Causas dos vários defeitos na placa de troca e métodos de solução

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Para garantir o funcionamento adequado do trocador de calor de placas e prolongar a vida útil de suas peças essenciais (como as placas e os selos), é muito importante conhecer os defeitos que podem ocorrer nesse tipo de equipamento, bem como as causas e métodos de solução para eles. 1 Vazamento externo 1.1 Causas ① Dimensões de aperto inadequadas, desigualdades nas dimensões em diferentes pontos (a variação nas dimensões não deve exceder 3 mm) ou parafusos de aperto soltos. ② Algumas juntas de vedação se soltaram dos canais de vedação; a superfície principal de vedação das juntas está suja; as juntas de vedação estão danificadas ou o material delas envelheceu. ③ A placa sofre deformação, e o desalinhamento na montagem causa o deslocamento da almofada. ④Existem rachaduras na área do sulco de vedação da placa ou na região de vedação secundária. Exemplo: Várias estações de aquecimento em locais como Pequim, Qinghai e Xinjiang utilizam vapor saturado como fonte de calor para o sistema de aquecimento. Devido à alta temperatura do vapor, no início do funcionamento dos equipamentos, quando o sistema ainda não está estável, as juntas de borracha perdem sua eficácia devido ao calor elevado, o que provoca vazamentos de vapor. 　1.2 Métodos de tratamento 　　　① Em condições sem pressão, aperte novamente o equipamento de acordo com as dimensões de aperto indicadas pelo fabricante. As dimensões devem ser uniformes, e a margem de erro no aperto não deve exceder ±0,2 N (mm) (N.). Para o número total de placas, a paralelidade entre as duas placas de compressão deve ser mantida dentro de 2 mm. ② Faça marcas nos locais de vazamento, em seguida, desmonte o trocador de calor para verificar e resolver cada problema individualmente, remontando ou substituindo as juntas e as placas. ③ Desmonte o trocador de calor e repare as partes das placas que estejam deformadas ou substitua essas placas. Quando não há peças de reposição para as placas, é possível remover temporariamente a placa danificada e montá-la novamente. ④ Ao remontar as placas que foram desmontadas, é necessário limpar a superfície das placas, para evitar que sujeiras se acumulem nas superfícies de vedação dos selos. 2.1 Causas da ocorrência de vazamentos 　　① Corrosão das placas devido à escolha inadequada do material, o que provoca rachaduras ou buracos nas mesmas. ②As condições de operação não atendem aos requisitos de projeto. ③ A tensão residual após a conformação por estampagem a frio das chapas, somada ao tamanho insuficiente de aperto durante o montagem, causa corrosão por tensão. ④Há um vazamento leve na área de vazamento das placas, o que faz com que substâncias nocivas presentes no meio (como o C1) se concentrem e corroam as placas, causando vazamento de líquido. Exemplo: Em um sistema de ácido sulfúrico de uma empresa de alumínio, havia um trocador de calor de tipo placa BR03, cujo material das placas era 254 SMo. Após 5 meses de funcionamento, ocorreu corrosão e vazamento nas conexões feitas de aço carbono no lado do agua de resfriamento; o ácido vazou para esse mesmo lado. A inspeção revelou sérios sinais de corrosão e rachaduras na entrada do líquido ácido da placa, bem como na área de direcionamento do fluxo. A análise no local revelou que os parâmetros operacionais do sistema, como a temperatura de funcionamento, o fluxo e a concentração, estavam todos acima dos valores definidos no projeto. Além disso, a temperatura de uso estava muito acima do limite aceitável para o material. Os trocadores de calor de placas que utilizam vapor saturado como fonte de calor no lado primário são suscetíveis à corrosão das placas durante seu funcionamento, o que pode causar mistura de produtos. Isso ocorre porque a temperatura do vapor é alta, o que faz com que as juntas de borracha presentes nos equipamentos falhem sob essas condições extremas. Isso provoca vazamento de vapor, que se condensa rapidamente na área de vedação secundária. À medida que o vazamento continua, o resíduo de condensação se acumula cada vez mais, formando áreas locais com alta concentração de cloro. Isso cria condições para a corrosão da camada de passivação na superfície das placas. Ao mesmo tempo, devido às grandes tensões internas geradas pelo prensamento a frio das chapas nessa região, e quando a camada de passivação da superfície é danificada, essas tensões internas causam a ocorrência de corrosão por tensão. 　2.2 Métodos de tratamento 　　① Substituir as placas com rachaduras ou buracos; para isso, utiliza-se o método de transmissão de luz para identificar as rachaduras nas placas no local. ②Ajuste os parâmetros de operação para que atinjam as condições de projeto. ③Ao reparar e montar o trocador de calor, as dimensões de aperto devem atender aos requisitos; não é verdade que quanto menor, melhor. ④ O material das placas deve ser adequadamente combinado. 