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發布時間:2024-10-9

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關于板式冷卻器占重要地位分析其板片故障分析

列管式冷卻器具有散熱面積大,體積小,使用壽命長,維修方便,工作可靠等優點。列管式冷卻器適用于冶金、礦山、機電、輕工、紡工、食品和其它工業部門的稀油潤滑系統和液壓系統中的冷卻之用。在食品、化工、石油、動力、制冷等行業中廣泛使用各種列管式冷卻器,它不僅可以單獨作為加熱器、冷卻器等使用,而且是一些化工單元操作的重要附屬設備,因此在化工生產中占有重要地位。
列管式冷卻器的主要特點:
 (1)耐溫性:聚丙烯塑料熔點為164-174℃,一般使用溫度可達110-125℃。
(2)耐腐蝕性:聚丙烯具有優良的耐化學品性,對于無機化合物,不論酸,堿、鹽溶液,除強氧化性物料外,幾乎直到100℃都對其無破壞作用,對幾乎所有溶劑在室溫下均不溶解,一般烷、徑、醇、酚、醛、酮類等介質上都可使用。
(3)無毒性:不結垢,不污染介質,也可用于食品工業。
(4)重量輕:對列管式冷卻器的設備安裝維修極為方便。
由于不銹鋼具有很強的耐腐蝕性能,因此不同型號的不銹鋼是列管式冷卻器常用的板材之一。具體選用哪種型號的不銹鋼還要根據其使用環境來決定。
304L型不銹鋼用途和耐蝕性和304型基本相同,但是含碳量比較低,因此耐蝕性特別是耐晶間腐蝕要比304型的要好,而且可焊性要更好。
316型不銹鋼也是適用于濃度<50%的醋酸和苛性堿液;醇類和丙酮等溶劑;溫度≤100℃濃度<20%的稀硝酸、濃度<30%的稀磷酸、天然冷卻水、冷卻塔水、軟化水等一般有機和無機介質,這種型號的不銹鋼列管式冷卻器耐蝕性要比304型的要好,而且完全可以替代304型的。
316L型號不銹鋼耐蝕性和用途和316型基本相同,但是要比316型的好。317型的不銹鋼的Cr、Mo、Ni元素冷卻器的含量比316型稍高,因此使用壽命要比316型的要好,耐縫隙腐蝕、點蝕和應力腐蝕性能也更好。
AISI904L或SUS890L型不銹鋼可以說性價比非常高的一種材料,價格低,耐蝕性要比上述幾種材料要好,因此特別適用于介質為一般硫酸、磷酸等酸類和鹵化物的列管式冷卻器使用。
它是工業生產中使用較廣的制冷設備,它可以對空壓機產生的高溫壓縮空氣進行冷卻,除去壓縮空氣中的大量水份。空氣冷卻器的應用范圍比較廣泛,主要如下:
1、可用于冷卻或冷凝
2、廣泛應用于:煉油、石油化工塔頂蒸氣的冷凝;
3、應于用回流油、塔底油的冷卻;
4、空氣冷卻器應用于各種反應生成物的冷卻;
5、空氣冷卻器應用于循環氣體的冷卻及電站汽輪機排氣的冷凝。
主要產品有各種規格的冷卻器,冷油器,鋁制冷卻器,空氣冷卻器,板式換熱器等與汽輪機發電設備配套的各種冷油器、汽封加熱器、汽封冷卻器、電機空冷器、冷凝器。
板式換熱器已被廣泛應用于食品、機械、冶金、石油化工和船舶等領域,板式換熱器具有傳熱系數高、壓降小、結構緊湊、質量輕、占用空間小、面積和流程組合方便、零件通用性強、可選擇資料廣以及容易實現規模化生產等特點。并成為鄉村集中供熱工程中的主導換熱設備。為了保證板式換熱器的正常運行,延長關鍵部件如板片、膠墊使用壽命,解掌握板式換熱器出現的故障及其發生原因和處置方法顯得尤為重要。
板式換熱器常見故障
1.1外漏
主要表示為滲漏量不大,水滴不連續和泄漏量較大,水滴連續外漏出現的主要部位為板片與板片之間的密封處、板片二道密封泄漏槽部位以及端部板片與壓緊板內側。
1.2串液
主要特征為壓力較高一側的介質串入壓力較低一側的介質中,系統中會呈現壓力和溫度的異常。如果介質具有腐蝕性,列管式冷卻器還可能導致管路中其它設備的腐蝕。串液通常發生在導流區域或者二道密封區域處。
1.3壓降大
介質進、入口壓降超越設計要求,甚至高出設計值許多倍,嚴重影響系統對流量和溫度的要求。供暖系統中,若熱側壓降過大,則一次側流量將嚴重不足,即熱源不夠,導致二次側出溫度不能滿足要求。
1.4供熱溫度不能滿足要求
主要特征是入口溫度偏低,達不到設計要求。
原因分析及處理方法
2.1外漏
2.1.1發生原因
①夾緊尺寸不到位、各處尺寸不均勻各處尺寸偏差不應大于3mm或夾緊螺栓松動。②局部密封墊脫離密封槽,密封墊主密封面有臟物,密封墊損壞或墊片老化。③板片發生變形,組裝錯位引起跑墊。④在板片密封槽部位或二道密封區域有裂紋。實例:北京、青海和新疆等地的多個熱力站均采用飽和蒸汽作為一次側熱源
供暖,由于蒸汽溫度較高,設備運行初期系統不穩定的情況下,橡膠密封墊在高溫下失效,引起蒸汽外漏。
2.1.2處置方法
①無壓狀態,按制造廠提供的夾緊尺寸重新夾緊設備,尺寸應均勻一致,壓緊尺寸的偏差應不大于±0.2NmmN為板片總數兩壓緊板間的平行度應保持在2mm以內。②外漏部位上做好標記,然后列管式冷卻器解體逐一排查解決,重新裝配或更換墊片和板片。③將開換熱器解體,對板片變形部位進行修理或者更換板片。沒有板片備件時可將變形部位板片暫時撤除后重新組裝使用。④重新組裝拆開的板片時,應清潔板面,防止污物粘附著于墊片密封面。
2.2串液
2.2.1發生原因
①由于板材選擇不當導致板片腐蝕發生裂紋或穿孑L②操作條件不符合設計要求。③板片冷沖壓成型后的剩余應力和裝配中夾緊尺寸過小造成應力腐蝕。④板片泄漏槽處有輕微滲漏,造成介質中有害物質如C1濃縮腐蝕板片,形成串液。實例:某鋁業有限公司硫酸系統中1臺板片材料為254SMoBR03板式換熱器,運行5個月后呈現冷卻水側碳鋼接管腐蝕泄漏,酸液泄漏到冷卻水側。檢查發現板片酸液進口處和導流區域有嚴重的腐蝕及開裂現象。現場分析發現,系統運行溫度、流量和濃度等工藝參數均超出設計條件,使用溫度遠超出材料的適用范圍。采用飽和蒸汽作為一次側熱源的列管式冷卻器在運行過程中容易發生板片腐蝕,導致產品串液。這是由于蒸汽溫度較高,設備運行中很容易造成橡膠密封墊在高溫下失效,引起蒸汽外漏并在二道密封區域急速冷凝。隨著外漏的不時進行,冷凝殘液越聚越多,局部形成cl質量濃度較高區域,達到破壞板片外表鈍化層的腐蝕條件。同時,由于此區域板片冷沖壓形成的內部應力較大,外表鈍化層被破壞的情況下,內部應力作用導致應力腐蝕的發生。
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