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铸机板式换热器检修方法探究点击：2223 日期：[ 2014-04-26 21:35:24 ] |
| 铸机板式换热器检修方法探究 关凤，李求知，姬国君 (本溪钢铁(集团)有限责任公司维检中心，辽宁本溪117000) 摘要:根据本钢炼钢厂铸机板式换热器在日常点检维修的实际，通过对经常出现的几种失效形式进行有针对性分析，进而采取了在线清洗和拆装清洗两套切实可行的检修方法，有效解决了因其运行状况不佳而困扰铸机生产的技术难题，大大延长了设备使用周期。 关键词:板式换热器;失效形式;检维修方法 中图分类号:TK266文献标识码:A 文章编号:1008－3723(2011)02－0010－03 板式换热器是由一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器〔2〕。在本钢炼钢厂的闭路供水系统中应用十分广泛，它具有传热系数高、压降小、结构紧凑、质量轻等特点。2010年初炼钢厂全力实现960万吨钢产量的目标，7台连铸机的顺行是重中之重。但经常出现因板式换热器运行状况不佳导致铸机闭路供水系统冷却效果差、水质变化大，乃至影响主要设备可开动率和铸机生产的现象。实践中，通过对铸机板式换热器出现的失效形式进行有针对性地分析和总结，进而采取了切实可行的检修方法，确保了铸机的正常生产，创造了可观的经济效益。 1·铸机板式换热器的基本结构 1．1板式换热器 主要由固定压紧板、活动压紧板、板片、垫片、上下导杆、夹紧螺栓、支柱等零部件组成。一组长方形的薄金属板平行排列，夹紧组装于支架上面，两相邻板片的边缘衬有垫片，压紧后板间形成密封的流体通道，且可用垫片的厚度调节通道的大小。每块板的四个角上，各开一个圆孔，其中有两个圆孔和板面上的流道相通，另两个圆孔则不相通。它们的位置在相邻板上是错开的，以分别形成两流体的通道。冷、热流体交替地在板片两侧流动，通过金属板片进行换热〔3〕。 1．2板片 板片是板式换热器的核心部件。为使流体均匀流过板面，增加传热面积，并促使流体的湍动，常将板面冲压成凹凸的波纹状，波纹形状有几十种，常用的波纹形状有水平波纹、人字形波纹和圆弧形波纹等。 1．3垫片 垫片固定在板片的边缘和洞孔附近的垫片槽内，使热交换的液体在各自的通道内流动。 垫片用与其接触的两侧金属支撑，安装形式分为粘接式和搭扣式。根据现场不同的使用工况，材质选用为丁睛橡胶、硅胶、特种合成胶垫片等，日常检维修实践表明，垫片是板式换热器最薄弱的环节。 2·铸机板式换热器常见失效形式及分析 2．1操作不当造成其失效 盲目地开关进出水阀门或者其他原因造成的介质压力瞬间波动过大，都有可能造成板式换热器的泄漏。正确操作应该同时稍开冷热介质进水阀门，排净换热器内气体后缓慢升压，直至全部打开进口阀门，然后再缓慢同时稍开冷热介质出水阀门。 2．2板式换热器的过滤器频繁清洗造成其失效 为了减少板式换热器的检维修清洗次数，一般在冷热介质的进口管线上设有粗过滤器，防止3～5mm的颗粒杂物阻塞板片通道。当过滤器的前后压差较大时，可以拆开过滤器清洗。过于频繁地清洗过滤器也会造成板式换热器因板片通道堵塞而失效。 2．3垫片密封失效。 垫片密封失效造成串液，系统中会出现压力和温度的异常，水质变化特别大，达不到工艺要求。主要原因: (1)板式换热器受到物料压力波动或工作温度过高; (2)垫片长期使用产生裂纹和老化; (3)板片产生永久变形，无法固定垫片。以下表格为炼钢厂铸机用热交换能力为7．3MW的M20—MFM型板式换热器主要参数一览表。 2．4板式换热器堵塞 因通道间隙较小(3～6mm)，直径大于2～3mm的颗粒杂物容易阻塞板片通道，堵塞是板式换热器经常遇到的现象。