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焊接式宽流道板式换热器使用说明书-济南天源换热设备有限公司
 
焊接式宽流道板式换热器使用说明书
  发表于 2012/8/14 10:43:37

  
宽流道板式换热器安装使用说明书
 
 
本手册用于指导用户对换热器进行正确的安
 
装、操作及维修。建议用户在安装使用前认真阅读
 
本手册。
 
我公司对不遵守本手册要求的安装、操作或维
 
修所发生的损失不承担责任。
一.概述
 

1.1产品简介

济南天源换热设备有限责任公司生产的焊接式宽流道板式换热器(简称:换热器),是专门为一侧或两侧含有纤维或固体颗粒的特殊工艺介质设计的,是一种新型高效换热设备,它吸取了国外同类产品的诸多优点,既保留了板式换热器传热效率高、体积小等优点,又具有列管式换热器承压高、耐温高的特点,是一种合理匹配的换热器,其流道分为管侧流道和板侧流道。可用计算机选型软件进行优化组合设计,可满足不同工况的需要。
根据用户的不同要求,我们公司开发了不同系列的产品。
 

半圆壳体
接管法兰
压板
换热芯体
 

 


 

密封垫片
法兰
夹紧螺柱
盲板
支架

矩形方壳

1.2产品型号表示方法

TY-HB-b1/b2-B-P1/P2F

1.3产品形式

板侧可拆,管侧不可拆型

 

1. 4使用范围

 
1.4.1 设计工况
每台换热器的使用工况应遵守设计工况。任何时间都不允许在偏离设计工况下运行。
1.4.2 最大温差
换热器的最大极限温差(热侧进口温度减去冷侧进口温度)是230℃,超过这个极限值可能导致设备出现机械损坏。
1.4.3 流量
运行流量应等于或接近设计流量。明显的低流量运行,介质流速过低,可能形成由于沉淀所造成的过早结垢、堵塞现象(特别是宽通道侧)。
 
 
二.安装

2.1起吊              

2.1.1水平安装

使用压板上的吊耳起吊换热器。不允许使用盲板上的吊耳(如果安装)起吊整台设备。起吊时不能使用接管起吊或在接管上施加力。
起吊整机的重量大于6t时,建议起吊缆绳的角度不超过90°。
 
 
 
 
 
 
 

 图2.1   起吊卧式宽通道焊接式板式换热器

 

 

 
 
 
 

    
绝不允许使用接管起吊或在接管上施加力。
 
 

 
 
 


 

换热器垂直安装时,先置于水平位置,并且最好使用2个吊钩,如图2.2a所示。
缓慢降低底端,直到仅用上面的吊耳起吊,见图2.2b。
取下低端的吊绳并转换180°。在自由端的吊耳上挂一个吊绳,并将整机起吊到垂直位置(图2.2c)。
如果有要求,将整机放在木块上,以免螺栓受载,然后用一个吊钩将换热器放到最终的安装位置上。

 
图2.2a        图2.2b        图2.2c       图2.2d
 

注:不允许使用接管起吊宽通道焊接式板式换热器。

2.2管线

2.2.1一般要求

为了使换热器保持较长的使用寿命和避免不必要的故障维修。我们建议按下面要求执行:
1、换热器周围的管路或其他设备不要太集中。
2、与换热器板侧接管连接的管线上配有约1米长的可拆卸直段管,以便于拆装换热器。
3、保证管路系统的伸缩性,避免由于管路热膨胀所引起的换热器接管过载。
4、管路应有足够的支撑以防止换热器接管的过载。
5、所有接管口处应安装关断阀,便于在不影响邻近系统的情况下关断或重新启动换热器。
6、保证与换热器连接的管路系统避免突然的压力振动和压力波动现象。
7、与换热器连接的生产设备、管线须正确固定,并设有伸缩减振装置。以避免外力传递到宽通道焊接式板式换热器的接管。
8、管路安装时,建议在与换热器进口处连接的管线上配置过滤器和排污阀。以避免外来杂物进入换热器流道内(特别是试车阶段)。
9、为了准确掌握换热器的运行情况,建议在换热器进出口管路上应安装有温度计、压力表,在冷却水侧安装有流量计、过滤器。管路安装示意图如下

2.2.2蒸汽应用方面的要求

对应用于蒸汽工况的换热器,遵循下面的要求:
1、安装蒸汽阀门以避免板侧流道内凝结物的聚积。设备在真空或部分真空的情况下工作时,必须考虑安装凝结水泵。
2、在与板侧接管连接的管线上配置排气口并安装节流阀,避免由于关断过程中蒸汽冷凝时所产生的真空使冷凝物返向流入板内。
3、为了合理排放蒸汽,要求安装汽水分离器和蒸汽泄放阀,这样将防止进入换热器的管线不产生冷凝以保护换热器。

