板式换热器运行问题分析及解决措施

板式换热器运行问题分析及解决措施
本文针对板式换热器使用中出现的一些问题进行分析，并提出相应的解决措施，从而提高板式换热器的使用效果。

标签：板式换热器；问题；措施
板式换热器作为一种紧凑高效的换热设备，被广泛应用在冶金化工等领域，并发挥了较好的经济效益。

板式换热器主要由板片、密封垫片、固定封头、活动封头（头盖）、夹紧螺栓、挂架导轨、支柱等组成，它具有结构紧凑、传热效率高、拆卸清洗检修方便等优点。

但是板式换热器在使用中出现的各种问题，也会给生产带来严重的影响，其原因是多方面的，它与设计、使用、维护和保养等多个方面有关。

唐钢给水一作业区软水循环系统共有板式换热器十二台，本文结合长期使用的实际经验，就板式换热器使用中出现的各种问题的成因进行探析并提出解决措施。

1 堵塞
板式换热器的流道间隙较小（2.5～6mm），直径大于1.5～3mm 的杂物容易阻塞板片通道，使设备的压力降急剧恶化，导致设备因堵塞而换热能力大幅降低，严重的造成生产事故。

对此可采用如下办法解决
①根据板式换热器的流道间隙在介质进口管道装设滤孔与流道间隙相当的Y型过滤器，并定期清理；②加强巡检，及时清除介质池面和周边的杂物。

2 结垢
结垢可导致传热系数降低，严重时还会堵塞板片通道。

板式换热器的板片设计有大量的支承点，旨在对介质起扰流（使介质紊流以提高传热系数）和承压支承作用，是固体杂物容易集聚的地方，其副作用是使流体形成了局部的滞流而生成污垢积瘤，介质中的钙镁离子在适宜的温度析出后很容易在积瘤上附着长大，形成蜂窝状的垢样。

可采用以下措施缓解结垢问题
①采用未经软化的冷却水作冷却介质时，在冷却水系统中投加阻垢剂；②板式换热器冷却水出水温度应控制在50℃以下，以避开水中钙镁离子析出的敏感温度。

3 腐蚀
腐蚀是复杂的化学现象，也是造成板式换热器板片报废的主要原因。

奥氏体不锈钢板式换热器表现出的腐蚀现象大多是Cl-引起的应力腐蚀，常发生在板片密封槽底部以及有污垢形成后的垢底部位，其主要成因：
①板片组装后形成了多缝隙结构，如板片之间的触点、密封槽底等部位，而缝隙容易造成Cl-的富集，局部富集程度往往远远超过了不锈钢自身抗应力腐蚀的能力；②当板片表面的污垢严重时，介质中的腐蚀元素（Cl、S等）可能大量附着于污垢，并在垢底缝隙处富集；③密封槽底中的有害元素往往是粘结剂中的Cl-因温度升高而析出来的，如氯丁胶系列的粘接剂。

板片缝隙在表面残余应力、Cl-的富集程度及温度等条件下，经过一定的腐蚀孕育期，就有可能发生应力腐蚀开裂。

为此，板式换热器正确选型，定期清垢以破坏腐蚀的生成条件和孕育期，选用非氯元素的粘接剂，在冷却水系统投加缓蚀剂，这样可在一定程度上有效的防止或延缓腐蚀发生。

4 黏泥
黏泥（微生物黏泥）是指由于水中溶解的营养源而引起细菌、丝状菌（霉菌）、藻类等微生物群的增殖，并以这些微生物为主体，混有泥砂、无机物、和尘土等，形成附着的或堆积的软泥性沉积物。

微生物黏泥的形成，附着在板片上将减少冷媒水通道的截面积，降低冷却效果、增加泵压；黏泥覆盖在板片表面，将阻止缓蚀阻垢剂到达表面发挥其缓蚀与阻垢作用，降低药剂功效。

板式换热器冷媒水的出水温度在30～40℃，pH在7～9，并且在冷却塔喷淋曝气过程中溶入了充分的溶解氧，这都给微生物的滋生提供了适宜条件，因此冷媒水流道内黏泥附着量要大。

对此可采用如下措施：
①在板式换热器介质进口管道上加装反冲洗排污管，定期进行反洗操作；
②向介质水池内投加杀菌剂，采用氧化型和非氧化型交替投加；
③增設加药装置，由加药泵通过冷媒水母管道定期向板式换热器内投加黏泥剥离剂。

5 泄露
板式换热器在额定工作压力之内使用时出现泄漏，除设备在制造装配方面的质量因素外，主要与系统中出现的非正常冲击载荷有关，即水锤现象，这种冲击所造成的瞬间压力能使安装在板式换热器中的橡胶密封垫移位，导致密封失效，造成介质外漏或内渗。

防范措施：①鉴于板式换热器的结构特点，可根据操作压力情况，在设备选型时提高设计压力1.5～2倍；②在板式换热器管路中增加防水锤装置；③可利用检修机会及时检查更换新的密封垫片。

6 其他问题
板式换热器在安装配管或周边设备检修施工时，要避免电焊机的焊线搭在板式换热器上，而应搭在其他具备条件的设施上，以防止电焊机焊线电流使板片内触点处被击穿。

7 结语
板式换热器在使用中主要会出现上述一些问题或故障，通过正确的选型、操作和维护，以及在系统设计和运行中采取相应的措施，就能有效地降低板式换热器使用中故障出现的概率，延长设备的运行周期和使用寿命，从而充分发挥板式换热器高效节能的优点，为企业获得更多的经济效益。

参考文献：
[1]史美中，王中铮.热交换器原理与设计（第二版）[M].南京：东南大学出版社，1996.
[2]周本省.工业水处理技术（第二版）[M].北京：化学工业出版社，2002.。