降低板式换热器泄漏率的有效措施

《降低板式换热器泄漏率的有效措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、降低板式换热器泄漏率的有效措施李小军（建峰工业集团有限公司检修分公司）摘要板式换热器由于其具有占地面积小，结构紧凑，单位体积内的换热面积较大等优点，在化工领域运用较为广泛。但在使用屮由于其结构设计缺陷和装配原因，易造成泄漏。通过对该设备泄漏原因分析，对其进出口流道和换热板的密封形式进行改进，减少泄漏。关键词板式换热器工字型密封套金属缠绕垫预紧力冲刷破裂1•概述300E16是一化尿素装置区一种板式换热器，它是以波纹状板片作为传热元件，将若干片组合叠压在框架内，使冷热介质分别在板片两侧空隙内流动进行热交换的热交换器。它在尿索工艺运行中承载着非常重要的作用。它主要是将尿素

2、装置蒸懈塔进料泵输送来的工艺冷凝液加热至工艺运行所需温度，由于其具冇占地而积小，结构紧凑，单位体积内的换热而积为管壳式的2~5倍,换热面积大，换热快等优点，在化工领域得到广泛应用。在2010年，由于生产需要，一化新增设了一台换热器300E16B,但该换热器在使用过程屮频繁出现泄漏现象，严重影响了化肥安全生产运行，在2011年，我们针对该设备出现的问题作了相应的改进。2.运行中出现的问题及原因分析从该设备组成结构上看，该设备是由50余张换热板和框架两大部分组成,换热板分为吸热侧和供热侧，每张换热板之间有相应的橡胶密封垫，在集装换热板前后端各冇一块固定压板和活动压板，起

3、着压紧换热板密封垫，防止介质外漏的作用。这台新增换热器的密封垫由于设计上的原因，在生产运行中常出现介质泄漏的现象。（如图一）进出口管道法兰进I111I损坏的工字型橡胶密封套（图一）2.1首先、它的进出口流道衬里为橡胶材质，是一种“工字型”橡胶密封套來起密封作用。在使用过程中容易出现密封套被介质冲刷破裂和安装过程中由于预紧力的原因造成密封套两侧密封址挤压损坏，造成泄漏。2.2其二、由于“工字型”橡胶密封套两侧密封垫凸余同定压板表而约2mm,造成换热板在安装预紧时，其受力支撑点基准不在同一平面，虽然预紧力使密封套凸起部分产生-•定的变形并压缩减薄，但换热板屮间段与换热板

4、上端和下端的密封位置的紧力还是存在不均匀的现象，换热板中间段密封垫与压板的贴合程度较差，而且也造成了换热板变形量过大，这也是造成密封泄漏的原因之一（如图二）换热板活动压板丁7型橡胶密封套（凸起）预紧力方向中间段无密封垫支撑受力不均匀易泄漏:流道固定压（图二）板式换热器原结构示意图2.3此换热器换热板密封垫结构一•侧为平而接触，一•侧为弧而接触（如下图）换热板原橡胶密封圈截改进后橡胶密封圈截面图而图在预紧和传输压力波动时，易造成密封垫挤出换热板密封槽（密封槽深度为1.2mm较浅）引起泄漏此现象在换热板屮间位置较为突出。3•采取的措施3・1根据换热器进出口流道孔径（测得

5、1OOniin）,固定压板的厚度（80mm）,管道外法兰尺寸的大小，在不影响原有流量的基础上，将原“工字型”橡胶密封套改为316L材质的不锈钢内衬套（厚度为2mm）,通过焊接、机械加工并镶欧在固定压板上，使内衬套两侧密封面与固定压板表面齐平，内衬套两侧密封而必须冇较好的表而粗糙度，一般不超过6.3um,这样不但能避免预紧时受力不均的问题，并能防止设备在运行中介质对流道的冲刷腐蚀。（如下图）工字型不锈钢套（与板平齐）金属缠绕報（图）改进后的换热器流道密封结构形O寸V11_76mm—►<■80mm->不锈钢套加工尺寸3.2将进出口管道法兰密封垫根据管道直径及进出口介质压

6、力改为相应磅级的金属缠绕垫，此密封垫密封效果好，不易损坏。这样，在每次检修吋避免了对固定压板后端管道法兰的频繁拆卸和密封垫的损坏，人人的减小了工作量。将第一张换热板密封垫改为整圈密封垫，使其预紧支撑力均匀一致。3.3换热器安装时两夹板之间间距尺寸的确定：参照厂家技术数据（不同厂家生产的换热板及密封圈厚度不一样），每块板的压缩定位尺寸为4.4^4.6mm再乘以换热板总块数即是两压板间距尺寸（即压缩量为换热板和密封垫厚度的20%）。保证预紧尺寸是防止泄漏的重要因素Z-o3.4在设备运行屮耍保持工艺操作系统压力稳定，防止压力波动避免因介质压力波动而使换热板之间产生压差，造

7、成密封垫泄漏。3.5针对具体情况，可将橡胶密封垫改型，将原密封垫弧面改为两侧为平面接触的密封结构形式（如图）使其在换热板预紧和压力波动时，密封垫不易挤出密封槽，也相应的增大了密封而积。4.效果经过全面的改进，最大限度的减少了检修工作量，节省了备件消耗成木，间接的增加了经济效益，系统也得到安全长周期的运行。参考文献：1.设备维护检修规程（中华人民共和国化学工业部）2.《化工机器》化学工业出版社黄仕年