备。
  ②设备若长期不使用时，应将拧紧螺栓放松到规定尺寸，以确保垫片及换热器板片的使用寿命，使用时再按要求夹紧。
  ③设备经常运行时，在信号孔发现介质流出，应进行分析，如是螺栓松动或由于长期热交换而伸长，按要求重新夹紧，但不得过紧以免压坏板片，如是密封垫片老化应予更换。

  九、密封垫片的更换

  1、取下板片拆下密封垫片用汽油将垫片槽内的残胶浸泡1小时后，擦净残胶；
  2、除去新密封垫片上的脏物；
  3、用毛刷将粘结剂(401或其它)均匀地涂于板片的垫片槽内(不宜过多)，按所需的A板或B板的数量帖上密封垫片，水平叠放平整并在上面压适当的重物，尽量放置于干燥处，经2-6小时即可干固重新装配。

  十、设备的水压试验

  1、 当设备经过重新装配后，在使用之前进行液压试验，过程如下：
  2、 检查设备的夹紧尺寸是否符合图纸要求；
  3、 充水或其它流体并排出空气；
  4、 装盲板；
  5、 接通试压泵或其它手动试压装置；
  6、 按设计压力的1.25倍单侧交替打压保压30min无泄漏为合格。但特别注意的是：打压时压力应缓慢均匀地上升到要求的指标。

  十一、板式换热器的夹紧程序(见右图) 

  按设计的流程图进行组装，并按规定顺序进行夹紧。夹紧时应先拧紧1、2、3、4号螺母。特别注意的是：在拧紧过程中两板体(活动板和固定板)之间任意位置的水平夹紧状态下的距离偏差不大于5mm;当夹紧至夹紧尺寸时，应认真检查两板体上、下、左、右的距离偏差不大于1mm。当设备充满液体(或气体)并带有压力时，不允许夹紧。

  夹紧顺序图

  十二、常见故障分析与排除见表2。

表 二