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哈雷釬焊板式換熱器
專業生產:換熱器;分水器;過水熱;冷卻器
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鑄機板式換熱器檢修方法探究

點擊:1726 日期:[ 2014-04-26 21:35:24 ]
                          鑄機板式換熱器檢修方法探究                             關鳳,李求知,姬國君           (本溪鋼鐵(集團)有限責任公司維檢中心,遼寧本溪117000)     摘要:根據本鋼煉鋼廠鑄機板式換熱器在日常點檢維修的實際,通過對經常出現的幾種失效形式進行有針對性分析,進而采取了在線清洗和拆裝清洗兩套切實可行的檢修方法,有效解決了因其運行狀況不佳而困擾鑄機生產的技術難題,大大延長了設備使用周期。     關鍵詞:板式換熱器;失效形式;檢維修方法     中圖分類號:TK266文獻標識碼:A     文章編號:1008-3723(2011)02-0010-03     板式換熱器是由一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的一種新型高效換熱器〔2〕。在本鋼煉鋼廠的閉路供水系統中應用十分廣泛,它具有傳熱系數高、壓降小、結構緊湊、質量輕等特點。2010年初煉鋼廠全力實現960萬噸鋼產量的目標,7臺連鑄機的順行是重中之重。但經常出現因板式換熱器運行狀況不佳導致鑄機閉路供水系統冷卻效果差、水質變化大,乃至影響主要設備可開動率和鑄機生產的現象。實踐中,通過對鑄機板式換熱器出現的失效形式進行有針對性地分析和總結,進而采取了切實可行的檢修方法,確保了鑄機的正常生產,創造了可觀的經濟效益。     1·鑄機板式換熱器的基本結構     1.1板式換熱器     主要由固定壓緊板、活動壓緊板、板片、墊片、上下導桿、夾緊螺栓、支柱等零部件組成。一組長方形的薄金屬板平行排列,夾緊組裝于支架上面,兩相鄰板片的邊緣襯有墊片,壓緊后板間形成密封的流體通道,且可用墊片的厚度調節通道的大小。每塊板的四個角上,各開一個圓孔,其中有兩個圓孔和板面上的流道相通,另兩個圓孔則不相通。它們的位置在相鄰板上是錯開的,以分別形成兩流體的通道。冷、熱流體交替地在板片兩側流動,通過金屬板片進行換熱〔3〕。     1.2板片     板片是板式換熱器的核心部件。為使流體均勻流過板面,增加傳熱面積,并促使流體的湍動,常將板面沖壓成凹凸的波紋狀,波紋形狀有幾十種,常用的波紋形狀有水平波紋、人字形波紋和圓弧形波紋等。     1.3墊片     墊片固定在板片的邊緣和洞孔附近的墊片槽內,使熱交換的液體在各自的通道內流動。                 墊片用與其接觸的兩側金屬支撐,安裝形式分為粘接式和搭扣式。根據現場不同的使用工況,材質選用為丁睛橡膠、硅膠、特種合成膠墊片等,日常檢維修實踐表明,墊片是板式換熱器最薄弱的環節。     2·鑄機板式換熱器常見失效形式及分析     2.1操作不當造成其失效     盲目地開關進出水閥門或者其他原因造成的介質壓力瞬間波動過大,都有可能造成板式換熱器的泄漏。正確操作應該同時稍開冷熱介質進水閥門,排凈換熱器內氣體后緩慢升壓,直至全部打開進口閥門,然后再緩慢同時稍開冷熱介質出水閥門。     2.2板式換熱器的過濾器頻繁清洗造成其失效     為了減少板式換熱器的檢維修清洗次數,一般在冷熱介質的進口管線上設有粗過濾器,防止3~5mm的顆粒雜物阻塞板片通道。當過濾器的前后壓差較大時,可以拆開過濾器清洗。過于頻繁地清洗過濾器也會造成板式換熱器因板片通道堵塞而失效。     2.3墊片密封失效。     墊片密封失效造成串液,系統中會出現壓力和溫度的異常,水質變化特別大,達不到工藝要求。主要原因:     (1)板式換熱器受到物料壓力波動或工作溫度過高;     (2)墊片長期使用產生裂紋和老化;     (3)板片產生永久變形,無法固定墊片。以下表格為煉鋼廠鑄機用熱交換能力為7.3MW的M20—MFM型板式換熱器主要參數一覽表。                 