板式換熱器有什么作用?是干什么的
作者:訪客發(fā)布時間:2021-07-08分類:塑料制品瀏覽:105
板式換熱器是用金屬薄板(一般采用鋼板或不銹鋼板)沖壓成帶有一定規(guī)則形狀的波紋溝槽的單板,然后將單片組裝成所需的多片組。在每兩片相鄰板的邊緣采用丁睛橡膠等材料作密封墊片,形成介質(zhì)流槽的通道。板上開有流體的進出口,使兩種介質(zhì)在各自的流槽通道內(nèi)流動并進行熱交換。因通道波紋形狀復雜,介質(zhì)雖是低速流人,但在溝槽內(nèi)也會形成湍流,提高了熱交換率同時溝槽多又增加了換熱面積,是一種快速高效的換熱設備。
板式換熱器具有傳熱效率高、占地面積小、熱損失小、結(jié)構(gòu)簡單、易于搬運安裝、易拆裝、用熱量調(diào)整靈活、可定期清洗或更換板片、可隨用熱量增加而增多板片而不需更換任何設備(如容積式換熱器當滿足不了需求而增容時,必須更換或增加設備)等優(yōu)點。
板式換熱器多用于采暖或空調(diào)系統(tǒng)中,如用于生活熱水系統(tǒng)則需設置熱水貯水箱等設備。
最常用的換熱器設備?
請看以下轉(zhuǎn)貼:常見換熱器類型對比一、板式換熱器
1、特點:[url= http://www.syhrq.cn/productpic/200581115FGF5107.jpg][/url]
(1)體積小,占地面積少;結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地面積小、重量輕。每m3體積內(nèi)約布置250m2的傳熱面積,占地面積僅為列管式換熱器的1/5~1/10。特別適用于老廠改造中技改等充分利用原有沒備,克服空間局限的場合。
(2)傳熱效率高;一般可達4000~6000W/m2 ℃(介質(zhì)為水-水),是同樣流速下的管殼式換熱器傳熱系數(shù)的2~3倍。
(3)組裝靈活;拆裝清洗更換膠墊或更換板片均方便快捷。
(4)金屬消耗量低、質(zhì)量輕,傳熱板薄,耗用金屬量少,每平方米加熱面積約消耗金屬10kg。僅為列管式加熱器的1/3~1/4。(5)熱損失小;
(6)拆卸、清洗、檢修方便; 耐腐性強、使用壽命長
(7)加熱物料在加熱器中停留時間短,內(nèi)部死角少
(8)操作靈活性大,應用范圍廣,可以根據(jù)需要增加或減少板片的數(shù)量以改變其加熱面積,或改變工作條件。
(9)板式換熱器因其內(nèi)部物料湍流強烈且板片表面很光滑,生成積垢較少,故亦稱為“自潔式換熱器”。
(10)板式換熱器缺點是密封周邊較長,容易泄漏,使用溫度只能低于150oC,承受壓差較小,處理量較小,一旦發(fā)現(xiàn)板片結(jié)垢必須拆開清洗
2、密封材料
★ 丁腈橡膠(N) 使用溫度≤110℃
★ 三元乙丙橡膠(E) 使用溫度≤150℃
★
硅橡膠(C) 使用溫度≤230℃
3、板片的波紋有兩個很重要的功能:
(1)提高傳熱性能。
(2)提高板片的剛性和受壓能力
4、主要參數(shù):
單片換熱面積(m2),最大裝機面積(m2),通道直徑(mm),最大物料量(t/h),每通道流量(kg/s),傳熱系數(shù)k值(w/m2.k),以及框架的尺寸等。
5、關(guān)于板式換熱器的選用要注意如下幾點:
(1)加熱面積不可按照原有管式加熱器的面積,一般只需后者的30%~50%。
