Причины различных неисправностей в панельном обменнике и способы их устранения

Thread Content

Для обеспечения нормальной работы пластинчатого теплообменника и увеличения срока службы ключевых компонентов (таких как пластины, уплотнительные прокладки), крайне важно знать о возможных неисправностях в таком теплообменнике, их причинах и способах устранения. 1 Внешняя утечка 　1.1 Причины возникновения 　　① Недостаточная степень зажима, неравномерные размеры в разных точках (допуск отклонений по размерам не должен превышать 3 мм) или ослабление зажимных болтов. ② Часть уплотнительных прокладок вышла из уплотнительных канавок; на основной поверхности уплотнительных прокладок имеются загрязнения; прокладки повреждены или износились. ③ Деформация пластин и неправильная сборка приводят к смещению подкладки. ④В зоне уплотнительного паза пластины или в области второго уплотнения имеются трещины. Пример: во многих тепловых станциях в Пекине, Цинхай и Синьцзяне в качестве источника тепла на первичном уровне используется насыщенный пар. Из-за высокой температуры пара, в начальный период работы оборудования, когда система ещё не стабилизировалась, резиновые уплотнители теряют свои свойства под действием высоких температур, что приводит к утечке пара. 　1.2 Методы обработки　　　① В условиях отсутствия давления необходимо снова зажать оборудование согласно размерам зажима, указанным производителем. Размеры зажима должны быть одинаковыми; допуск по этим размерам не должен превышать ±0,2 Н·мм (Н). Для общего количества пластин параллельность между двумя зажимными пластинами должна составлять не более 2 мм. ② Определите места утечек и сделайте на них отметки, затем демонтируйте теплообменник, поочередно проверьте все элементы и устраните проблемы, после чего снова соберите устройство или замените прокладки и пластины. ③ Разбирают теплообменник, ремонтируют деформированные участки пластин или заменяют их. При отсутствии запасных деталей в виде пластин можно временно снять деформированную часть пластины и затем снова собрать устройство. ④ При повторной сборке разобранных пластин необходимо очистить их поверхности, чтобы предотвратить прилипание грязи к уплотнительным поверхностям прокладок. 2. Потоки жидкости 2.1 Причины возникновения 　　① Коррозия пластин из-за неправильного выбора материала приводит к появлению трещин или отверстий. ②Условия эксплуатации не соответствуют требованиям проектирования. ③ Остаточные напряжения, возникающие при холодной штамповке пластин, и слишком малые размеры зажима во время сборки приводят к коррозии под действием напряжений. ④В зоне утечки между пластинами наблюдается незначительная утечка, что приводит к концентрации вредных веществ (например, C1) в среде; эти вещества разрушают пластины, что вызывает утечку жидкости. Пример: В системе сульфурной кислоты одной из компаний по производству алюминия был установлен плитчатый теплообменник модели BR03, в котором в качестве материала пластин использовался 254 SMo. Через 5 месяцев эксплуатации произошла коррозия стальных соединений на стороне охлаждающей воды, в результате чего кислота попала в эту зону. При проверке были обнаружены серьезные процессы коррозии и трещины в зоне входа кислоты и в области направления потока. Анализ на месте показал, что такие технологические параметры, как температура работы системы, расход и концентрация, превышают установленные значения; кроме того, температура использования значительно превышает допустимые пределы для данного материала. Пластинчатые теплообменники, в которых в качестве источника тепла на первой стороне используется насыщенный пар, при эксплуатации склонны к коррозии пластин, что приводит к смешиванию продуктов. Это происходит из-за высокой температуры пара: во время работы оборудования резиновые уплотнители могут легко выйти из строя под действием высоких температур, что приводит к утечке пара и его быстрому конденсированию в зоне второго уплотнения. По мере усиления утечек конденсат накапливается все больше, что приводит к образованию в некоторых местах зон с высокой концентрацией Cl. Это создает условия для коррозии пассивного слоя на поверхности пластин. В то же время из-за высоких внутренних напряжений, возникающих при холодной штамповке пластин в этом регионе, при нарушении защитного покрытия на поверхности происходит коррозия под действием этих напряжений. 　2.2 Методы обработки 　　① Замена пластин с трещинами или сквозными отверстиями; на месте выявление трещин в пластинах с помощью метода просвечивания. ②Отрегулируйте параметры работы, чтобы они соответствовали проектным условиям. ③При ремонте и сборке теплообменника размер зажима должен соответствовать требованиям; чем меньше он, тем лучше — это не так. ④ Материалы пластин должны быть разумно согласованы. 