当在板式换热器表面或通道存在低导热率材料时，可流通的接口通路减少时压降会提高，使设备的压力降急剧恶化，导致板式换热器堵塞而无法正常换热。 2．5板式换热器结垢 可导致传热设备的传热系数降低，严重时还会堵塞板片通道。结垢易在流体层生成。对板式换热器内的板片设计有大量的支承触点，旨在对介质起扰流(使介质湍流以提高传热系数)和承压支承作用。板片上的积瘤是固体杂物或纤维容易集聚之处，其副作用是使流体形成局部的滞流而生成污垢积瘤，介质中的钙镁离子在适宜的温度析出后很容易在积瘤上附着长大，形成蜂窝状垢样。堵塞与结垢在成因上虽然不同，但在板式换热器上的影响现象是相同的，造成压降太高，热交换性能显著降低。造成堵塞和结垢的主要物质有:污垢:木屑、纤维、海藻;微生物:细菌、蛲虫、原生物;水垢:碳酸钙、硫酸钙、硅酸盐;沉淀物:腐蚀产物、氧化铁、泥沙、氧化钙、双原子有机物;油类:油类残留物、沥青、脂肪等。 3·铸机板式换热器的检修方法 3．1在线清洗法 通过设计和改进管路，专门配置一套专门的在线清洗循环系统，实现在线清洗。尤其是外界环境温度高，为保证供水温度，对线上的每台板式换热器进行有序清洗。具体方法是: (1)做好确认，关闭板式换热器进出口阀门A1、A2、B1、B2。 (2)打开a2、b2，排净板式换热器内部水。 (3)在药箱内配制清洗用药剂，并在药箱内装入药泵，连接管路到a1、a2、b1、b2侧。 (4)分别打开a2、b1阀门和a1、b2阀门，启动药泵，往板式换热器内打药，待完全充满药剂后，关闭a1、b1和a2、b2阀门，停泵1～2小时。 (5)分别打开a1、b1和a2、b2阀门，启动药泵，使板式换热器内药剂循环，此时，可根据实际情况往药箱内补充药剂，循环1～2小时，停泵，排空内部药剂。 (6)恢复板式换热器运行。 实践证明，在线清洗用时短，一般在4小时左右，且操作方便，大大降低了维修人员劳动强度。效果虽没有拆装清洗法好，但在生产任务紧的情况下，使用该法，可使板式换热器的运行周期延长2～3个月。 3．2拆装清洗法 拆装清洗法是板式换热器常使用的检维修方法，一般在8～10小时完成。需注意的技术要点有: (1)板式换热器拆装前，维修人员要做好确认，用金属尺测量出板片束长度尺寸。 (2)板片拆开后不宜取下，最好悬挂在上导杆上清洗。冬季在室外需要拆下板片，清洗前应作好标记，轻拿轻放，避免人为损坏板片和划伤手指，特别是不要损坏板片的5点定位，否则将造成板片错位，垫片密封泄漏。 (3)板片不要用钢刷或钢丝绒刷清洗，防止将板片表面损坏，造成结垢物易残留而腐蚀板片，刷的过程中注意不要破坏垫片。 (4)发现垫片脱落的板片必须将其晾干，胶注入沟槽中，用不含氯的胶粘接垫片。如果垫片损坏，可更换新垫片;不能恢复的，必须取出板片，并且将其前或后的板片一同取出。 (5)板式换热器回装时螺栓应均匀收紧，每个螺栓安装时，需要在板片的所有面上检查板片的长度。使用专用力矩扳手按螺栓对称顺序收紧，直至紧固全部螺栓，按照这样的步骤将板片束收紧到所标长度尺寸。 (6)试车时出现异常，不要在充满媒质压力下或操作过程中紧固板片束。操作过程中板片束保持平行是非常重要的，否则板片会产生永久变形，进而造成垫片密封失效。如果板式换热器使用后继续泄漏，紧固螺栓仍不能解决，则必须成对摘除或更换泄漏的板片。 (7)检修时需使用特殊工具，如:棘轮扳手、电动扳手、自制辅助工具等。 4·结论 在日常点检维修工作中，通过对铸机板式换热器积极的探究与实践，有效解决了因其运行状况不佳而困扰铸机生产的技术难题。 参考文献 〔1〕本钢炼钢厂水处理系统工艺技术规程，2008． 〔2〕杨崇麟．板式换热器工程设计手册〔M〕．北京:机械工业出版社，1995． 〔3〕钱颂文．换热器设计手册〔M〕．北京:化学工业出版社，2002． |
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