(2)注意設備的通道直徑即角孔和連接管的直徑,它決定了物料的最大通過量。如選用了較大的通道直徑,在以后有需要時可以增加板片數(shù)量來提高物料處理量。直徑不足32313133353236313431303231363533e78988e69d8331333332633631會限制物料的流量。特別是在使用低壓蒸汽作熱源時,管徑不足會使進汽量不足,嚴重降低換熱器的性能。
(3)板片之間的間距(縫隙寬度)也很重要,多數(shù)板式換熱器的這一數(shù)值為5~6mm,可應用于液體,也可使用略有正壓的水蒸汽(汽壓0.03~0.1mpa)。有些產(chǎn)品的這一數(shù)值小于4mm,只能用于液體或壓力較高的蒸汽;如使用低壓蒸汽,則因通道面積不夠限制了進汽量,也降低了換熱器的性能。
6、板式換熱器的使用方法
(1)板式換熱器的裝置
板式換熱器的連接管路要適當處理。要防止管路的重量及熱脹冷縮的拉力或推力作用在它的連接法蘭上,換熱器的連接管路應裝90°彎頭。它的進汽閥之前應有泄水閥,開機前將管內(nèi)積水及污物排去,防止開機時發(fā)生水擊及帶入污物。物料管應設旁路及閥門,最低處設排底管。并應有試水壓的接頭,開用前分別對兩面的通道試水壓檢查。
各連接管口應裝溫度計和壓力表。在用蒸汽加熱時,汽凝水溫度應只稍低于蒸汽溫度(以飽和計算),若下降過大則說明器內(nèi)有積水,這會明顯降低它的傳熱性能。換熱器應配有良好的汽凝水排除設備。
板式換熱器的多塊板片通過兩側(cè)的端蓋和多個螺栓壓緊成為一個整體。其中一側(cè)的端蓋是固定在機架上并用以連接管路,另一側(cè)端蓋在裝拆時可沿導軌移動。在物料全部為單程流動時,冷熱流體的進出口共四根管子都連接在固定的端蓋上,這種方式最便于管理和安裝。此時全部板片的四角都開大圓孔,從頭到尾貫通。
每件板片的同一側(cè)面都牢固地粘著一件有彈性的墊片。將螺栓上緊后,被壓緊的墊片厚度等于板片波紋突出的高度,此時板片與墊片的突出端位于同一平面上,互相緊貼。墊片厚度一定要準確。如墊片過厚,則板片波紋不能互相接觸,受壓時會變形;如墊片不夠厚,則上緊螺栓時會使板片波紋頂端緊貼后再壓入而形成小凹坑,以后易穿孔泄漏。瑞典am-20型的板片,所配墊片在壓緊后的厚度為5.4mm。
在安裝之前,要先將墊片與板片粘結(jié)固定成為一體。板片在裝置墊片的位置上壓有相應的凹坑,放入墊片,根據(jù)墊片的材質(zhì)使用規(guī)定的膠粘劑和工藝進行粘結(jié)(某些墊片和粘合劑要經(jīng)過加熱硬化)。這種做法在已有的設備需更換墊片時比較麻煩,處理不好時會泄漏。國外廠家近年制造的板式換熱器,可以不用粘合而用“搭扣式”(clip on) 的固定方法,板片上裝置墊片的位置處有特殊的結(jié)構(gòu),裝上小扣環(huán)就可將墊片固定在溝槽內(nèi)。這種方法簡單易行,拆除更換舊墊片亦容易。這對于墊片易老化的使用場合更為適合。
(2)板式換熱器的裝拆
新購買的換熱器已裝好成一個整體,可整體安裝。如非必要,不應拆開。
板式換熱器的拆卸和再安裝是很細致的工作,需由有經(jīng)驗的人員按一定的規(guī)則進行,以確保安裝后密封良好,能正常使用。不正確的裝拆和安裝會造成密封不良以至板片變形損壞,難以復原。
換熱器在拆卸之前要用鋼尺測量板片組原來的厚度,應當分別在設備的上下左右四角分別測量并做好記錄。在再安裝時應盡可能恢復這一厚度。如增減板片數(shù)量,應先算出正確的總厚度。例如,用am-20板片80件,其公稱厚度為:
