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1、板式换热器的清洗技术摘 要：板式换热器是一种结构紧凑、高效的换热设备,但其换热温度高、内部流通孔径小,极易结垢,造成板式换热器换热效率降低,从而影响生产的正常进行和设备的安全,所以需采用化学清洗法除垢。本文介绍了板式换热器除垢的两种化学清洗方法———拆卸清洗和不拆卸清洗,清洗后的中和、钝化预膜处理及清洗中的注意事项,为板式换热器的安全除垢提供了可靠的保证。关键词：板式换热器;化学清洗;中和;钝化板式换热器是一种结构紧凑、高效的换热设备,它具有换热效率高(其传热系数比管式换热器高3~5倍)、占地面积
2、小(为管式换热器的1/3)、使用寿命长、投资小、易于除垢、可靠耐用等特点,近年来被广泛应用于冶金、石油、制药、船舶、纺织、化工、医药、食品等行业,是实现加热、冷却、热回收、快速灭菌等用途的优良设备。但是,由于板式换热器一般换热温度较高(特别是汽水交换),且其换热效率高,所以极易结垢。同时板式换热器内部流通孔径小,结垢后使内部通道截面变小甚至堵塞,造成板式换热器换热效率降低,从而影响生产的正常进行和设备的安全。因此,板式换热器应定期进行化学清洗,除掉污垢,以保证板式换热器的高效换热和生产的正常进行。
3、1 板式换热器的简介板式换热器是用薄金属板(一般为不锈钢)压制成具有一定形状波纹的换热板片,然后加密封胶垫叠装而成的一种换热器。主要由传热片、密封胶垫、夹紧螺栓、压紧板、整机框架等零部件组成。冷热介质通过相邻换热板片流经各自通道,中间通过一层薄换热板片进行换热,因此高效节能,换热系数高,使用安全可靠,结构紧凑,体积小,占地少,组合灵活,调整维修方便。2 板式换热器清洗前的准备2·1 板式换热器的结垢分析板式换热器一般可分为:水-水交换和汽-水交换两种方式。水-水交换方式冷热介质均为水,且冷热水温差
4、不大,大概在70~90℃之间,两边结垢情况基本相同;汽-水交换方式热介质为水蒸汽,一般不易结垢,冷介质为水,温度约90℃,易结垢。其垢样大致可分为水垢和污垢,尤以水垢为主。水垢主要是水中溶解的各种盐类受热分解溶解度降低而结晶沉积在传热片上,通常为碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐和硅酸盐,这类垢结晶致密,比较坚硬,难以清除;污垢一般是由颗粒细小的泥砂、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、特别是菌藻的尸体及其粘性分泌物等组成,这种垢体积较大、质地疏松稀软,较易清除[1]。2·2 板
5、式换热器除垢清洗方法和清洗工艺的选择..板式换热器的垢样以水垢为主,比较坚硬,和传热片结合牢固,难以用物理方法清除,所以选择用化学清洗中的酸清洗方法除垢。根据板式换热器的结垢情况、老化程度和用户的要求,板式换热器的化学清洗可分为拆卸清洗和不拆卸清洗两种方法。拆卸清洗除垢比较彻底,效果好,但劳动量大、工序复杂,且容易造成换热器渗漏、零配件损坏等不良影响;不拆卸清洗除垢不够彻底,但劳动量小、工序简单,且不容易造成换热器渗漏、零配件损坏等不良影响。当板式换热器结垢情况严重、换热效率低下,甚至堵塞时,必须
6、采取拆卸清洗;当板式换热器结垢较轻或老化严重时,可采取不拆卸清洗。化学清洗时可采取循环清洗和浸泡清洗相结合的清洗工艺。循环清洗是用循环泵、清洗槽、塑料管、清洗对象组成封闭循环系统,将循环系统中加入适量清洗剂,用循环泵循环清洗;浸泡清洗是循环系统中清洗剂均匀达到一定浓度后,关闭循环泵浸泡。为了保证清洗剂的浓度,在循环过程中,每隔1h要检测一次清洗槽内清洗剂的浓度,使清洗剂的浓度始终保持在0·10~0·15mol/L安全有效的范围内,必要时需添加清洗剂。遇中午或晚上可采取加清洗剂后浸泡清洗。2·3 清
7、洗剂的选择板式换热器的传热片材料一般为奥氏体不锈钢,型号大致有AISI304、304L、AISI316、316L、316T,i不锈钢材料需采用硝酸基清洗剂清洗。密封垫材料一般为丁晴橡胶(NBR)130-140、丁基橡胶(RCB)140、乙丙橡胶(EPDM)150,这些材料均能耐酸、碱、酮、醇类等溶液的腐蚀。基于此,我们采用河南省科学院能源研究所研制的不锈钢制品专用清洗剂(该清洗剂已通过河南省科学技术厅组织的技术鉴定),主要有硝酸、羟基乙酸、缓蚀剂、渗透剂、消泡剂等化学药剂组成,该清洗剂对不锈钢制品
8、有除垢率高、腐蚀率小、除垢速度快等特点,最佳清洗浓度在0·10~0·15mol/L范围内。该清洗剂的各项性能指标,经检测均符合HG/T2387-2007《工业设备化学清洗质量标准》的规定[2]。3 板式换热器的拆卸清洗3·1 拆卸先将板式换热器热介质的进出口阀门关闭,再将冷介质的进出口阀门关闭,排掉介质(一般为水或汽),用钢尺量出换热器传热片压缩的净尺寸(两块儿压紧板内面间的距离)并记录。均匀、对称地拆除换热器的夹紧螺栓,轻轻地将活动压紧板沿轨道推开,逐片拆下传热片(注意不要把密封
