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冷却器占重要地位分析其板片故障

列管式冷却器具有散热面积大,体积小,使用寿命长,维修方便,工作可靠等优点。列管式冷却器适用于冶金、矿山、机电、轻工、纺工、食品和其它工业部门的稀油润滑系统和液压系统中的冷却之用。在食品、化工、石油、动力、制冷等行业中广泛使用各种列管式冷却器,它不仅可以单独作为加热器、冷却器等使用,而且是一些化工单元操作的重要附属设备,因此在化工生产中占有重要地位。
列管式冷却器的主要特点:
 (1)耐温性:聚丙烯塑料熔点为164-174℃,一般使用温度可达110-125℃。
(2)耐腐蚀性:聚丙烯具有优良的耐化学品性,对于无机化合物,不论酸,碱、盐溶液,除强氧化性物料外,几乎直到100℃都对其无破坏作用,对几乎所有溶剂在室温下均不溶解,一般烷、径、醇、酚、醛、酮类等介质上都可使用。
(3)无毒性:不结垢,不污染介质,也可用于食品工业。
(4)重量轻:对列管式冷却器的设备安装维修极为方便。
由于不锈钢具有很强的耐腐蚀性能,因此不同型号的不锈钢是列管式冷却器常用的板材之一。具体选用哪种型号的不锈钢还要根据其使用环境来决定。
304L型不锈钢用途和耐蚀性和304型基本相同,但是含碳量比较低,因此耐蚀性特别是耐晶间腐蚀要比304型的要好,而且可焊性要更好。
316型不锈钢也是适用于浓度<50%的醋酸和苛性碱液;醇类和丙酮等溶剂;温度≤100℃浓度<20%的稀硝酸、浓度<30%的稀磷酸、天然冷却水、冷却塔水、软化水等一般有机和无机介质,这种型号的不锈钢列管式冷却器耐蚀性要比304型的要好,而且完全可以替代304型的。
316L型号不锈钢耐蚀性和用途和316型基本相同,但是要比316型的好。317型的不锈钢的Cr、Mo、Ni元素冷却器的含量比316型稍高,因此使用寿命要比316型的要好,耐缝隙腐蚀、点蚀和应力腐蚀性能也更好。
AISI904L或SUS890L型不锈钢可以说性价比非常高的一种材料,价格低,耐蚀性要比上述几种材料要好,因此特别适用于介质为一般硫酸、磷酸等酸类和卤化物的列管式冷却器使用。
它是工业生产中使用较广的制冷设备,它可以对空压机产生的高温压缩空气进行冷却,除去压缩空气中的大量水份。空气冷却器的应用范围比较广泛,主要如下:
1、可用于冷却或冷凝
2、广泛应用于:炼油、石油化工塔顶蒸气的冷凝;
3、应于用回流油、塔底油的冷却;
4、空气冷却器应用于各种反应生成物的冷却;
5、空气冷却器应用于循环气体的冷却及电站汽轮机排气的冷凝。
主要产品有各种规格的冷却器,冷油器,铝制冷却器,空气冷却器,板式换热器等与汽轮机发电设备配套的各种冷油器、汽封加热器、汽封冷却器、电机空冷器、冷凝器。
板式换热器已被广泛应用于食品、机械、冶金、石油化工和船舶等领域,板式换热器具有传热系数高、压降小、结构紧凑、质量轻、占用空间小、面积和流程组合方便、零件通用性强、可选择资料广以及容易实现规模化生产等特点。并成为乡村集中供热工程中的主导换热设备。为了保证板式换热器的正常运行,延长关键部件如板片、胶垫使用寿命,解掌握板式换热器出现的故障及其发生原因和处置方法显得尤为重要。
板式换热器常见故障
1.1外漏
主要表示为渗漏量不大,水滴不连续和泄漏量较大,水滴连续外漏出现的主要部位为板片与板片之间的密封处、板片二道密封泄漏槽部位以及端部板片与压紧板内侧。
1.2串液
主要特征为压力较高一侧的介质串入压力较低一侧的介质中,系统中会呈现压力和温度的异常。如果介质具有腐蚀性,列管式冷却器还可能导致管路中其它设备的腐蚀。串液通常发生在导流区域或者二道密封区域处。
1.3压降大
介质进、入口压降超越设计要求,甚至高出设计值许多倍,严重影响系统对流量和温度的要求。供暖系统中,若热侧压降过大,则一次侧流量将严重不足,即热源不够,导致二次侧出温度不能满足要求。
1.4供热温度不能满足要求
主要特征是入口温度偏低,达不到设计要求。
原因分析及处理方法
2.1外漏
2.1.1发生原因
①夹紧尺寸不到位、各处尺寸不均匀各处尺寸偏差不应大于3mm或夹紧螺栓松动。②局部密封垫脱离密封槽,密封垫主密封面有脏物,密封垫损坏或垫片老化。③板片发生变形,组装错位引起跑垫。④在板片密封槽部位或二道密封区域有裂纹。实例:北京、青海和新疆等地的多个热力站均采用饱和蒸汽作为一次侧热源
供暖,由于蒸汽温度较高,设备运行初期系统不稳定的情况下,橡胶密封垫在高温下失效,引起蒸汽外漏。
2.1.2处置方法
①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,压紧尺寸的偏差应不大于±0.2NmmN为板片总数两压紧板间的平行度应保持在2mm以内。②外漏部位上做好标记,然后列管式冷却器解体逐一排查解决,重新装配或更换垫片和板片。③将开换热器解体,对板片变形部位进行修理或者更换板片。没有板片备件时可将变形部位板片暂时撤除后重新组装使用。④重新组装拆开的板片时,应清洁板面,防止污物粘附着于垫片密封面。
2.2串液
2.2.1发生原因
①由于板材选择不当导致板片腐蚀发生裂纹或穿孑L②操作条件不符合设计要求。③板片冷冲压成型后的剩余应力和装配中夹紧尺寸过小造成应力腐蚀。④板片泄漏槽处有轻微渗漏,造成介质中有害物质如C1浓缩腐蚀板片,形成串液。实例:某铝业有限公司硫酸系统中1台板片材料为254SMoBR03板式换热器,运行5个月后呈现冷却水侧碳钢接管腐蚀泄漏,酸液泄漏到冷却水侧。检查发现板片酸液进口处和导流区域有严重的腐蚀及开裂现象。现场分析发现,系统运行温度、流量和浓度等工艺参数均超出设计条件,使用温度远超出材料的适用范围。采用饱和蒸汽作为一次侧热源的列管式冷却器在运行过程中容易发生板片腐蚀,导致产品串液。这是由于蒸汽温度较高,设备运行中很容易造成橡胶密封垫在高温下失效,引起蒸汽外漏并在二道密封区域急速冷凝。随着外漏的不时进行,冷凝残液越聚越多,局部形成cl质量浓度较高区域,达到破坏板片外表钝化层的腐蚀条件。同时,由于此区域板片冷冲压形成的内部应力较大,外表钝化层被破坏的情况下,内部应力作用导致应力腐蚀的发生。

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