80×(5.4+0.8) = 496mm
安裝壓緊后的厚度與公稱值之差應小于1%,上例厚度應在491~501mm之間。
板式換熱器通常用6~12個螺栓壓緊成整體。在裝拆時這些螺栓應均勻平衡地上緊或放松,決不可松緊不勻。
在拆卸放松螺栓時,應先放松中部螺栓,然后到四角。初時每次1~2圈,以后多些,重復多次至完全松開。要求在放松過程中,在四角測量板片總厚度,左右偏差不超過10mm,上下偏差不超過25mm。
在上緊螺栓時,應先上緊四角螺栓,再上緊中部螺栓,逐小進行,反復多次。要求上緊過程中板片組總厚度的不對稱偏差亦不超過上述數(shù)值。裝拆螺栓應當用一定長度的扳手,使施加的力矩適當。如am-20型的緊固螺栓為m39,規(guī)定扳手長度為550mm。
國外供應的板式換熱器常提供一個“限力扳手”,限定其上緊力矩不超過一定限度(當施加力矩過大時扳手自動打滑)。過長的扳手和過大的力矩是有害的,它可能使墊片壓縮過度,以至將板片波紋頂部壓成小凹坑。國內(nèi)某糖廠的板式換熱器就因此造成多塊板片在該處穿孔而報廢。
板式換熱器的緊固螺栓常配有小的平面軸承,裝在壓緊螺母的底部,以減少上緊螺栓時的表面摩擦力,使螺栓的緊固力適當。在上緊或放松螺栓時,另一端是被端蓋管制而不能轉(zhuǎn)動的。換熱器拆開后,板片應懸掛在機體支架上,如需卸下來清理,要放在平滑的平臺上,不可放在不平的地面上,更不可將多件板片疊起成堆,以免板片彎曲變形。每件板片在清理后應即掛回原位。不可用錘敲擊,不銹鋼薄板受錘擊會引起內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化,降低其防銹性能。在檢查全部板片和墊片正常后,即將螺栓上緊復位。
(3)板式換熱器的清洗
板式換熱器因其內(nèi)部物料湍流強烈且板片表面很光滑,生成積垢較少,故亦稱為“自潔式換熱器”。如果在運行期間定期加大物料流量或使物料反向流動,可以將它內(nèi)部的一些沉積物沖去,延長換熱器的工作周期。在需要把換熱器打開清洗前,先大量泵水沖洗也可除去其內(nèi)部的部分沉積物。
現(xiàn)代的化學工業(yè)和食品工業(yè)大力發(fā)展各種容器設備的化學清洗,簡化清洗工作,板式換熱器也如此。食品工業(yè)中近年普遍推廣“原位自動清潔技術(shù)”(automatic cleaning in-place,簡稱cip),容器設備不用拆卸打開,分別用化學藥劑和水進行清潔,由電腦按程序自動控制操作,大大提高了清洗工作的效率。對清凈劑的配方和使用方法也不斷研究改進。
板式換熱器的材料能抵受多種化學藥劑的作用,而且它的內(nèi)部容積較小,很便于用化學清洗。所用的化學藥劑視積垢的種類和成份而定,如有機沉積物可用2%naoh或堿性洗滌劑溶液,氧化物或碳酸鹽沉積物用2%聚偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉、或5%乙二胺四乙酸、或0.7%硝酸(按濃硝酸容積計),使用溫度為50℃,最高70℃。化學清洗后再反復泵水洗凈。
在良好的情況下,板式換熱器可以常年不拆開。在確實需要拆開清洗時,要小心操作,將板片逐件用水沖洗,用軟布或軟刷洗抹,或配合用適當?shù)那鍧崉2豢墒褂娩撍⒒蚱渌鼒杂驳墓ぞ撸悦獍寻迤砻婀位āG逑春髴囱b回和緊固。
二、管殼式換熱器。