2.3安装

按下面的步骤正确安装换热器。
1、沿换热器的周边留有足够的自由空间。以便于维护人员和操作人员可以在周围自由安全的行动。
2、机械清洗或维修过程中,为便于打开换热器盲板,允许间隙值如下图2.3a、2.3b所示。
3、安装换热器并用地脚螺栓与地基固定时,需保证水平。
注:地基的制作应考虑宽通道焊接式板式换热器充满液体时的重量导致的变形和由外围设施所引起的应力。在吊挂设备时,确保地基的牢固。
4、换热器应在不移动管线的情况下可以方便的打开盲板。
5、与管线连接前,检查设备运输过程中的保护装置是否已完
全去除,流道内是否有外来物。
 

图2.3a立式宽通道焊接式板式换热器的安装间隙值
 
 


 

             
   
图2.3b  卧式宽通道焊接式板式换热器的安装间隙值

2.4水蒸汽凝结物及不凝物的排放

 
当两侧的循环蒸汽凝结或换热器的凝结气中含有不凝物时,必须安装能够长期使用的排气阀,排放这些气体以防止其聚积。见下图2.4

板侧排气阀
管侧排气阀
 

 
 


 

 
 
 
 
 
 
 
 

图2.4
 

 
 


 

支架

2.5存储

 
存储的换热器超过了调试之前或维修之后再次调试的规定时间,按下列步骤执行:
1、遵循本手册3.2节的说明。
2、对所有的机加工和未涂漆的碳钢表面,加盖防护板。
3、用木质、金属或塑料密封接管。
4、如果换热器内的介质不能完全排净,并且可能存储在低于冰点的温度下,为避免
管侧的水结冰对换热器产生机械损坏,应在这一侧充入适量的乙二醇。
三.运行

3.1首次运行

3.1.1启动前

1、进行换热器的外观检测。保证夹紧螺柱和盲板上的螺栓没有松动,换热器芯体与压板之间配合紧密。
2、首次启动换热器前,应先将换热器接管口处的关断阀关闭,与管路隔断,将管路中的杂物通过旁路清洗干净后,再将换热器接管口处的关断阀打开投入运行。
3、启动前,特别是长期停运之后,需保证与换热器连接的管线系统的清洁,先将设备进出口处的阀门关断,从旁路打循环,待管路清洁后再通介质。
4、保证所有的法兰密封面处于夹紧状态。
5、检查盲板上螺栓是否有松动现象,必要时可以再次夹紧。4.3节中的表4.1列出
了转矩值。
3.1.2启动
为保证启动平稳,首先按照“1”到“ 6”的步骤启动冷侧介质,然后重复上述步骤启动热侧介质。
1、关断泵和换热器之间的进口阀门。
2、出口侧的阀门处于全开状态。
3、打开排气阀
4、启动泵
5、缓慢打开进口阀门。参照启动及停运的注意事项。
6、所有空气排净之后关断排气阀,并保证两侧压差满足3.1.2.8的要求。
7、 冷侧介质低压运行平稳后,然后再按“1”到“ 6”的步骤逐步启动热侧介质,在保证两侧压差满足3.1.2.8的要求的前提下,逐渐增加两侧流量直至达到设计要求,运行平稳,。
8、系统运行时,始终保持换热器板侧压力高于管侧压力,当管侧压力高于板侧压力时,其压差不超过0.3MPa。

启动及运行的注意事项
启动和停运以此方法进行,使得受压板束与换热器的外部压板之间的膨胀程度最小。建议的步骤如下:
启动---- 首先开启冷侧流体,然后开启并逐步增加热侧流体。最大温升不超过(50°C)/小时。
在运行过程中,保持两侧介质流量达到设计要求。两个流道里的流体循环须总保持均匀。始终保证物料介质流量等于或接近设计流量。
在运行过程中,换热器的温度不能超过最大允许温度。
停运--- 逐步减少管侧的流量直至停止,然后关断板侧流量。阀门应逐渐开启,迅速开启或关闭阀门会使换热器产生热冲击并且可能使材料产生疲劳。
停运时,应用清洗液将流道内物料的积料反顶到罐中,绝对避免停运时物料存在换热器中,堵塞流道。
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 

9、除非另有设计,系统运行时换热器中不可以突然变更流速、压力和温度或使其中承受负压(真空状态),以防止设备过早的老化或被损坏。
10、运行期间:
a.  把设备的所有观察情况记录入日志。
b.  观察换热器与连接的泄漏情况。
c.  检查运行参数不要超过设计值。
d.      定期检查流体的特性、化学成分。

3.2停运

3.2.1 临时停运

如果换热器被短期停运,如检查、维护或泵停运,首先按照 “ 1”到 “ 5 ”的步骤先停管侧介质,然后重复上述步骤停板侧介质。
1、缓慢关闭进口阀门
2、参照启动及停运的注意事项。
3、切断泵的开关
4、关闭出口阀门
5、换热器排液和排气
 