3. Queda de pressão excessiva 　3.1 Causas 　① Os canais do sistema em operação não foram devidamente limpos; especialmente nos canais de sistemas recém-instalados, muitos resíduos (como escória de soldagem) acabam entrando no interior do trocador de calor de placas. Como a área dos canais do trocador de calor é bastante pequena, os sedimentos e partículas em suspensão se acumulam nos cantos e nas áreas de direcionamento do fluxo. Isso faz com que a área dos canais nesses locais diminua significativamente, causando assim uma grande perda de pressão nesses pontos. ② Na primeira escolha do trocador de calor de placas, a área é pequena demais, o que faz com que a velocidade do fluxo entre as placas seja alta e a queda de pressão seja significativa. ③ Após um certo período de operação do trocador de calor de placas, ocorre um aumento excessivo da pressão devido à formação de incrustações na superfície das placas. Exemplo: Em 2000, nossa fábrica forneceu aos usuários em Xinjiang trocadores de calor do tipo BR10, para serem utilizados em sistemas de aquecimento central com troca de calor entre água e água. A temperatura de fornecimento da água era de 130 graus. C. Na seleção do design do trocador de calor, a derivada de transferência de calor é elevada, chegando a cerca de 5500 W/(m·K), enquanto o valor ideal deveria ser de 3500 W/(m·K). Ao mesmo tempo, a empresa responsável pelo projeto escolheu bombas com um excesso de vazão, o que fez com que a velocidade do fluxo entre as placas do lado secundário do trocador de calor ultrapassasse 1 m/s. A pressão de operação real ficou entre 0,2 e 0,3 MPa, o que causou um grave desequilíbrio no equilíbrio hidráulico da rede secundária. 　3.2 Métodos de tratamento 　　① Remover sujeiras ou incrustações nos canais do trocador de calor. Em sistemas recém-implantados, é necessário realizar a limpeza semanalmente, de acordo com as condições reais do sistema. Remoção de incrustações de água na superfície das placas (principalmente CaCO₃). Nesse caso, utiliza-se como solução de limpeza uma solução contendo 0,3 de amino-sulfônico, ou uma solução ácida com concentração de 0,8*, contendo 0,3 de urotropina, 0,2 de anilina e 0,1 de cianeto de potássio. A temperatura de limpeza é de 40 a 60°C. Ao realizar a limpeza química do equipamento sem desmontá-lo, é necessário abrir as entradas e saídas do meio frio no trocador de calor. Ou, na hora da instalação do equipamento, devem ser instalados conectores DN25 nas entradas e saídas do meio, para que o líquido de limpeza possa ser injetado no equipamento. Após a imersão, deve-se lavar completamente o equipamento com água limpa, a fim de remover os resíduos de ácido, fazendo com que o pH fique ≥ 7. Ao desmontar e limpar, mergulhe as placas em solução de limpeza por 30 minutos, depois use uma escova macia para remover a incrustação e, por fim, lave bem com água limpa. Durante o processo de limpeza, deve-se evitar danificar as placas e os amortecedores de borracha. Se for utilizada o método de lavagem por refluxo mecânico sem desmontagem do equipamento, é necessário conectar um tubo nas tubulações de entrada e saída do meio a ser lavado, a fim de conectar o equipamento ao veículo de limpeza mecânica. O líquido de limpeza deve ser injetado no equipamento na direção oposta à do fluxo do meio, com um tempo de ciclo de limpeza de 10 a 15 minutos. A velocidade do fluxo do meio deve ser controlada entre 0,05 e 0,15 m/s. Por fim, faça mais algumas ciclagens com água limpa, de modo que a concentração de Cl na água fique abaixo de 25 mg/L. ② Para a água de circulação secundária, é preferível utilizar água macia, que tenha sido tratada para reduzir sua dureza. Geralmente, exige-se que a concentração de sólidos em suspensão na água não seja superior a 5 mg/L, que o diâmetro das impurezas não exceda 3 mm e que o pH seja igual ou maior que 7. Quando a temperatura da água não excede 95°C, a concentração de Ca e Mg não deve ultrapassar 2 mmol/L ； Quando a temperatura da água é superior a 95°C, a concentração de Ca e Mg não deve exceder 0,3 mmol/L, e a concentração de oxigênio dissolvido não deve exceder 0,1 mg/L. ③Para sistemas de aquecimento centralizado, pode-se utilizar o método de reabastecimento do sistema secundário de uma só vez. 4 A temperatura de aquecimento não atende aos requisitos. 4.1 Causas ① O fluxo do meio no lado primário é insuficiente, o que resulta em uma grande diferença de temperatura no lado quente e em uma baixa queda de pressão. ② A temperatura do lado frio é baixa, e as temperaturas nas extremidades fria e quente também são baixas. ③ A distribuição do fluxo em vários trocadores de calor de placas operando em paralelo é desigual. ④Há incrustações graves no interior do trocador de calor. 　4.2 Métodos de tratamento 　　　① Aumentar o fluxo da fonte de calor ou aumentar o diâmetro dos tubos que transportam o meio termoquímico. 　　 ② Equilibrar o fluxo de vários trocadores de calor de placas em operação em paralelo. ③Desmontar o trocador de calor de placas para limpar a incrustação na superfície das placas.