管殼式換熱器是最常用的普通結(jié)構(gòu),它包括:固定管板式換熱器、U 型管殼式換熱器、帶膨脹節(jié)式換熱器、浮頭式換熱器、分段式換熱器、套管式換熱器等。
固定管板式換熱器具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、造價低等優(yōu)點;缺點就是由于熱膨脹而引起管子拉彎。
U型管殼式換熱器就是克服此缺點將管子作成“U”型,一端固定另一端活動,使得換熱器不受膨脹的影響,結(jié)構(gòu)較簡單,重量輕,其缺點是不能機械清洗、管子不便拆換、單位容量及單位質(zhì)量的傳熱量低,適用于溫差大、管內(nèi)流體介質(zhì)比較干凈的場合。
帶膨脹節(jié)式換熱器可解決膨脹問題,用膨脹接頭的結(jié)構(gòu),故適用溫差大的流體和高壓流體,因為可將接頭拆下來進行清洗,所以可處理易結(jié)垢流體,而對低壓氣體則不適宜,但其缺點就是制造復雜。
浮頭式管殼換熱器,其浮頭不與外殼相連,可自由伸縮,這樣既解決了熱膨脹的問題,也方便清洗,檢修時可將管芯抽出即可。
對于固定管板、列管、套管式換熱器每一外殼容積為1 m3
時,其傳熱面積約為30~40 m3
。對U 型管殼式換熱器、浮頭式換熱器每一外殼容積為1 m3
時,其傳熱面積為70 m2
左右。
三、螺旋板式換熱器
螺旋板式換熱器是由螺旋形傳熱板片構(gòu)成的換熱器。它比列管式換熱器的傳熱性能好,結(jié)構(gòu)緊湊,制造簡單,安裝方便。
螺旋板式換熱器的結(jié)構(gòu)包括螺旋形傳熱板、隔板、蓋板、定距柱和連接管等部件,其結(jié)構(gòu)因型式不同而異。各種型式的螺旋板式換熱器均包含由兩張厚約2~6mm的鋼板卷制而成,構(gòu)成一對相互隔開的同心螺旋流道。冷、熱流體以螺旋板為傳熱面相間流動。
按流體在流道內(nèi)的流動方式和使用條件不同,螺旋板式換熱器可分為I、II、III三種結(jié)構(gòu)型式,如圖5-20所示。
I型:兩流體在螺旋流道的兩側(cè)均作螺旋流動。通常是冷流體由外周邊流向中心排出,熱流體由中心流向外周排出,可實現(xiàn)嚴格的逆流傳熱,常用于液-液換熱。由于通道兩側(cè)完全焊接密封,因此I型結(jié)構(gòu)為不可拆卸結(jié)構(gòu)。
II型:在這種型式中,一種流體在螺旋形流道內(nèi)進行螺旋流動,而另一種流體則在另一側(cè)螺旋流道中作軸向流動。因此,軸向流道的兩端是敞開的,螺旋流道的兩端是密封的。這種型式適用于兩側(cè)流體的流率差別很大的情況,常用作冷凝器、氣體冷卻器等。
III型:在這種型式中,一種流體在螺旋形流道內(nèi)進行螺旋流動,另一種流體則在另一側(cè)螺旋流道中作軸向流動和螺旋流動的組合。這種型式適用于蒸汽的冷凝冷卻,蒸汽先進入軸流部分冷凝,體積減少后再轉(zhuǎn)入螺旋形流道進一步冷卻。
由上述結(jié)構(gòu)可見,由于流體在螺旋板間流動時離心力形成二次環(huán)流和定距柱擾流作用,使流體在較低的雷諾數(shù)下(Re=1400~1800)就形成湍流,換熱器中的允許流速較高(液體2m/s,氣體20m/s),傳熱系數(shù)比較高。由于流體的流速較高,又是在螺旋形通道內(nèi)流動,一旦流道某處沉積了污垢,該處的流通截面減小,流體在該處的局部流速相應提高,使污垢較易被沖刷掉,具有一定的自潔作用,適于處理懸浮液和粘度較大的流體。由于流道較長而且可實現(xiàn)逆流傳熱,故有助于精密控制流體的出口溫度和有利于回收低溫熱能,在純逆流的情況下,兩流體的出口端溫差最小僅為3℃。
