刘国林 张合林
板式换热器是一种重要的热交换设备,在啤酒行业广泛应用于麦汁降温等环节,以下是实际生产过程中的一些使用经验。
1、出口麦汁温度异常,可能换热器结垢,传热效率低。
3、冷却密封垫老化,出现麦汁和冷却介质渗漏的情况。
4、回收热水温度达不到投料水要求,需要增减换热器数目。
5、微生物指标超标,其他环节都达到了无菌状态,可能换热器中存在死角,需要拆卸检查。
图一 换热器
换热器使用中或者重新安装后,出现密封垫压偏的现象,冷却过程中麦汁或冷却介质漏出换热器。首先确定漏物料的换热器是哪一块,找准是哪一块换热器密封垫压偏,可采用钢丝等小心地将垫子往里或往外移动。操作过程要小心,防止钢丝将垫子扎烂,对于密封垫压偏度小的情况下,采取以上做法可以将垫子挪正,避免重新拆装的麻烦。
图二 麦汁和冷却介质流程
图三 密封胶垫挤出
清洗:拆洗前对换热器进行深度的碱洗和酸洗(不含氯离子的酸类)等,清除赃物和锈斑,方便拆开后能够清楚地检查。
测量:由于换热器的压紧状态是一定的,每次拆洗重新安装后,对换热器要压紧到一定的紧度。压的过松漏物料,压的过紧损坏换热器。所以第一次拆洗前,要测量换热器压紧状态下的的长度,以作为再次安装压紧长度的依据。
2017年完成“采油井参数优化设计”发布,采油厂采用工况分析表预警抽油井260口,抽油井参数优化设计230口,平均单井产液提高2.81吨,油量提高0.48吨,井下效率提高1.8%,如表1所示。
标识:对漏物料的那一块密封垫,进行标记,以便拆洗时重点检查,确定原因。
使用清水对换热器的两面进行彻底清洁,检查污染情况,检查密封垫是否存在破裂等现象。
换热器上部标有编号,在拆下时做上标记,以便再次安装。拆洗过程中记录每两个盲板间的换热器数板片数目。
对拆下的板片,在光线较暗的地方或者选择晚上,采取板片一面对着光源,人在板片的另一面进行检查。若有砂眼时,灯光就会通过。存在砂眼的板片很难采取补焊的方式进行补救,需要进行更换。
不同换热器上密封垫的老化程度会存在不同,可能上次拆洗时,一部分密封垫进行了更换,一部分没有更换。所以要对所有的密封垫老化程度进行检查,重点检查漏物料的。还要对密封垫黏胶进行检查,由于黏胶的耐热性不同或者黏胶涂到密封垫的有效粘合面积外,都会出现密封垫边缘的黏胶起泡或者起皮现象,易导致换热器麦汁面出现卫生死角,存在一定的赃物等。对此要更换密封垫,重新清理、置胶粘合。
图四 更换密封胶垫
换热器压紧时会使垫槽变浅,再次涂胶粘垫后,这样密封垫就会相对突出,再次压紧使用时,密封条被压紧度较以前紧,就会对密封垫的损坏加重,所以要对垫糟进行加深处理。加深后密封垫容易固定,减少粘偏度,密封垫不会漏出垫槽的水平面过多,在压紧的状态下,不会造成过度的压紧,以致损坏。垫槽调整采取人工方法即可,垫槽下面固定一个宽度一定的沟槽,上面用一定宽度的挤压物,采取锤子施压,这样挤压物挤压垫槽往下移动,加深垫糟深度。
一般在水的残余碱度较大的情况下,换热器的冰面会出现水垢,麦汁面会发黑,且靠近麦汁出进口处的换热器发黑严重,接近麦汁出口处的换热器发黑很轻,且随着麦汁的走向发黑度越来越浅。换热器的两面都要用毛刷刷洗,除去附着物。
换热器应该相对平整,若是发现变形,说明在使用的过程中,麦汁面和冷却介质面的压力不均衡。需要在以后的使用过程中改变操作方式。阀门开启的先后顺序,阀门开度大小的掌握,以保证冷却介质面或者麦汁面受压平衡。