2.4板式換熱器堵塞     因通道間隙較小(3~6mm),直徑大于2~3mm的顆粒雜物容易阻塞板片通道,堵塞是板式換熱器經常遇到的現象。當在板式換熱器表面或通道存在低導熱率材料時,可流通的接口通路減少時壓降會提高,使設備的壓力降急劇惡化,導致板式換熱器堵塞而無法正常換熱。     2.5板式換熱器結垢     可導致傳熱設備的傳熱系數降低,嚴重時還會堵塞板片通道。結垢易在流體層生成。對板式換熱器內的板片設計有大量的支承觸點,旨在對介質起擾流(使介質湍流以提高傳熱系數)和承壓支承作用。板片上的積瘤是固體雜物或纖維容易集聚之處,其副作用是使流體形成局部的滯流而生成污垢積瘤,介質中的鈣鎂離子在適宜的溫度析出后很容易在積瘤上附著長大,形成蜂窩狀垢樣。堵塞與結垢在成因上雖然不同,但在板式換熱器上的影響現象是相同的,造成壓降太高,熱交換性能顯著降低。造成堵塞和結垢的主要物質有:污垢:木屑、纖維、海藻;微生物:細菌、蟯蟲、原生物;水垢:碳酸鈣、硫酸鈣、硅酸鹽;沉淀物:腐蝕產物、氧化鐵、泥沙、氧化鈣、雙原子有機物;油類:油類殘留物、瀝青、脂肪等。     3·鑄機板式換熱器的檢修方法     3.1在線清洗法                  通過設計和改進管路,專門配置一套專門的在線清洗循環系統,實現在線清洗。尤其是外界環境溫度高,為保證供水溫度,對線上的每臺板式換熱器進行有序清洗。具體方法是:     (1)做好確認,關閉板式換熱器進出口閥門A1、A2、B1、B2。     (2)打開a2、b2,排凈板式換熱器內部水。     (3)在藥箱內配制清洗用藥劑,并在藥箱內裝入藥泵,連接管路到a1、a2、b1、b2側。     (4)分別打開a2、b1閥門和a1、b2閥門,啟動藥泵,往板式換熱器內打藥,待完全充滿藥劑后,關閉a1、b1和a2、b2閥門,停泵1~2小時。     (5)分別打開a1、b1和a2、b2閥門,啟動藥泵,使板式換熱器內藥劑循環,此時,可根據實際情況往藥箱內補充藥劑,循環1~2小時,停泵,排空內部藥劑。     (6)恢復板式換熱器運行。     實踐證明,在線清洗用時短,一般在4小時左右,且操作方便,大大降低了維修人員勞動強度。效果雖沒有拆裝清洗法好,但在生產任務緊的情況下,使用該法,可使板式換熱器的運行周期延長2~3個月。     3.2拆裝清洗法     拆裝清洗法是板式換熱器常使用的檢維修方法,一般在8~10小時完成。需注意的技術要點有:     (1)板式換熱器拆裝前,維修人員要做好確認,用金屬尺測量出板片束長度尺寸。     (2)板片拆開后不宜取下,最好懸掛在上導桿上清洗。冬季在室外需要拆下板片,清洗前應作好標記,輕拿輕放,避免人為損壞板片和劃傷手指,特別是不要損壞板片的5點定位,否則將造成板片錯位,墊片密封泄漏。     (3)板片不要用鋼刷或鋼絲絨刷清洗,防止將板片表面損壞,造成結垢物易殘留而腐蝕板片,刷的過程中注意不要破壞墊片。     (4)發現墊片脫落的板片必須將其晾干,膠注入溝槽中,用不含氯的膠粘接墊片。如果墊片損壞,可更換新墊片;不能恢復的,必須取出板片,并且將其前或后的板片一同取出。     (5)板式換熱器回裝時螺栓應均勻收緊,每個螺栓安裝時,需要在板片的所有面上檢查板片的長度。使用專用力矩扳手按螺栓對稱順序收緊,直至緊固全部螺栓,按照這樣的步驟將板片束收緊到所標長度尺寸。     (6)試車時出現異常,不要在充滿媒質壓力下或操作過程中緊固板片束。操作過程中板片束保持平行是非常重要的,否則板片會產生永久變形,進而造成墊片密封失效。如果板式換熱器使用后繼續泄漏,緊固螺栓仍不能解決,則必須成對摘除或更換泄漏的板片。     (7)檢修時需使用特殊工具,如:棘輪扳手、電動扳手、自制輔助工具等。     4·結論     在日常點檢維修工作中,通過對鑄機板式換熱器積極的探究與實踐,有效解決了因其運行狀況不佳而困擾鑄機生產的技術難題。     參考文獻     〔1〕本鋼煉鋼廠水處理系統工藝技術規程,2008.     〔2〕楊崇麟.板式換熱器工程設計手冊〔M〕.北京:機械工業出版社,1995.     〔3〕錢頌文.換熱器設計手冊〔M〕.北京:化學工業出版社,2002.
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