螺旋板式換熱器的主要缺點是操作壓力和溫度不能太高,一般只能在2.0MPa以下、300~400℃以下運行,而且流動阻力較大。此外還存在檢修和維護困難的問題。
四、板式換熱器的化學清洗
板式換熱器在19世紀開始提出,到20世紀20年代初開始用于牛奶工業(yè)中殺菌。由于板式換熱器在制造上和使用上都有一些獨到之處,所以在工業(yè)上一經(jīng)使用成功之后就發(fā)展很快。早期的板式換熱器大都用于食品工業(yè),現(xiàn)在板式換熱器的使用已遍及食品、釀造、化工、機械、冶金、發(fā)電、交通運輸?shù)雀鱾€行業(yè)。
1. 板式換熱器簡介
板式換熱器是用薄金屬板(厚度一般為0.5-1.5mm左右)壓制成具有一定形狀波紋的換熱板片,然后疊裝而成的一種換熱器。工作流體在兩塊板片所形成的窄小而曲折的通道中流過。冷熱流體依次通過各自流道,中間隔一層板片,通過此板片進行換熱。
板式換熱器主要由板片、墊圈、機架、壓緊機構(gòu)等組成。
1)板片是板式換熱器的主要部分,即換熱面。板片是用薄金屬板沖壓而成的一個整張,大致由下列幾部分組成。
(1)板片本體部分,它是主要的換熱面部分。
(2)液體進出孔(角孔),它是流體的進出通道,同時也起到聯(lián)箱的作用。
(3)進出口導流部分,它介于角孔與板片本體之間,主要使流體能在板間流動均勻,同時,它也有換熱的作用。
(4)密封槽,位于板片的周圍,是安放密封墊圈之用,使工作流體不向外泄露和內(nèi)部相互泄露。
(5)定位孔及掛鉤,使板片組裝時保證相互位置及固定之用。
板式換熱器根據(jù)板片不同的花紋形狀板式換熱器可歸納為4類:回流型、波流型、網(wǎng)狀型、擾流型。
目前板片使用的主要材料是奧氏體不銹鋼、鈦及鈦合金、鎳及鎳合金等。
2)密封墊圈是板式換熱器中一個重要的輔助零件,主要保證流體在板間流動時的密封性;墊圈的斷面尺寸常影響板間隙的工作尺寸值,從而影響其放熱強度和阻力特性。
墊圈材料是一個極為關(guān)鍵的因素,目前已成為影響板式換熱器使用范圍的一個重要因素,選擇墊圈的材料要考慮其耐溫、耐壓和化學穩(wěn)定性,以及彈性等性質(zhì)。目前常用的材料有丁腈橡膠、三元乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠、氯丁橡膠、聚四氟乙烯、復合墊片等。
3)機架的作用在于裝載板片,也同時作為壓緊設備之用。
2. 板式換熱器的特點
2.1 板式換熱器的優(yōu)點
1)傳熱系數(shù)高。板式換熱器的流道小,板片是波形,截面變化復雜,使流體的流動方向和流速不斷變化,增加了流體的擾動,因而能在很小的流速下達到紊流,具有較高的傳熱系數(shù)。特別適用于液—液換熱及黏度較大的流體間換熱。
2)適應性大。可通過增減板片達到所需要的傳熱面積。一臺換熱器可分成幾個單元,可適應同時進行幾種流體間的加熱或冷卻。
3)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,耗材少。每立方米體積間的傳熱面積可達250 m2,每平方米傳熱面僅需金屬15kg左右。
4)傳熱系數(shù)高和金屬消耗少,使其傳熱有效度可達85%-90%以上。
5)易于拆洗、修理。
