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(shù)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(chǎn)過程中,中海石油化學股份有限公司脫碳系統(tǒng)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(huán)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(nèi)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?；驒z查板式換熱器的各個有可能產(chǎn)生泄漏的地方,如果查明有內(nèi)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(nèi)加入循環(huán)冷卻水和LX9-001緩蝕劑進行溶解。啟動泵打循環(huán),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(wěn)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(shù)據(jù)。
酸洗結束后,將系統(tǒng)殘留酸液排至臨時貯槽進行中和排放。向槽內(nèi)加入大量清水進行循環(huán)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(jù)清洗流程圖所示,漂洗采用一次通過的方法比循環(huán)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(tǒng)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?？傝F: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(xiàn)膠墊溶脹現(xiàn)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(guī)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(xù)運行時,在信號孔發(fā)現(xiàn)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(shù),其主要原因是其板片波紋能使流體在較小的流速下產(chǎn)生湍流。非專業(yè)人員在夾緊時,極有可能對其產(chǎn)生不可恢復的損壞。當設備處于使用狀態(tài)時,建議不要夾緊。若發(fā)現(xiàn)密封墊片老化應予更換。
