介紹了板式換熱器在氯堿廠的應(yīng)用情況,并就其在使用過程中應(yīng)注意的問題及清洗和維修方法進行了探討。眾所周知,氯堿生產(chǎn)是一種高能耗的產(chǎn)業(yè)。近年來,隨著氯堿廠生產(chǎn)規(guī)模的日益擴大,總能耗也越來越多。由于換熱器的能耗和投資占燒堿的成本較高,因此應(yīng)用新型的換熱器在氯堿企業(yè)的擴建中顯得越來越重要。板式換熱器是一種結(jié)構(gòu)緊湊、性能高效的換熱設(shè)備。與列管換熱器相比:它占地面積只相當于列管換熱器的20 %左右。由于增加擾動,強化了傳熱,傳熱效率提高了4～5 倍。

      它組裝靈活,熱損失小,不需要保溫層,同時質(zhì)量輕,拆卸、檢修方便,廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)生產(chǎn)中。

     1 工作原理及性能對比在板式換熱器中,板片是傳熱元件,懸掛在導桿上,板片還貼有密封墊片,板片按設(shè)計要求組裝后壓緊。流體在板式換熱器內(nèi)的流動,是通過板片上的角孔進入板片通道,冷熱流體間達到換熱的作用。普通的板式換熱器主要用于無相變的換熱場合,還有冷凝式板式換熱器用于氣體冷凝,以及耐壓較高的焊接式板式換熱器。板式換熱器與管殼式換熱器的性能對比見表1。

     2 氯堿廠各工序使用實例在氯堿廠中,除了蒸發(fā)器的加熱室和濃堿冷卻器因結(jié)晶鹽的存在無法使用板式換熱器外,其它可使用換熱器的工序,板式換熱器均能很好地起作用。2. 1 硅整流工序硅整流工序的兩種換熱器均屬于液液換熱。其中變壓器的油冷卻器可使用鋁黃銅板片材質(zhì)、耐油丁腈橡膠墊片的板式換熱器;整流柜的純水冷卻器可使用1Cr18Ni9Ti 的板片材質(zhì)、丁腈橡膠墊片的板式換熱器。

     2. 2 鹽水工序鹽水預熱器屬于氣液換熱,同時由于鹽水介質(zhì)電化學腐蝕的存在,板片材質(zhì)必須使用1Cr18Ni9Ti以上奧氏體不銹鋼,墊片為丁腈橡膠的冷凝式板式換熱器。

     2. 3 氯氣處理工序在氯氣處理工序中,鈦管冷卻器板片可使用TA2 鈦材材質(zhì),由于濕氯氣的化學腐蝕較重,所以選用耐氧化的三元乙丙橡膠墊片,同時有氯水的冷凝,必須使用冷凝式板式換熱器;同樣氯水冷卻器可使用板片材質(zhì)為TA2 、墊片為三元乙丙橡膠的板式換熱器;納氏泵的循環(huán)酸、各塔循環(huán)酸換熱器板片可使用耐濃硫酸和氯氣腐蝕的哈式合金C - 276 材質(zhì)以及氟橡膠墊片。

    2. 4 液氯工序在液氯工序中,無論使用氨制冷還是使用氟里昂制冷, 制冷劑的液化均可使用板片材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti 的板式換熱器,由于壓縮后的氣體壓力較高,所以此板式換熱器必須選用焊接式的,雖然板片無法拆檢,但由于介質(zhì)腐蝕性較弱,使用壽命仍可達8 年以上。氯氣液化器可使用板片材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti 的冷凝式板式換熱器、其墊片同鈦管冷卻器一樣選用三元乙丙橡膠。

    2. 5 電解工序由于電解液的腐蝕包括氯離子的孔蝕、堿脆和電化學腐蝕, 因此電解液預熱器必須使用1Cr18Ni9Ti 或Mo2Ti 的奧氏體不銹鋼板片材質(zhì)、墊片選用耐強堿的丁基橡膠。