6)污垢系數(shù)小。由于流動擾動大,污垢不易沉積;所用板片材質(zhì)較好,很少有腐蝕,這些都使其污垢系數(shù)值較小。
7)板式換熱器主要用金屬板材,因而原材料價格比同種金屬的管材要低廉。
2.2 板式換熱器的缺點
1)密封性較差,易漏泄。需常更換墊圈,較麻煩。
2)使用壓力受一定限制,一般不超過1MPa。
3)使用溫度受墊圈材料耐溫性能的限制。
4)流道小,不適宜于氣—氣換熱或蒸汽冷凝。
5)易堵塞,不適用于含懸浮物的流體。
6)流阻較管殼式為大。
針對板式換熱器的特點,結(jié)合其他清洗方法的經(jīng)驗,對于板式換熱器的清洗方法使用化學清洗有較好的效果。化學清洗一般有以下步驟。
3. 板式換熱器的化學清洗
3.1 清洗前的準備
清洗前的準備主要有以下工作。
1)查看了解設備的啟用時間、使用記錄、維修記錄以及設備圖紙等資料。
2)了解清楚設備所使用的材質(zhì)。
3)對設備進行垢樣的采集及分析化驗o
4)了解設備內(nèi)積垢的分布。
5)做溶垢實驗并通過實驗確定清洗藥劑配方和工藝。
3.2 清洗工藝的確定
對于未拆開的板式換熱器可以采用靜態(tài)清洗或動態(tài)的清洗工藝。
1)靜態(tài)浸泡清洗工藝見圖1。
2)動態(tài)循環(huán)清洗工藝步驟如下。
(1)水沖洗及系統(tǒng)試壓。水沖洗及試壓的目的是去除系統(tǒng)中的積灰、泥沙、脫落的金屬氧化物及其它疏松污垢,并在模擬清洗狀態(tài)下對臨時接管處泄漏情況進行檢查。
圖1 靜態(tài)浸泡清洗工藝方框圖
(2)堿洗。利用堿洗除去有機化合物及油污以及把垢進行軟化使之容易除去。時間10~24h,溫度要求85℃,流速0.3 m/s以下。
(3)堿洗后水沖洗。目的是除去殘留的堿性清洗液,并使部分雜質(zhì)脫離表面而被帶走。
(4)酸洗。利用酸洗液與垢等雜質(zhì)發(fā)生反應,生成可溶性物質(zhì)。
(5)酸洗后水沖洗。是為了除去殘留的酸液和脫落的固體顆粒,以便后續(xù)工序的進行。
(6)漂洗采用漂洗液與殘留在系統(tǒng)內(nèi)的鐵離子結(jié)合,且除去水沖洗過程中所產(chǎn)生的二次浮銹,以降低[Fe2+/Fe3+]含量,為鈍化作準備。
(7)中和鈍化。是采用鈍化劑在金屬表面形成鈍化膜,從而防止設備金屬返銹。
3)對于拆開的板式換熱器可以采用如下“循環(huán)+浸泡”的清洗工藝。
(1)人工處理。目的是盡量通過人工減少垢的數(shù)量,不僅可以為下一工序減輕處理的壓力,而且可以減少化學藥劑的用量,從而減輕對廢液的處理。本工序主要可采用尼龍刷、毛刷、銅刷、小型清洗機等。
(2)循環(huán)+浸泡清洗。使用清洗藥劑進行溶解和剝離污垢,并通過強制循環(huán)來保持一定的流速以達到較好的清洗效果。
(3)人工處理。清洗結(jié)束后,對沉積物進行人工處理。
4. 應用實例
某鋁廠生產(chǎn)氧化鋁的可拆式板式換熱器由于結(jié)垢嚴重,已經(jīng)嚴重影響到了生產(chǎn)的正常使用,需要進行清洗,其材質(zhì)為奧氏體不銹鋼。
原始垢樣為灰白色,垢層分為表層和底層。表層垢主要為碳酸鹽垢,可以較容易地進行處理;底層垢質(zhì)地堅硬且有大量酸不溶物,使用一般的酸洗液與垢反應極其緩慢,經(jīng)分析,層垢以非常致密的氧化鋁為主,此外還含有其他的一些氧化物和少量的磁性氧化鐵和炭質(zhì),層垢雖較薄但非常堅硬致密。因此處理底層垢成為清洗的關(guān)鍵。
