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板式換熱器額定的工作壓力?

發布者:2019-04-24 16:39:42
板式換熱器作為一種緊湊的換熱設備,盡管其發展已有很久的歷史,且在一些部門(如食品、制藥等行業)有著許多的應用,但是由于其耐溫、耐壓、耐腐蝕等能力的不足而制約了其應用范圍。我公司某廠離子膜車間蒸發工段,采用兩臺BR0.2型板式換熱器并聯對堿液進行冷卻,換熱器熱流體入口介質是溫度在8 5℃以上的堿液(含少量鹽),出口溫度約為50℃。板片熱交換器材質為304不銹鋼板,壓制人字形0.6m m厚度波紋板,由具有反向左右的人字溝槽組成迷宮式的流體通道。經二年使用,板式換熱器出現滲漏,采取板式換熱器防泄漏措施一個月后要停車檢修。下面簡要分析下該板式換熱器失效的原因。
密封墊片材料
可拆式板式換熱器使用時出現泄漏,其原因除板片腐蝕外,密封墊片材料的失效也是個重要因素。主要存在以下方式:①橡膠密封墊片材料在與流體接觸時,當某流體組份滲入橡膠,有時可萃取其中的可溶解物質,導致產生橡膠密封墊片的溶脹;②鹵素的存在和臭氧的作用使密封墊片變軟或使其發生應力腐蝕開裂。③在高溫下,彈性材料會分解并釋放出化學物質,而這些物質本身會腐蝕板片材料,比如FPM橡膠會釋放氧。拆卸該板式換熱器后,發現板片冷流體端表面光亮,局部有少量黑色垢狀物,腐蝕坑數量較少并未穿透,且腐蝕坑中有黑色沉積物,故可推斷為密封墊片腐蝕存在。
流體壓力
可拆式板式換熱器在額定工作壓力之內使用時出現泄漏,除設備在制造裝配方面的質量因素之外,主要與系統中出現的水錘、氣錘非正常沖擊載荷有關,這是使用過程中不易觀察到的現象。沖擊所造成的壓力峰值往往比正常的工作壓力高,使安裝在板式換熱器中的橡膠密封墊移位,導致密封失效[2]。由于該種設備的傳熱元件,采用不銹鋼薄板制造(厚度為0.5-1.0m m),其密封剛性相對較差且密封周邊很長,所以耐沖擊壓力的能力遠低于管殼式換熱器。板式換熱器的這種非正常沖擊可依據為其提供輸送介質的設備來判斷,在檢修為該板式換熱器輸送堿液的堿泵時發現,泵殼存在少量蜂窩,說明泵運行過程中有氣蝕現象;同時因前期板片的周圍存在泄漏的情況,故可推斷流體壓力的變化也是泄漏的一個可能因素。
溫度
溫度的變化也能造成密封失效。當溫度變化過快時,橡膠密封墊的線脹系數與彈性變形量和密封預緊力不相匹配,使密封預緊力下降,造成設備承壓能力低于額定設計壓力。
腐蝕      
板式換熱器的腐蝕主要是指板片的腐蝕。板式換熱器大多是由不銹鋼薄板壓制而成,不銹鋼雖有良好的耐腐蝕性,但是在鈍化膜被破壞后將使不銹鋼板片產生均勻的或局部的腐蝕。板式換熱器表現出的腐蝕現象大多是Cl-引起的應力腐蝕,常發生在板片密封槽底部以及有污垢形成后的垢底部位,其主要成因為:①不銹鋼板片由機械冷沖壓而成,以免殘存于表面殘余應力,對于不包括鉬元素的不銹鋼薄板,消減表面殘余應力是很困難的。②板片組裝后形成了多縫隙結構,相鄰板片波紋相互交叉形成大量觸點。在交叉觸點上將存在縫隙,縫隙內介質流動不暢,使縫隙內外存在氧的濃度差,從而引起縫隙腐蝕。③當板片表面的污垢嚴重時,介質中的腐蝕元素(Cl、S等)可能大量附著于污垢,并在垢底縫隙處富集。④密封槽底中的有害元素往往是粘接劑中的Cl因溫度升高失穩析出來的。穿孔腐蝕坑熱流體一側裂口較顯眼,多數腐蝕呈縫隙形狀,大部分已經穿透。因此可判斷該板式換熱器的腐蝕情況是多種因素的綜合反應。
分析與討論
根據上述分析及檢驗結果,該換熱器板片失效主要是腐蝕失效,
換熱器采用三元乙丙膠作為密封墊,由于溫度高加上壓緊力的作用,使墊中的S元素與板片接觸產生某種硫化物,導致腐蝕的發生。
換熱器由許多板片交替排列、壓緊組合而成,相鄰板片波紋相互交叉形成大量觸點。在交叉觸點上將存在縫隙,縫隙內介質不流動或流動不暢,導致縫隙內外存在氧的濃度差,從而引起縫隙腐蝕,使縫隙內某些區域優先發生腐蝕溶解,這是其均在觸點處發生穿孔腐蝕的主要原因。
換熱器在操作系統中,受到額定載荷的非正常沖擊時,容易產生密封墊的移位而引起泄漏。
板式換熱器的質量及使用壽命久取決于密封墊的質量和使用壽命。對于大對數的換熱器而言,板片一般不會損壞,而密封墊則容易老化而引起泄漏,所以密封墊的好壞決定了換熱器的好壞和使用壽命。 ARD板式換熱器選用ARD本公司生產的高質量的換熱器密封墊作為配套密封墊,ARD板式換熱器的長時間運行壽命。 艾瑞德每種規格的板片,均具有至少兩個板型,采用熱混合技術,可以綜合換熱器的傳熱和壓降,使其運行在工作點。內旁通,雙流道技術和不等流通截面積裝配為兩側介質流量相差較大的工況提供了解決方案。ARD板式換熱器有AB系列、AM系列、AL系列、AP系列、AS系列等幾大系列百余種板型。不同型號都有深波紋、淺波紋、大角度、小角度等,可以根據不同用戶的需要,加工按用戶需要進行設計制造。

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