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換熱器基礎知識 

發布時間:2022/06/10

在平時的工作和學習中,換熱器出現的故障一直是困擾各位的老大難。

今天將常見的換熱器故障做一總結,并且配有詳細的解決辦法。

 

管式換熱器常見故障原因分析及處理方法

一、兩種介質互串(內漏)

1 產生原因
①換熱管腐蝕穿孔、開裂。
②換熱管與管板脹口(焊口)裂開。
③浮頭式換熱器浮頭法蘭密封漏。
2 處理方法
①更換或堵死漏的換熱管。
②換熱管與管板重脹(補焊)或堵死。
③緊固螺栓或更換密封墊片。

 

二、法蘭處密封泄漏

1 產生原因

①墊圈承壓不足、腐蝕、變質。
②螺栓強度不足,松動或腐蝕。
③法蘭剛性不足與密封面缺陷。
④法蘭不平或錯位,墊片質量不好。

2 處理方法
①緊固螺栓,更換墊片。
②螺栓材質升級、緊固螺栓或更換螺栓。
③更換法蘭或處理缺陷。
④重新組對或更換法蘭,更換墊片。

三、傳熱效果差

1 產生原因

①換熱管結垢。
②水質不好、油污與微生物多。
③隔板短路
2 處理方法
①化學清洗或射流清洗垢污。
②加強過濾、凈化介質,加強水質管理。
③更換管箱墊片或更換隔板。

四、阻力降超過允許值

1 產生原因  

殼內、管內外結垢

2 處理方法  

用射流或化學清洗垢物

五、振動嚴重

1 產生原因
①因介質頻率引起的共振。
②外部管道振動引起的共振。
2 處理方法

①改變流速或改變管束固有頻率。
②加固管道,減小振動。 

 

板式換熱器常見故障原因分析及處理方法

板式換熱器常見故障有串液、外漏、壓降過大、供熱溫度不能滿足要求四個方面。

一 、串液

1 產生原因
①由于板材選擇不當導致板片腐蝕產生裂紋或穿孔。
②操作條件不符合設計要求。
③板片冷沖壓成型后的殘余應力和裝配中夾緊尺寸過小造成應力腐蝕。
④板片泄漏槽處有輕微滲漏,造成介質中有害物質濃縮腐蝕板片,形成串液。
2 處理方法   

 ①更換有裂紋或穿孔板片,在現場用透光法查找板片裂紋。
②調整運行參數,使其達到設計條件。
③換熱器維修組裝時夾緊尺寸應符合要求,并不是越小越好。
④板片材料合理匹配。

二 、外漏

1 產生原因
①夾緊尺寸不到位、各處尺寸不均勻(各處尺寸偏差不應大于3 mm)或夾緊螺栓松動。
② 部分密封墊脫離密封槽,密封墊主密封面有臟物,密封墊損壞或墊片老化。
③ 板片發生變形,組裝錯位引起跑墊。
④在板片密封槽部位或二道密封區域有裂紋。
2 處理方法
① 在無壓狀態,按制造廠提供的夾緊尺寸重新夾緊設備,尺寸應均勻一致,壓緊尺寸的偏差應不大于±0.2N (mm)(N 為板片總數),兩壓緊板間的平行度應保持在2 mm 以內。
② 在外漏部位上做好標記,然后換熱器解體逐一排查解決,重新裝配或更換墊片和板片。
③ 將開換熱器解體,對板片變形部位進行修理或者更換板片。在沒有板片備件時可將變形部位板片暫時拆除后重新組裝使用。
④ 重新組裝拆開的板片時,應清潔板面,防止污物粘附著于墊片密封面。

三 、 壓降過大

1  產生原因
①運行系統管路未進行正常吹洗,特別是新安裝系統管路中許多臟物(如焊渣等)進入板式換熱器的內部,由于板式換熱器流道截面積較窄,換熱器內的沉淀物和懸浮物聚集在角孔處和導流區內,導致該處的流道面積大為減小,造成壓力主要損失在此部位。
② 板式換熱器首次選型時面積偏小,造成板間流速過高而壓降偏大。
③ 板式換熱器運行一段時間后,因板片表面結垢引起壓降過大。
2  處理方法
①清除換熱器流道中的臟物或板片結垢,對于新運行的系統,根據實際 情況每周清洗一次。
②二次循環水最好采用經過軟化處理后的軟水,一般要求水中懸浮物質量濃度不大于5 mg/L、雜質直徑不大于3 mm、pH≥ 7。
當水溫不大于95℃時,Ca 、Mg 濃度應不大于2 mmol/L;
當水溫大于95℃ 時,Ca 、Mg 濃度應不大于0.3 mmol/L、溶解氧質量濃度應不大于0.1 mg/L。
③對于集中供熱系統,可以采用一次向二次補水的方法。

四、供熱溫度不能滿足要求

1 產生原因
①一次側介質流量不足,導致熱側溫差大,壓降小。
②冷側溫度低,并且冷、熱末端溫度低。
③并聯運行的多臺板式換熱器流量分配不均。
④換熱器內部結垢嚴重。
2 處理方法
① 增加熱源的流量或加大熱源介質管路直徑。 
② 平衡并聯運行的多臺板式換熱器的流量。
③拆開板式換熱器清洗板片表面結垢。

一、管束故障

1 、管束的腐蝕、磨損造成管束泄露或者管束內結垢造成堵塞引起故障

冷卻水中含有鐵、鈣、鎂等金屬離子及陰離子和有機物,活性離子會使冷卻水的腐蝕性增強,其中金屬離子的存在引起氫或氧的去極化反應從而導致管束腐蝕。同時,由于冷卻水中含有Ca2+、Mg2+離子,長時間在高溫下易結垢而堵塞管束。
為了提高傳熱效果,防止管束腐蝕或堵塞,采取了以下幾種方法:
(1)對冷卻水進行添加阻垢劑并定期清洗。
例如對煤氣冷卻器的冷卻水采用離子靜電處理器或投加阻垢緩蝕劑和殺菌滅藻劑,去除污垢,降低冷卻水的硬度,從而減小管束結垢程度。
(2)保持管內流體流速穩定。
如果流速增大,則導熱系數變大,但磨損也會相應增大。民生煤化對地下水泵進行了變頻改造,使地下水管網壓力比較穩定,提高了熱交換器換熱效果和降低了管束腐蝕。 
(3)選用耐腐蝕性材料(不銹鋼、銅)或增加管束壁厚的方式。
(4)當管的端部磨損時,可在入口200mm長度內接入合成樹脂等保護管束。
2、振動造成的故障
造成振動的原因包括:
由泵、壓縮機的振動引起管束的振動;由旋轉機械產生的脈動;
流入管束的高速流體(高壓水、蒸汽等)對管束的沖擊。
降低管束的振動常采用以下方法:
(1)盡量減少開停車次數。
(2)在流體的入口處,安裝調整槽,減小管束的振動。
(3)減小擋板間距,使管束的振幅減小。
(4)盡量減小管束通過擋板的孔徑。

二、法蘭盤泄漏入

法蘭盤的泄漏是由于溫度升高,緊固螺栓受熱伸長,在緊固部位產生間隙造成的。

因此,在換熱器投入使用后,需要對法蘭螺栓重新緊固。
換熱器內的流體多為有毒、高壓、高溫物質,一旦發生泄漏容易引發中毒和火災事故,
在日常工作中應特別注意以下幾點:
 盡量減少密封墊使用數量和采用金屬密封墊;

采用以內壓力緊固墊片的方法;

采用易緊固的作業方法。 

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