對底層垢使用單一的清洗配方難以達到較好的清洗效果。溶垢試驗表明,使用稀H2S04、冷HNO3、HF及強堿均不能溶解污垢,長時間處理也不能使污垢松散,僅有細微的氣泡極其緩慢地產(chǎn)生。
在加熱條件下用較濃的HNO3能將垢樣松散和溶解。
A12O3+6HNO3 2Al(NO3)3+3H2O
C+4HNO3 4NO2+CO2 +2H2O
Fe2O3+6HNO3 2Fe(NO3)3+3H2O
FeO+4HNO3 Fe(NO3)3+NO2+2H2O
經(jīng)過溶垢試驗確定清洗配方,由于設備為不銹鋼材質(zhì),經(jīng)過反復實驗確定清洗主劑采用硝酸,對污垢進行松散和溶解;并添加促進劑、滲透劑以及緩蝕劑等清洗助劑。清洗配方如表1。
藥劑名稱質(zhì)量分數(shù) / %作用說明硝酸25—30清洗主劑Xl0.5—1促進劑有機物,有刺激性氣味,水溶液呈酸性。X21—3滲透劑有強腐蝕性、刺激性氣味,無機弱酸。有很強的溶解氧化鐵的能力。Lan-8260.3緩蝕劑——
雖然溫度越高、濃度越大、時間越長效果可好一些,但考慮到硝酸的腐蝕性,對清洗時的溫度、濃度、時間進行了一定的限制,以減輕由于藥劑的使用而造成的廢液處理及排放。
1)清洗方法
按照拆開的板式換熱器的清洗工藝進行清洗。
(1)先采用人工刷洗,高壓水(控制壓力在10MPa以下,防止設備變形)清除板片上疏松垢層。
(2)在清洗槽內(nèi)配置好清洗藥劑,因為清洗液濃度較高,加熱溫度不宜過高。將板片放人清洗槽內(nèi)進行循環(huán)+浸泡清洗,清洗時應動靜結(jié)合,以靜為主。清洗時間控制在12h左右。由于板式換熱器的特殊性,清洗時需嚴格控制酸洗液的流速,防止流速過快影響緩蝕劑緩蝕效,率,造成設備腐蝕。
(3)化學清洗結(jié)束后,取出板片,用小型清洗機沖洗,換熱器板片光亮如新。
(4)清洗廢液的處理。清洗廢液處理后的排放標準應達到GB8978—1996《污水綜合排放標準》中三級排放標準。由于適用的硝酸濃度較高,因此在廢液中的酸性較強,不能直接排放,可通過加入堿來中和進行處理。此外還需在廢液中加入石灰粉(CaO)處理其他有害離子。
2)清洗結(jié)果
(1)腐蝕情況。根據(jù)對清洗時的腐蝕速率監(jiān)測,清洗腐蝕速率為0.97g/m2.h。
(2)除垢率。除垢率達到為100%,換熱器板片清洗后光亮如新。通過多次對鋁廠的可拆式板式換熱器的清洗,并結(jié)合清洗效果發(fā)現(xiàn),對可拆式板式換熱器采用拆開清洗效果較好,并可以直接觀察到清洗效果,還可以充分利用其他清洗方法作為補充,減少化學藥劑的使用。但是板式換熱器的拆開要耗費一定時間、人力和物力。
對全焊式板式換熱器、寬通道焊接式板式換熱器等類型的板式換熱器不可拆的板式換熱器,當無法拆開時,由于板式換熱器內(nèi)流體流動速度很快,所以清洗時循環(huán)速度應當嚴格控制在0.5—0.6 m/s以下(板片內(nèi)流速)。防止流速過快影響緩蝕劑緩蝕效率,造成設備腐蝕。清洗時還需添加穩(wěn)定劑,使顆粒垢懸浮在清洗液中,通過清洗液循環(huán)帶出換熱器。
對于不可拆開的板式換熱器的清洗更適用于易溶垢,如碳酸鹽水垢等;可拆開的板式換熱器的清洗多適用于難溶垢,如物料垢等
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