1、概述
板式換熱器具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、占地面積少,在單位容積中容納的換熱面積大,其傳熱系數(shù)比一般鋼制管殼式換熱器高3～5倍,容易改變換熱面積。板式換熱器需要定期清洗,個(gè)別工藝條件下清洗頻率也不低,清洗方法主要有整體化學(xué)清洗及拆卸清洗。在生產(chǎn)過(guò)程中,中海石油化學(xué)股份有限公司脫碳系統(tǒng)貧液冷卻器的化學(xué)清洗收到了很好的效果,以此為例討論板式換熱器的化學(xué)清洗及維護(hù)。
2、板式換熱器的清洗
以板式換熱器作水冷卻器為例,虛線為臨時(shí)接管(101.6mm)。循環(huán)冷卻水被隔離,化學(xué)清洗液從S4進(jìn)入從S2流出。清洗程序分為試漏、沖洗、化學(xué)清洗、漂洗等步驟。清洗前對(duì)板式換熱器進(jìn)行試漏,檢查有無(wú)內(nèi)漏(介質(zhì)由高壓側(cè)向低壓側(cè)滲漏):將板式換熱器兩側(cè)介質(zhì)排盡,對(duì)需要清洗的一側(cè)充氮?dú)庵敛僮鲏毫蟊?另一側(cè)留一打開(kāi)的導(dǎo)淋或排氣孔。若壓力不降,說(shuō)明其密封性能很好?；驒z查板式換熱器的各個(gè)有可能產(chǎn)生泄漏的地方,如果查明有內(nèi)漏,則板式換熱器板片需要修復(fù)或更換。
對(duì)板式換熱器進(jìn)行熱水(50左右)沖洗,控制清洗泵的出口壓力及流量在板式換熱器允許的條件下運(yùn)行,盡可能沖洗出附著在板片上的垢,直到板式換熱器出口的水無(wú)明顯渾濁為止。用熱水沖洗既有利于降低化學(xué)藥劑的用量,也可縮短化學(xué)清洗的時(shí)間。
1)酸洗液配方。硝酸用量3%～5%,LX9-001用量0.1%,溫度為常溫。
2)酸洗工藝條件及操作。在酸槽內(nèi)加入循環(huán)冷卻水和LX9-001緩蝕劑進(jìn)行溶解。啟動(dòng)泵打循環(huán),20min后分次加入硝酸配成約3%～5%酸洗液。同時(shí)在酸槽中掛入不銹鋼掛片3塊,以測(cè)定腐蝕速率。
酸洗時(shí)間以2～3h為佳,一般不超過(guò)3h。終點(diǎn)的判斷,若以碳酸鈣為主的水垢,可視泡沫消失,槽中液面下降,濁度不再上升,酸液濃度穩(wěn)定情況確定清洗終點(diǎn)。清洗結(jié)束時(shí)應(yīng)及時(shí)取出掛片觀察腐蝕情況并計(jì)算平均腐蝕速率。是冷卻器清洗結(jié)束時(shí)的分析數(shù)據(jù)。
酸洗結(jié)束后,將系統(tǒng)殘留酸液排至臨時(shí)貯槽進(jìn)行中和排放。向槽內(nèi)加入大量清水進(jìn)行循環(huán)清洗,邊排邊補(bǔ)水至pH值趨于中性后,停止補(bǔ)水及排放,酸洗完畢,用氮?dú)饣驂嚎s空氣吹干設(shè)備。
漂洗是進(jìn)一步將板式換熱器中的殘留酸液置換出來(lái)。根據(jù)清洗流程圖所示,漂洗采用一次通過(guò)的方法比循環(huán)方法的效率及效果要好。如果板式換熱器板片存在垢下腐蝕,則需要進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估,再確定清洗方案或其他措施。
3)化學(xué)清洗過(guò)程中的分析項(xiàng)目及頻率?？傝F:酸洗前分析1次,以后2次/h;酸濃度:2次/h;濁度:2次/h。
3、板式換熱器的維護(hù)
板式換熱器的重要部件及其功能如表3。其中易損部件是板式換熱器的密封墊片,一般用三元乙丙膠墊,耐酸、耐堿、耐鹽,適用于在有氯化物及有機(jī)溶劑等嚴(yán)重腐蝕的場(chǎng)合,工作溫度一般在-20～150。實(shí)踐證明,加了消泡劑的aMDEA溶液將會(huì)出現(xiàn)膠墊溶脹現(xiàn)象。從目前運(yùn)行情況分析,膠墊的使用壽命大約在1～2a。正確的操作對(duì)板式換熱器的使用壽命有直接影響,因此在換熱器運(yùn)行時(shí),應(yīng)避免水錘等影響其性能的不正當(dāng)操作,介質(zhì)入口應(yīng)加合適的過(guò)濾器。
對(duì)于備用設(shè)備,若長(zhǎng)期不使用時(shí),應(yīng)將擰緊螺栓放松到規(guī)定尺寸,以確保墊片及換熱器板片的使用壽命,使用時(shí)再按要求夾緊。
設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時(shí),在信號(hào)孔發(fā)現(xiàn)介質(zhì)流出時(shí)應(yīng)進(jìn)行分析,如是螺栓松動(dòng)或由于長(zhǎng)期熱交換而伸長(zhǎng),在對(duì)其進(jìn)行夾緊時(shí)應(yīng)非常小心,因?yàn)榘迨綋Q熱器之所以具有較高的傳熱系數(shù),其主要原因是其板片波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流。非專業(yè)人員在夾緊時(shí),極有可能對(duì)其產(chǎn)生不可恢復(fù)的損壞。當(dāng)設(shè)備處于使用狀態(tài)時(shí),建議不要夾緊。若發(fā)現(xiàn)密封墊片老化應(yīng)予更換。
