任何設(shè)備在使用過程中都難免會出現(xiàn)故障,我們需要有分析故障的能力,找到原因并及時處理,這樣才能保證工作的正常進(jìn)行。
冷卻器在使用過程中常見的故障有串液、壓降過大和供熱溫度不能滿足要求等等。接下來分別介紹出現(xiàn)故障的原因和處理辦法:
1、串液
產(chǎn)生原因:
、 由于板材選擇不當(dāng)導(dǎo)致板片腐蝕產(chǎn)生裂紋或穿孔。
②操作條件不符合設(shè)計要求。
、 板片冷沖壓成型后的殘余應(yīng)力和裝配中夾緊尺寸過小造成應(yīng)力腐蝕。
、馨迤孤┎厶幱休p微滲漏,造成介質(zhì)中有害物質(zhì)(如C1)濃縮腐蝕板片,形成串液。實例:某鋁業(yè)有限公司硫酸系統(tǒng)中1臺板片材料為254 SMo的BR03冷卻器,在運行5個月后出現(xiàn)冷卻水側(cè)碳鋼接管腐蝕泄漏,酸液泄漏到了冷卻水側(cè)。檢查發(fā)現(xiàn)板片酸液進(jìn)口處和導(dǎo)流區(qū)域有嚴(yán)重的腐蝕及開裂現(xiàn)象,F(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn),系統(tǒng)運行溫度、流量和濃度等工藝參數(shù)均超出設(shè)計條件,使用溫度遠(yuǎn)超出材料的適用范圍。采用飽和蒸汽作為一次側(cè)熱源的冷卻器在運行過程中容易發(fā)生板片腐蝕,導(dǎo)致產(chǎn)品串液。這是 由于蒸汽溫度較高,設(shè)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(qū)域急速冷凝。隨著外漏的不斷進(jìn)行,冷凝殘液越聚越多,局部形成cl質(zhì)量濃度較高區(qū)域,達(dá)到破壞板片表面鈍化層的腐蝕條件。同時,由于此區(qū)域板片冷沖壓形成的內(nèi)部應(yīng)力較大,在表面鈍化層被破壞的情況下,內(nèi)部應(yīng)力作用導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕的發(fā)生。
處理方法:
、 更換有裂紋或穿孔板片,在現(xiàn)場用透光法查找板片裂紋。
、谡{(diào)整運行參數(shù),使其達(dá)到設(shè)計條件。
、蹞Q熱器維修組裝時夾緊尺寸應(yīng)符合要求,并不是越小越好。
④冷卻器板片材料合理匹配。
2、壓降過大
產(chǎn)生原因:
、龠\行系統(tǒng)管路未進(jìn)行正常吹洗,特別是新安裝系統(tǒng)管路中許多臟物(如焊渣等)進(jìn)入冷卻器的內(nèi)部,由于冷卻器流道截面積較窄,換熱器內(nèi)的沉淀物和懸浮物聚集在角孔處和導(dǎo)流區(qū)內(nèi),導(dǎo)致該處的流道面積大為減小,造成壓力主要損失在此部位。
② 冷卻器選型時面積偏小,造成板間流速過高而壓降偏大。
③ 冷卻器運行一段時間后,因板片表面結(jié)垢引起壓降過大。
實例:2000年我廠為提新疆用戶提供了BR10型冷卻器,用于水一水換熱的集中供熱系統(tǒng),一次供水設(shè)計溫度為130℃。在換熱器設(shè)計選型時,傳熱導(dǎo)數(shù)偏高,接近5 500 w/(rn ·K),而實際應(yīng)在3 500 w/(rn ·K)。同時,設(shè)計單位在水泵選型時流量余量又偏大,造成換熱器二次側(cè)介質(zhì)板間流速超過1 m/s,實際運行壓降在0.2~0.3 MPa,使得二次網(wǎng)水力平衡嚴(yán)重失調(diào)。
處理方法:
、 清除
冷卻器流道中的臟物或板片結(jié)垢,對于新運行的系統(tǒng),根據(jù)實際情況每周清洗一次。清洗板片表面水垢(主要指CaCO3)時,選用含0.3 氨基磺酸溶液或含0.3 烏洛托平、0.2 苯胺、0.1硫氰酸鉀的0.8 硝酸溶液作為清洗液,清洗溫度4O~6O℃。不拆卸設(shè)備化學(xué)浸泡清洗時,要打開換熱器冷介質(zhì)進(jìn)、出口,或安裝設(shè)備時在介質(zhì)進(jìn)、出口接管上安裝DN25清洗口,將配好的清洗液注入設(shè)備中,浸泡后用清水清洗干凈殘留酸液,使pH≥7。拆開清洗時,將板片在清洗液中浸泡30 min,然后用軟刷輕刷結(jié)垢,用清水清洗干凈。清洗過程中應(yīng)避免損傷板片與橡膠墊。若采用不拆卸機(jī)械反沖洗方法,應(yīng)事先在介質(zhì)進(jìn)、出口管路上接一管口,將設(shè)備與機(jī)械清洗車連接,把清洗液按介質(zhì)流動的反方向注入設(shè)備,循環(huán)清洗時間10~15 min,介質(zhì)流速控制在0.05~0.15 m/s。再用清水循環(huán)幾遍,使清水中Cl質(zhì)量濃度控制在25 mg/I 以下。
、 二次循環(huán)水采用經(jīng)過軟化處理后的軟水,一般要求水中懸浮物質(zhì)量濃度不大于5 mg/L、雜質(zhì)直徑不大于3 mm、pH≥ 7。當(dāng)水溫不大于95℃時,Ca 、Mg 濃度應(yīng)不大于2 mmol/L;當(dāng)水溫大于95℃ 時,Ca 、Mg 濃度應(yīng)不大于0.3 mmol/L、溶解氧質(zhì)量濃度應(yīng)不大于0.1 mg/L。
、蹖τ诩泄嵯到y(tǒng),可以采用一次向二次補水的方法。
3、供熱溫度不能滿足要求
產(chǎn)生原因:
、 一次側(cè)介質(zhì)流量不足,導(dǎo)致熱側(cè)溫差大,壓降小。
、 冷側(cè)溫度低,并且冷、熱末端溫度低。
③ 并聯(lián)運行的多臺冷卻器流量分配不均。
④換熱器內(nèi)部結(jié)垢嚴(yán)重。
處理方法:
、 增加熱源的流量或加大熱源介質(zhì)管路直徑。
、 平衡并聯(lián)運行的多臺冷卻器的流量。
③拆開冷卻器清洗板片表面結(jié)垢。
以上三種情況是冷卻器比較常見的故障,在實際操作過程中遇到問題時應(yīng)當(dāng)對待,分析原因并解決,從而保證設(shè)備的運行,降低設(shè)備故障情況,延長設(shè)備使用壽命。
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