    3 使用中應(yīng)注意的問題(1) 當換熱介質(zhì)中含有固體顆粒、纖維狀物質(zhì)時,例如一次水或循環(huán)水,應(yīng)當在換熱器前面安裝過濾器。(2) 板式換熱器投入使用時,應(yīng)緩慢打開高溫介質(zhì)入口閥門,使其充滿高溫側(cè)板程,然后再打開低溫介質(zhì)的入口閥門。嚴禁壓力、溫度急劇變化。(3) 通過分析介質(zhì)成分或判斷壓力變化情況,發(fā)現(xiàn)有兩種介質(zhì)相的現(xiàn)象時,應(yīng)立即停車,查出并更換損壞的板片。(4) 嚴格控制使用溫度與壓力在允許值以下,否則會加速密封墊的老化,造成嚴重泄漏等情況。(5) 檢查發(fā)現(xiàn)換熱板束泄漏時,應(yīng)做好標記,以便設(shè)備拆開后,迅速查出損壞的板片和密封墊片,換上新的換熱板片和密封墊片。(6) 開始運行時,發(fā)現(xiàn)換熱器冷熱不均,應(yīng)先檢查換熱器內(nèi)是否有空氣沒放干凈,然后檢查換熱板片是否加錯,通道是否堵塞,并采取相應(yīng)的有效措施進行處理。(7) 板式換熱器停車時,應(yīng)緩慢關(guān)閉低溫介質(zhì)入口閥門,隨即緩慢關(guān)閉高溫介質(zhì)入口閥門,然后關(guān)閉低溫介質(zhì)的出口閥門,再關(guān)閉高溫介質(zhì)的出口閥門。壓力、溫度發(fā)生急劇變化。

    4 清洗與維修4. 1 清洗清洗的間隔期應(yīng)視板式換熱器的使用情況而定。當板式換熱器通道的阻力增加,換熱效果下降時應(yīng)進行清洗。4. 1. 1 反沖洗法當板式換熱器的流道阻力較輕或阻力降突然升高時,停車,從流道的反方向,用高于操作壓力1. 5倍的工藝介質(zhì)反向沖洗。4. 1. 2 手工清洗法如果板式換熱器的流道阻力用反沖洗法無法消除,且換熱板片結(jié)垢層很薄時,根據(jù)強度的不同,可用軟纖維的刷子,再用壓力為0. 2 MPa 的水沖刷干凈為止。4. 1. 3 化學清洗法當換熱板片結(jié)垢層較厚,強度較高,用以上兩種方法難以處理時,使用化學清洗法。一般采用10 %的硝酸、2 %的聚偏磷酸、5 %的乙二胺四乙酸的混合溶液來清洗,也可用10 %的硝酸加上藍星清洗公司的專用緩蝕劑來清洗。最后用清水沖洗干凈。4. 2 維修當板式換熱器拆檢清洗后或板片、墊片損壞時,應(yīng)進行維修。(1) 板式換熱器在拆卸前,應(yīng)測量板束的壓緊長度尺寸,以便在重裝時使用。(2) 密封墊片若粘在兩板片間的溝槽內(nèi),應(yīng)小心地用工具從易剝離的部位插入,然后沿其周邊進行剝離,切不可損壞板片和密封墊片。(3) 檢查換熱板片是否有穿孔情況,一般用放大鏡檢查。奧氏體不銹鋼板片可先用磁鐵粗檢,再用放大鏡檢查。(4) 如果發(fā)現(xiàn)介質(zhì)出入口及通道內(nèi)有雜物積累,則說明過濾器失效,應(yīng)及時清掃過濾器。(5) 換熱板片結(jié)疤時,切忌用鋼絲刷子來,尤其是不銹鋼板片,以防止加速板片的腐蝕。(6) 拆卸氯氣處理的鈦材板片時,嚴禁與明火接觸,以防氧化。(7) 檢查密封墊片是否有老化、裂紋等缺陷,用硬的物品在表面上亂劃。(8) 板式換熱器的一個板片損壞而無備件時,可將此板片和相鄰的板片同時取下,再擰緊夾緊螺栓。(9) 板片組裝時,可用刷子將密封膠涂在板片的溝槽內(nèi),然后壓入密封墊片,最后把板片組裝起來即可。5 結(jié)論板式換熱器是一種結(jié)構(gòu)緊湊、高效的新型換熱設(shè)備。在氯堿生產(chǎn)中應(yīng)用新型的板式換熱器,占地面積比列管換熱器減少80 % , 投資降低50 %～70 % ,傳熱效率提高了400 %～500 %。由于選用的材質(zhì)較好,使用中只要按規(guī)程操作就可以氯堿裝置安全長周期運行。同時板式換熱器質(zhì)量輕,換熱器外不需要保溫。在使用中如果阻力增大或結(jié)垢,清洗比較容易。板片損壞或密封墊片泄漏時,拆卸、檢修也比較方便。因此在氯堿生產(chǎn)中應(yīng)盡可能選用板式換熱器。