3 Чрезмерное падение давления 　3.1 Причины возникновения 　　① Трубопроводы системы не были должным образом прочищены во время эксплуатации; особенно в трубопроводах новой установки внутрь пластинчатого теплообменника попадает много загрязнений (например, шлак и т. п.). Из-за небольшой площади прохода в пластинчатом теплообменнике осадки и взвеси скапливаются в уголках и в зонах направления потока, что приводит к значительному сокращению площади прохода в этих местах. В результате основные потери давления происходят именно здесь. ② При первом выборе плитного теплообменника его площадь бывает слишком мала, из-за чего скорость потока между пластинами становится слишком высокой, а падение давления — слишком великим. ③ После некоторого времени работы пластинчатого теплообменника из-за налипания налета на поверхности пластин возникает слишком большое падение давления. Пример: В 2000 году наш завод поставил клиентам в Синьцзяне панельные теплообменники модели BR10, предназначенные для систем централизованного отопления с теплообменом воды на воду; проектная температура подачи воды составляла 130 °C. C. При проектировании и выборе теплообменника показатель теплопередачи слишком высок — около 5500 Вт/(м·К), в то время как в реальности он должен составлять 3500 Вт/(м·К). В то же время проектировщики при выборе насосов установили слишком большой запас пропускной способности, в результате чего скорость потока между пластинами теплообменника на вторичной стороне превысила 1 м/с. Фактическое давление падения составило 0,2–0,3 МПа, что привело к серьезному нарушению гидравлического баланса во вторичной сети. 　3.2 Методы обработки 　　① Удаление грязи или налета на трубопроводах теплообменника; в случае новых систем очистка проводится еженедельно в зависимости от условий эксплуатации. Очистка поверхности пластин от известкового налета (в основном CaCO₃). В этом случае в качестве средства для очистки используется раствор, содержащий 0,3 молей аминосульфоновой кислоты, или раствор кислоты концентрацией 0,8 *ao, содержащий 0,3 молей уротопина, 0,2 молей анилина и 0,1 моля калийцианиата. Температура очистки составляет 40–60°C. При химической промывке без демонтажа оборудования необходимо открыть входные и выходные отверстия для холодного теплоносителя в теплообменнике, либо при установке оборудования установить на входных и выходных фитингах отверстия для промывки размером DN25. В оборудование вводят подготовленный раствор для промывки; после этого остатки кислоты смываются чистой водой до достижения уровня pH ≥ 7. При демонтаже и чистке пластины замачивают в растворе для чистки на 30 минут, затем аккуратно счищают налет мягкой щеткой и в конце промывают чистой водой. Во время процесса очистки необходимо избегать повреждения пластин и резиновых прокладок. Если используется метод механической обратной промывки без демонтажа оборудования, необходимо заранее подключить специальные отверстия к трубопроводам входа и выхода среды. Оборудование соединяется с машиной для механической чистки, а чистящая жидкость вводится в оборудование в направлении, противоположном направлению потока среды. Время циклической промывки составляет 10–15 минут; скорость потока среды должна контролироваться в пределах 0,05–0,15 м/с. В заключение несколько раз промойте с помощью чистой воды, чтобы концентрация хлора в ней составляла менее 25 мг/л. ② Для вторичной циркуляционной воды предпочтительно использовать мягкую воду, пройдшую процедуру смягчения. Обычно требуется, чтобы концентрация взвешенных частиц в воде не превышала 5 мг/л, диаметр примесей — не более 3 мм, а pH — не ниже 7. При температуре воды, не превышающей 95°C, концентрация Ca и Mg должна быть не выше 2 ммоль/л ； Когда температура воды превышает 95°C, концентрация Ca и Mg не должна превышать 0,3 ммоль/л, а концентрация растворенного кислорода — 0,1 мг/л. ③Для систем централизованного отопления можно использовать метод однократной подпитки вторичной сети водой. 4 Температура отопления не соответствует требованиям 　4.1 Причины возникновения 　　① Недостаточный расход среды на входе приводит к большой разнице температур с теплой стороны и небольшому падению давления. ② Температура на холодной стороне низкая, а также температуры на холодном и горячем концах низкие. ③ При параллельной работе нескольких пластинчатых теплообменников распределение потока происходит неравномерно. ④Внутри теплообменника сильное налетание известняка. 　4.2 Методы обработки 　　　① Увеличить поток теплового источника или диаметр трубопровода, через который проходит теплоноситель. 　　 ② Сбалансировать расходы у нескольких плитчатых теплообменников, работающих в параллель. ③Разобрать панельный теплообменник для очистки поверхности пластин от налета.