重新涂胶时,选择耐温性高的胶。涂胶时,要保证垫槽内的胶不能过多,以免溢出垫槽出现漏胶。胶槽应清理干净,没有浮灰,涂胶使用专用工具,涂胶薄而均匀。密封垫需原厂采购,质量差的密封垫短时间没有问题,时间稍长就会出现老化漏物料的情况,会增加拆洗次数。
安装时要按照记号顺序进行,且注意上下方向,安装的边缘要整齐。最好每块换热器安装上后,都要对介质的走向进行模拟检查,以防安装后,两块换热器间出现麦汁无出口的情况,造成卫生死角,这样两块换热器间的物料会一直充满,时间长后换热器间的物料会出现异味,且每次被不断稀释和溶出进入麦汁中,造成较大的质量影响。压紧的状态要和拆洗之前记录的换热器长度相一致。要对角紧螺栓,防止压偏。
安装结束后要进行试漏,换热器两面都要流液体,且保持压力相对平衡,避免单面受压造成挤偏。
进口到第一块盲板间的换热器板片数量少,第一块盲板和第二块盲板间的换热器板片数量多,麦汁进入换热器时的流速大,当通过第一块盲板和第二块盲板间通道市时,就会出现流速减慢的现象,或者其他盲板组内板片数量不一致,当两组盲板间板片数量相差较大时,会造成压力不均衡,对密封垫造成冲击,引起渗漏。
应避免换热器瞬时过压,使用变频麦汁泵,逐步上升麦汁面压力,冷却介质也要同时进入换热器,但是冷却介质的进口阀门也不可瞬时全部打开,应缓慢加大阀门开度,以保证换热器两面的压力平衡。
为降低麦汁热负荷,工艺要求缩短麦汁冷却总时间,压力稳定后,冷却介质进口阀门全开,通过麦汁管道和冷却介质管道上的压力表观察压力,在保证麦汁冷却出口温度的情况下,要调大麦汁泵频率,缩短冷却时间,始终保持麦汁端压力和冷却端压力均衡。有以下四种情况:
图五 换热器板片
麦汁泵频率调到最大,冷却介质阀门没有完全打开,麦汁温度达到工艺要求,可能麦汁泵流量偏小导致。
冷却介质阀门全开,麦汁泵频率没有开至最大,麦汁温度达到工艺要求,提高麦汁端流量,温度立即上升,原因是冷却介质泵流量偏小,或者换热器冷却面积小,盲板组件少导致。
冷却介质阀门全开,麦汁泵频率开最大,麦汁出口温度可调整到低于工艺温度较大范围,是冷却器的盲板组数多导致,麦汁流量低。
冷却介质阀门全开,麦汁频率开最大,麦汁出口温度高于工艺要求温度,是麦汁冷却器的盲板组件少导致,麦汁流量大。
冷却麦汁批次间隙,麦汁面可以采用2%-3%的碱液不带压力浸泡和循环碱液清洗,去除残留物,且对不锈钢换热器基本无腐蚀。
安装在麦汁进口管道上的预过滤器,能够去除麦汁中的麦糟等固形物,使用时间长后,会降低麦汁的流量,大量固形物会存在卫生死角,所以要及时清理,预过滤器的安装可以很好的保护换热器的正常运行,较多的麦糟和热凝固物,会堵塞换热器,而预过滤器是个保护屏障,而且拆卸清洗方便,劳动强度大大降低。
换热器使用结束后,冷却介质面要彻底排尽残水,冷却介质面存水后,加重水蚀,另外水中溶解的铁离子,会进入回收热水中。投料使用热水后,会引起麦汁中的铁离子含量增加,进而会给啤酒带来腥味。
需要经常性的对板片的内漏情况进行检查,杜绝出现麦汁和冷却介质间互串,避免麦汁损失。可把换热器冷却介质面残水排净,麦汁面增加压力,然后关闭换热器麦汁管道的进出口阀门,经过24 小时甚至更长时间,观察冷却介质进口排污处是否有滴漏。
换热器是保证麦汁冷却温度,控制冷麦汁微生物指标,保证冷却回收热水质量的关键,做好日常维保十分重要。