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【摘要】对板式换热器结垢的原因及其危害进行了分析，着重阐述了集中供热生产运行中，板式换热器结垢后的处理方式，并提出了相应的解决措施及在运行中的维护。
【关键词】板式换热器；清洗；结垢；维护
一、结垢堵塞
板式换热器的流道间隙较小（2.5～6mm），直径大于1.5～3mm的颗粒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，严重的造成装置连续生产中断。（1）原因分析。板式换热器运行中主要故障是因结垢导致热工性能下降，需要采取机械或化学方法清理水垢，从板式换热器上清理下来的水垢有的厚度达5mm，我们对其做了垢样检测，主要成分是碳酸盐，同时还有少量硫酸盐和氧化铁垢及泥垢。可见，板式换热器中水垢的产生主要是由于水的硬度而引起的，硬度越高，板式换热器结垢频率越高。少量的氧化铁垢及泥垢是由于系统管网铁的氧化及淤泥而导致。（2）水垢对板式换热器的危害。一是浪费蒸汽；二是影响板式换热器安全运行；三是缩短板式换热器寿命。
二、清洗水垢
（1）化学清洗。目前多采用的是酸洗，清洗剂有有机酸和无机酸。有机酸主要有：草酸、甲酸等。无机酸主要有：盐酸、硝酸等。根据换热器结垢和工艺、材质和水垢成分分析得出：一是换热器流通面积小，内部结构复杂，清洗液若产生沉淀不易排放；二是换热器材质为镍钛合金，使用盐酸清洗易对板片产生强腐蚀，缩短换热器使用寿命。通过反复试验发现，在甲酸清洗液中加入缓冲剂和表面活性剂，可降低清洗液对板片的腐蚀，同时甲酸能够有效地清除水垢及附在板片上的水垢。第一，清除水垢的基本原理。一是溶解作用：酸溶液容易与钙、镁、碳酸盐水垢发生反应，生成易溶化合物，使水垢溶解。二是剥离作用：酸溶液能溶解金属表面的氧化物，破坏与水垢的结合。从而使附着在金属氧化物表面的水垢剥离，并脱落下来。三是疏松作用：对于含有硅酸盐和硫酸盐的混合水垢，由于钙、镁、碳酸盐和铁的氧化物在酸溶液中溶解，残留的水垢会变得疏松，很容易被流动的酸溶液冲刷下来。第二，清洗水垢的工艺要求。一是酸洗温度：通过反复试验发现，酸洗温度控制在60℃最为适宜。二是酸洗液浓度：根据反复试验得出，酸洗液应按甲酸81％、水17％、缓冲剂1.2％、表面活性剂0.8%配制，清洗效果极佳。三是酸洗方法及时间：酸洗方法应以静态浸泡和动态循环相结合的方法进行。酸洗时间为先静态浸泡2h，然后动态循环3～4h。在酸洗过程中应经常取样化验酸洗浓度，当相邻两次化验浓度差值低于0.2％时，即可认为酸洗反应结束。四是钝化处理：酸洗结束后，板式换热器表面的水垢和金属氧化物绝大部分被溶解脱落，暴露出崭新的金属，极易腐蚀，因此在酸洗后，对换热器板片进行钝化处理。（2）机械清洗。机械清洗过程中的注意事项：一是板式换热器拆卸前应测量板束的压紧长度尺寸，做好记录（重装时应按此尺寸）。二是密封垫片若粘在两板片间的沟槽内，此时需用螺丝刀小心地将其分开，螺丝刀应先从易剥开的部位插入，然后沿其周边进行分离。三是在拆除及清理过程中，要轻拿轻放，不能用力撞击或振动，以免损坏换热板片及密封胶垫。四是清理时，决不能使用金属刷刷洗，尤其是不锈钢板片，以免造成板片表面划伤，加速板片的腐蚀，如果板片上有污点或铁锈时，可用去污粉清除。
三、板式换热器的运行与维护
（1）在运行前应检查板式换热器各夹紧螺栓是否松动，如
松动应夹紧；对管网系统进行冲洗、吹净。（2）启动前应打开换热器的所有出口阀门，关闭进口阀门，循环泵启动后，再缓慢打开换热器的进口阀门，逐步提高流量及压力，避免瞬时冲击而产生局部高压损坏设备。（3）开机时，应先开启循环水系统，再打开蒸汽阀；关机时，应先关闭蒸汽阀，待水温降到60℃以下时，再关闭循环水泵，以免造成换热器高温过热，过早老化。（4）开车运行后，应通过管路系统中的放气阀排出设备中的空气，防止空气停留在设备中，降低传热效果。（5）为防止结垢，必须保证软化设备完好，循环水的硬度≤0.6mmol/L，在整个系统中，除污器和过滤器应当进行不定期的清理外，还应当保持管网中的清洁，以防止换热器堵塞。
四、结语
板式换热器在运行中主要故障是结垢引起堵塞，造成热工性能下降，而结垢的主要原因是循环水的硬度高，循环水硬度要符合热水锅炉水质标准，即≤0.6mmol/L时，才能保证不结垢。因此，要保证板式换热器正常使用，必须保证循环水硬度符合标准，必须保证软化水设备完好。否则，将形成“结垢-清理-再结垢-再清理”的恶劣状态，不仅耗费人力、物力，增加检修费用，而且会缩短板式换热器的使用寿命。
参考文献
[1]板式换热器及换热装置技术应用手册[M]．北京：中国建筑工业出版社
[2]板式换热器维护检修规程[M]．北京：化学工业出版社，2004 |
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发表于 2022-2-27 18:27:33