板式换热器常见故障及处理

尹 聪

（河北盛华化工有限公司，河北 张家口 075000）

在离子膜制碱系统中，板式换热器适用于电解槽入槽碱液预热，出槽碱液冷却、氯氢干燥硫酸冷却、蒸发工段32%碱液冷却和加热，要正确使用板式换热器，延长其使用寿命，发挥其最佳换热性能。

1 板式换热器常见故障原因及处理方法

1.1 外漏

外漏出现的主要部位为板片与板片之间的密封处，主要表现为渗漏和泄漏。

1.1.1 产生原因

（1）安装时，夹紧尺寸不到位，各处尺寸不均匀，尺寸偏差较大，或长期在高温作用下使用，导致板面受力不均匀，引起夹紧螺栓松动而泄漏。

（2）个别密封垫脱离密封槽，或者密封垫面有脏物，系统开车初期设备运行不稳定时，在高温作用下，密封垫破损或老化。

（3）板片发生变形，组装错位引起跑垫，在板片密封槽部位有裂纹。

1.1.2 处理方法

（1）在无压状态，按制造厂提供的夹紧尺寸重新夹紧设备，尺寸应均匀一致，2个压紧板间的平行度应保持在2 mm以内。

（2）在外漏部位上做好标记，将换热器解体，逐一排查解决，重新装配或更换垫片或板片。重新组装拆开的板片时，应清洁板面，防止污物粘附于垫片密封面。

（3）将换热器解体，对板片变形部位进行修理或者更换板片。在没有板片备件时可将变形部位板片暂时拆除后重新组装使用。

1.2 串液

主要特征为压力较高一侧的物料串入压力较低一侧的物料中，系统中会出现压力和温度异常。如果物料具有腐蚀性，还可能导致其他设备的腐蚀。

1.2.1 产生原因（1）板材选择不当导致板片腐蚀产生裂纹或穿孔。（2）板片冷冲压成型后的残余应力和装配中夹紧尺寸过小，造成应力腐蚀。

（3）操作条件不符合设计规定，长时间超温或超压，导致板片轻微渗漏，造成物料中腐蚀物质浓缩腐蚀板片，形成串液。

1.2.2 处理方法

（1）换热器解体后，用透光法查找板片裂纹，更换有裂纹或穿孔板片。

（2）在换热器维修组装时，夹紧尺寸应符合设计要求，并不是越小越好。

（3）调整工艺运行指标，使其达到设计条件。

1.3 压降大

物料进、出口压降超过设计要求，严重影响系统对流量和温度的要求。

1.3.1 产生原因

新安装运行系统进出口管道未进行高压气体吹除，管路中许多脏物（如焊渣）进入板式换热器的内部，由于板式换热器通道截面积很小，换热器内的沉淀物和悬浮物聚集在角孔处和导流区内，导致该处的通道面积减小，造成较大的压力损失。运行一段时间后，因板片表面结垢也会引起压降损失。

1.3.2 处理方法

（1）对于脏物堵塞，当系统停车后进行清除，对于新运行的系统应该在管道上安装过滤器密闭循环多次，彻底清除堵塞物，正式开车后及时拆除过滤装置，防止管道压力差损失。当系统运行时间较长板片结垢时，选用7%的稀酸作为清洗液，清洗温度控制在60℃左右，将板片在清洗液中浸泡30 min以上，用软刷刷掉板片表面的结垢，最后用清水清洗干净残留酸液。若采用不拆卸板换机械反冲洗方法，应事先在物料进、出口管路上接一管口，将设备与机械清洗车连接，把清洗液按物料流动的反方向注入设备，物料循环流速控制为1～3 m/s，清洗时间控制为10 min左右。

（2）为防止板式换热器结垢导致系统频繁停车，冷却循环水最好采用经过软化处理后的7℃水，温度低，冷却效果好，河北盛华化工公司软水硬度通常控制为140 μmol/L以下。

1.4 成品物料温度不能满足要求

主要特征是出口温度偏低或偏高，达不到额定能力的要求。

1.4.1 产生原因

（1）板换一侧物料流量不足，制冷或加热侧温度不符合要求，导致另一侧物料温度偏低或偏高，达不到使用要求。

（2）并联运行的多台板式换热器阀门调节不合理，导致进入板换的物料流量不符合板换处理能力。

（3）换热器内部结垢严重。

1.4.2 处理方法

（1）增加热源或冷源的流量或加大物料管道的管径。

（2）通过现场流量表指示数值，缓慢调节阀门开度，观察各板换物料的出口温度，以达到多台板式换热器处理能力的平衡。

（3）系统停车后，拆开板式换热器用酸溶液清洗结垢物。

2 板式换热器使用时应注意的问题

（1）选用板式换热器时，要考虑其材质、工作压力、设计温度、流量等参数。对流量大、允许压降小的情况，应选用阻力小的板型；反之，选用阻力大的板型。不宜选择单板面积太小的板片，以免板片数量过多，板间流速偏小，传热系数过低。

（2）含有泥沙脏物的流体宜经过过滤后进入换热器。根据流体压力和温度情况尽量选用可拆卸式，方便检修。

（3）在板式换热器的选型时，一般对压降有一定的要求，所以，应对其进行试验。如果试验压降超过允许压降，需重新进行选型，直到满足工艺要求为止。

（4）物料温度不宜过高，否则可能泄露。板式换热器采用密封垫密封，物料温度应低于130℃（合成橡胶垫圈）或低于250℃（压缩石棉垫圈），否则有可能泄漏。板式换热器由于传热面之间的通道较小，传热面上有凹凸波纹，比传统的光滑管单位长度的压力损失大，工作压力一般不宜超过1 000 kPa，因此，适用于低压的工作环境。板式换热器的换热物料不能为蒸汽。

3 板式换热器安装时应注意的问题

（1）换热器板片不应有变形，紧固螺栓不应松动，板片波纹应规则，不能有变形损伤。

（2）换热器整体吊装时，应使用软绳索捆绑板换外围支架上，使其整体受力均匀，缓慢就位。严禁钢丝绳索捆绑内部换热片，否则，会对板换造成严重损坏。

（3）安装换热器时周围应预留足够场地，以便于系统停车后检修。

（4）冷热物料两侧进出口方向，应按照规定方向连接，不能反向连接，以免影响传热。

（5）换热器的外部连接管道应进行彻底清洗，防止泥沙焊渣等杂物进入换热器内部，堵塞板间孔道。

（6）板式换热器安装完成后，应做水压试验，试验冷水压力为板换额定压力的1.5倍以上，试验热水控制在2倍以上。