换热站板片清洗技术规范

2019-03-11 19:03:00 zixun
板式换热器原理 板式换热器是由许多波纹形的传热板片,按一定的间隔、通过橡 胶垫片压紧组成的可拆卸的换热设备。板片组装时,两组交替排列, 板与板之间用粘结剂把橡胶密封板条固定好,起作用是防止流体泄 漏并使两板之间形成狭窄的网形流道,换热板片压成各种波纹形, 以增加换热板片面积和刚性,并使流体在低流速下形成湍流,以达 到强化传热的效果。板上的四个角孔,形成了流体的分配管和泄集 管,两种换热介质分别流入各自流道,形成逆流或并流通过每个板 片进行热量交换。 特点:(1)体积小、占地面积小;(2)传热效率高;(3)组 装灵活;(4)金属消耗量低;(5)热损失小;(6)拆卸、清洗、 检修方便;(7)板式换热器缺点是密封周边较长,容易泄漏,不能 承受高压。 板式换热器有哪几部分组成?有什么作用? 板式换热器主要由传热板片、密封垫片、两端压板、压紧螺栓、支 架等组成。 板片材料不锈钢 304,316,316L 和 317 的区别 板式换热器板片的材料常用有 304,316,316L 和 317。这四种材 料是用得最普遍的,其中,又以 304 最为常见。304 是一种通用型 的不锈钢,其广泛应用于需要有良好综合性能(耐腐蚀性和成型性) 的设备中,其性价比最高。 316 和 317 相比 304 而言,二者都含有钼,但 317 的含钼量 要高于 316。二者总的性能要优于 304 的不锈钢。316 不锈钢可以 应用于硫酸浓度低于 15%和高于 85%的介质中,316 具有良好的抗 氧化物侵蚀的性能,通常用于海洋环境。 316L 的最大碳含量为 0.03,主要用于焊接后不能进行退火和需 要最大耐腐蚀性的用途中。 在任何情况下不得使用盐酸清洗不锈钢金属板。 制备清洗液时,水中氯含量不得超过 300ppm。 可采用的化学清洗剂:氢氧化钠,碳酸钠。浓度 4%,最高温度 80 度。 水沟- 碳酸钙,硫酸钙,硅酸盐,沉淀物 - 腐蚀产物,氧化铁,泥沙, 氧化铝。 可采用的化学清洗剂;硝酸,磷酸,柠檬酸,氨基硫磺,最高浓度 4%,最高温度 80 度。 由于水垢的导热性能极差,(其导热系数仅为刚才导热系统的 1130-1150 ),因使板式换热器传热器恶化,大大降低了传热效率, 造成热能的严重浪费。资料显示,水垢每增厚 1mm,热效率降低 8% 左右。水垢的存在会堵塞板式换热器通道,使系统阻力增大,影响 设备的安全和热力系统的正常运行。板式换热器的清洗方法。目前, 采用的进口板式换热器为焊接式整体型,无法拆装。采用的国产板 式换热器虽可拆装,但要将受热面上的水垢及杂物清理,拆装的劳 动强度较大,投入的人力较多、除垢后还不彻底;对金属板片、密 封条都有损耗,加上紧固螺栓难度较大,极易造成板片变形或损坏, 板式换热器密封条所用的 502 胶价格较高,增加资金投入。从 1998 年开始,经过对板式换热器结垢的主要原因分析,逐渐摸索出板式 换热器的化学酸洗除垢法。其优点是简便、经济、迅速、有效。 清洗除垢的基本原理: 1、 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。 2、 剥离作用:酸溶液能溶解金属表面的氧化物,破坏与水垢结合, 从而使附着在金属氧化物表面的水垢剥离,并脱落下来。 3、 气掀作用:酸溶液与钙镁碳酸盐水垢发生反应后产生大量的二 氧化碳。二氧化碳气体在溢出过程中,对于难溶或溶解较慢的 水垢层,具有一定掀动力,使水垢从换热器受热表面脱落下来。 4、 疏松作用:对于含有硅酸盐的水垢层和硫酸盐混合水垢,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。 清洗剂的选择 目前国内普遍采用的酸洗剂包括有机酸和无机酸两大类。有机酸 主要有甲酸、草酸、柠檬酸等。无机酸主要有:盐酸、硝酸、氢氟 酸等。根据换热器结构和工艺、板片材质及水垢成分的分析认为: 1、 换热器流通面积小,内部结垢复杂,清洗液若产生沉淀不 易排放。 2、 换热器材质为镍钦合金,使用盐酸作为清洗液,容易对变 成产生强腐蚀,缩短换热器使用寿命。 3、 水垢的主要成分为钙镁碳酸盐和铁的氧化物。通过反复试 验发现,选择甲酸这种有机酸作为清洗剂效果最佳。甲酸 与水垢反应后生成易于排放的络合物溶液,若在甲酸清洗 液中加入缓蚀剂和表面活性剂。可有较好的清洗效果,并 可最大限度减少清洗液对板片的腐蚀。经过对水垢样本的 化学实验表明,甲酸能够有效清除,通过酸液浸泡实验 (浸泡时间为 120 分钟左右),发现甲酸对换热器板片腐 蚀较小。 清洗的工艺及要求。其工艺要求为:1、酸液温度,提高双 喜温度有利于除垢效果,但温度过高会加剧酸洗液对换热 器板片的腐蚀。通过实验发现,酸洗液温度控制在 60℃为 宜。2、酸洗液浓度,根据反复实验,选洗液按甲酸 81%, 水 17%,缓冲剂 1.2%,表面活性剂 0.8%的浓度配置,清 洗效果较佳。3、酸洗方式及时间,酸洗方式以静态浸泡和 动态 循环相结合的方式进行。酸洗时间为静态浸泡 2 小时, 然后动态循环 3-4 小时。在酸洗过程中经常取样化验酸洗 液浓度,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。由于酸洗结束后,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。 清洗的具体步骤 1、利用一定压力的水对换热器进行连续开式冲洗,尽可能将换热器 内要求配制好
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