1、概述
板式換熱器具有結構緊湊、質量輕、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,個別工藝條件下清洗頻率也不低,清洗方法主要有整體化學清洗及拆卸清洗。在生產過程中,中海石油化學股份有限公司脫碳系統貧液冷卻器的化學清洗收到了很好的效果,以此為例討論板式換熱器的化學清洗及維護。
2、板式換熱器的清洗
以板式換熱器作水冷卻器為例,虛線為臨時接管(101.6mm)。循環冷卻水被隔離,化學清洗液從S4進入從S2流出。清洗程序分為試漏、沖洗、化學清洗、漂洗等步驟。清洗前對板式換熱器進行試漏,檢查有無內漏(介質由高壓側向低壓側滲漏):將板式換熱器兩側介質排盡,對需要清洗的一側充氮氣至操作壓力后保壓,另一側留一打開的導淋或排氣孔。若壓力不降,說明其密封性能很好。或檢查板式換熱器的各個有可能產生泄漏的地方,如果查明有內漏,則板式換熱器板片需要修復或更換。
對板式換熱器進行熱水(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明顯渾濁為止。用熱水沖洗既有利于降低化學藥劑的用量,也可縮短化學清洗的時間。
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。在酸槽內加入循環冷卻水和LX9-001緩蝕劑進行溶解。啟動泵打循環,20min后分次加入硝酸配成約3%～5%酸洗液。同時在酸槽中掛入不銹鋼掛片3塊,以測定腐蝕速率。
酸洗時間以2～3h為佳,一般不超過3h。終點的判斷,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,酸液濃度穩定情況確定清洗終點。清洗結束時應及時取出掛片觀察腐蝕情況并計算平均腐蝕速率。是冷卻器清洗結束時的分析數據。
酸洗結束后,將系統殘留酸液排至臨時貯槽進行中和排放。向槽內加入大量清水進行循環清洗,邊排邊補水至pH值趨于中性后,停止補水及排放,酸洗完畢,用氮氣或壓縮空氣吹干設備。
漂洗是進一步將板式換熱器中的殘留酸液置換出來。根據清洗流程圖所示,漂洗采用一次通過的方法比循環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,則需要進行系統評估,再確定清洗方案或其他措施。
3)化學清洗過程中的分析項目及頻率。總鐵: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
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溶劑等嚴重腐蝕的場合,工作溫度一般在-20～150。實踐證明,加了消泡劑的aMDEA溶液將會出現膠墊溶脹現象。從目前運行情況分析,膠墊的使用壽命大約在1～2a。正確的操作對板式換熱器的使用壽命有直接影響,因此在換熱器運行時,應避免水錘等影響其性能的不正當操作,介質入口應加合適的過濾器。
對于備用設備,若長期不使用時,應將擰緊螺栓放松到規定尺寸,以確保墊片及換熱器板片的使用壽命,使用時再按要求夾緊。
設備連續運行時,在信號孔發現介質流出時應進行分析,如是螺栓松動或由于長期熱交換而伸長,在對其進行夾緊時應非常小心,因為板式換熱器之所以具有較高的傳熱系數,其主要原因是其板片波紋能使流體在較小的流速下產生湍流。非專業人員在夾緊時,極有可能對其產生不可恢復的損壞。當設備處于使用狀態時,建議不要夾緊。若發現密封墊片老化應予更換。
