淺談板式換熱器使用中的清洗及維護

【摘要】對板式換熱器結(jié)垢的原因及其危害進行了分析，著重闡述了集中供熱生產(chǎn)運行中，板式換熱器結(jié)垢后的處理方式，并提出了相應的解決措施及在運行中的維護。

【關(guān)鍵詞】板式換熱器；清洗；結(jié)垢；維護

一、結(jié)垢堵塞

板式換熱器的流道間隙較小（2.5～6mm），直徑大于1.5～3mm的顆粒雜物容易阻塞板片通道，使設(shè)備的壓力降急劇惡化，導致設(shè)備因堵塞而換熱能力大幅降低，嚴重的造成裝置連續(xù)生產(chǎn)中斷。（1）原因分析。板式換熱器運行中主要故障是因結(jié)垢導致熱工性能下降，需要采取機械或化學方法清理水垢，從板式換熱器上清理下來的水垢有的厚度達5mm，我們對其做了垢樣檢測，主要成分是碳酸鹽，同時還有少量硫酸鹽和氧化鐵垢及泥垢。可見，板式換熱器中水垢的產(chǎn)生主要是由于水的硬度而引起的，硬度越高，板式換熱器結(jié)垢頻率越高。少量的氧化鐵垢及泥垢是由于系統(tǒng)管網(wǎng)鐵的氧化及淤泥而導致。（2）水垢對板式換熱器的危害。一是浪費蒸汽；二是影響板式換熱器安全運行；三是縮短板式換熱器壽命。

二、清洗水垢

（1）化學清洗。目前多采用的是酸洗，清洗劑有有機酸和無機酸。有機酸主要有：草酸、甲酸等。無機酸主要有：鹽酸、硝酸等。根據(jù)換熱器結(jié)垢和工藝、材質(zhì)和水垢成分分析得出：一是換熱器流通面積小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，清洗液若產(chǎn)生沉淀不易排放；二是換熱器材質(zhì)為鎳鈦合金，使用鹽酸清洗易對板片產(chǎn)生強腐蝕，縮短換熱器使用壽命。通過反復試驗發(fā)現(xiàn)，在甲酸清洗液中加入緩沖劑和表面活性劑，可降低清洗液對板片的腐蝕，同時甲酸能夠有效地清除水垢及附在板片上的水垢。第一，清除水垢的基本原理。一是溶解作用：酸溶液容易與鈣、鎂、碳酸鹽水垢發(fā)生反應，生成易溶化合物，使水垢溶解。二是剝離作用：酸溶液能溶解金屬表面的氧化物，破壞與水垢的結(jié)合。從而使附著在金屬氧化物表面的水垢剝離，并脫落下來。三是疏松作用：對于含有硅酸鹽和硫酸鹽的混合水垢，由于鈣、鎂、碳酸鹽和鐵的氧化物在酸溶液中溶解，殘留的水垢會變得疏松，很容易被流動的酸溶液沖刷下來。第二，清洗水垢的工藝要求。一是酸洗溫度：通過反復試驗發(fā)現(xiàn)，酸洗溫度控制在60℃最為適宜。二是酸洗液濃度：根據(jù)反復試驗得出，酸洗液應按甲酸81％、水17％、緩沖劑1.2％、表面活性劑0.8%配制，清洗效果極佳。三是酸洗方法及時間：酸洗方法應以靜態(tài)浸泡和動態(tài)循環(huán)相結(jié)合的方法進行。酸洗時間為先靜態(tài)浸泡2h，然后動態(tài)循環(huán)3～4h。在酸洗過程中應經(jīng)常取樣化驗酸洗濃度，當相鄰兩次化驗濃度差值低于0.2％時，即可認為酸洗反應結(jié)束。四是鈍化處理：酸洗結(jié)束后，板式換熱器表面的水垢和金屬氧化物絕大部分被溶解脫落，暴露出嶄新的金屬，極易腐蝕，因此在酸洗后，對換熱器板片進行鈍化處理。（2）機械清洗。機械清洗過程中的注意事項：一是板式換熱器拆卸前應測量板束的壓緊長度尺寸，做好記錄（重裝時應按此尺寸）。二是密封墊片若粘在兩板片間的溝槽內(nèi)，此時需用螺絲刀小心地將其分開，螺絲刀應先從易剝開的部位插入，然后沿其周邊進行分離。三是在拆除及清理過程中，要輕拿輕放，不能用力撞擊或振動，以免損壞換熱板片及密封膠墊。四是清理時，決不能使用金屬刷刷洗，尤其是不銹鋼板片，以免造成板片表面劃傷，加速板片的腐蝕，如果板片上有污點或鐵銹時，可用去污粉清除。

三、板式換熱器的運行與維護

（1）在運行前應檢查板式換熱器各夾緊螺栓是否松動，如

松動應夾緊；對管網(wǎng)系統(tǒng)進行沖洗、吹凈。（2）啟動前應打開換熱器的所有出口閥門，關(guān)閉進口閥門，循環(huán)泵啟動后，再緩慢打開換熱器的進口閥門，逐步提高流量及壓力，避免瞬時沖擊而產(chǎn)生局部高壓損壞設(shè)備。（3）開機時，應先開啟循環(huán)水系統(tǒng)，再打開蒸汽閥；關(guān)機時，應先關(guān)閉蒸汽閥，待水溫降到60℃以下時，再關(guān)閉循環(huán)水泵，以免造成換熱器高溫過熱，過早老化。（4）開車運行后，應通過管路系統(tǒng)中的放氣閥排出設(shè)備中的空氣，防止空氣停留在設(shè)備中，降低傳熱效果。（5）為防止結(jié)垢，必須保證軟化設(shè)備完好，循環(huán)水的硬度≤0.6mmol/L，在整個系統(tǒng)中，除污器和過濾器應當進行不定期的清理外，還應當保持管網(wǎng)中的清潔，以防止換熱器堵塞。

四、結(jié)語

板式換熱器在運行中主要故障是結(jié)垢引起堵塞，造成熱工性能下降，而結(jié)垢的主要原因是循環(huán)水的硬度高，循環(huán)水硬度要符合熱水鍋爐水質(zhì)標準，即≤0.6mmol/L時，才能保證不結(jié)垢。因此，要保證板式換熱器正常使用，必須保證循環(huán)水硬度符合標準，必須保證軟化水設(shè)備完好。否則，將形成“結(jié)垢-清理-再結(jié)垢-再清理”的惡劣狀態(tài)，不僅耗費人力、物力，增加檢修費用，而且會縮短板式換熱器的使用壽命。

參考文獻

[1]板式換熱器及換熱裝置技術(shù)應用手冊[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社

[2]板式換熱器維護檢修規(guī)程[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2004