 

注       意
(1)临时停运时,物料介质应用清洗液立即清洗干净,并及时打开管线上的排液口。
(2)每次换热器开启时,应将换热器流道清理干净后再通介质。
 
 

 
 
 
 
 
 
 


 

3.2.2 长期停运
 
对于长期停运的情况,依照上述步骤并考虑环境条件,进行相应的清洗工作,彻底清除物料存料,对清洗方面的说明,请参见本手册的5.0节。必要时,干燥换热器流道。
 
四.维修
 
为了确保宽通道焊接式板式换热器的使用寿命,须定期检查换热器堵塞情况以及定期对换热器进行清洗维修。

4.1 打开盲板

 
按照下列步骤打开换热器:
1、按照3.2节中的说明关断换热器。
2、先在盲板的吊耳上挂起吊装置,用缆绳或钢丝绳承受盲板的重量。
3、按图4.4顺序松开螺栓,用盲板的把手拉开盲板。
 

盲板吊耳
(一个或两个)
 
盲板
复合板
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 

图4.1承载盲板的重量         

            
换热器打开后,可能会有流体流出,如果不小心可能会伤害您的皮肤或眼睛,因此,打开换热器前,请做好防护。
 

 
 
 
 
 
 
 


 

4.2重新粘接换热器盲板的密封垫

 

密封垫
一旦打开盲板,若发现密封垫失效,应更换密封垫。

清洗整个盲板及密封槽的表面,密封槽的表面不允许有划痕、碰撞或杂物。密封垫在与
法兰夹紧之前必须准确定位。

法兰
按照下列步骤及图4.4所示。

1、确保密封槽表面是清洁和干净的。

折流板
2、使用专用的粘接剂。

3、将密封垫粘的一面放入密封槽,使密封垫在槽的中心,以免密封垫被挤出密封槽。

4、如图4.3放置密封垫的接头,不允许将密封垫的接头与螺栓孔直接对放
法兰
,不允许密封垫的接头间有间隙。

 

接头位于直边
     

 
 
 


 

 

密封槽表面

 

                                                        图 4.3   
 

 
 


 

图4.4 夹紧顺序示例图  
 

订购、更换密封垫时,请与设备制造厂商联系!
 

 
 
 


 

4.3把合盲板

 
再次安装盲板时,在转角孔上使用长螺栓或螺钉,便于其余螺栓孔对齐,然后插入
其余的螺栓把合盲板,其余螺栓就位后取掉长螺栓或螺钉。     
 
夹紧盲板螺栓
夹紧盲板,采用对角夹紧顺序,由中部开始,依次向边缘进行,直至最后到转角螺栓。建议逐次夹紧。达到最终转矩之前,至少重复上述步骤3次。使用表4.1给出的转矩值。
 

螺栓直径
压缩的非石棉材料
PTFE材料
Nm (20%)
Nm (20%)
M16
150
250
M20
235
335
M24
330
470
M30
690
980

 
表4.1 盲板螺栓转矩的推荐值
 

          
不允许换热器在运行状态下夹紧螺栓。
 

 
 
 
 


 

五.清洗

5.1周期性反冲洗

 
设备在正常运行过程中,应根据设备板侧流道中固含量的比例,在设备正常运行一段时间后(最长不超过7天)对设备清洗一次(清洗时间应不少于30分钟),1个月内对设备进行一次清洗(清洗时间应不少于60分钟)。
清洗时将清洗液逆着介质通常流动的方向进行清洗。在条件允许的情况下,用泵将清洗液的流速提高到正常工作流速的1.5倍,不超过接管的允许流速(2~3m/s)。

5.2 清洗板侧流道

 
通过移开两侧的盲板,很容易清洗换热器的板侧。通常采用的清洗方法有:机械清洗和化学清洗。
 
5.2.1机械清洗
打开盲板之后,用高压水枪清洗板侧流道。对能接近的内表面,可使用纤维刷子除去污垢(但不能损害表面)。
冲洗不锈钢板片时,不能用盐酸或水中氯离子浓度不超过25ppm,钛板则不允许使用磷酸或氨基磺酸清洗,更不允许使用金属刷清洗内表面。除非特殊需要,清洗液浓度一般为4%,温度不超过(40℃~60℃)。

               注     意
1.用高压水枪清洗时不能垂直于换热面瞄准喷射,避免流道变形。
  2.禁止使用蒸汽清洗,蒸汽易导致换热器内热应力的存在。
 
 

 
 
 
 
 
 


 

5.2.2化学清洗
对较硬不易清除的沉积物,如钙或硅酸盐等,建议使用化学清洗方式。
CIP步骤:
1.      排净换热器的板侧介质,用冷水冲干净。
2.  清洗液、温度和清洗周期的选择应根据污垢的形式,并且必须与板片的材料相匹配。
3.  稀释清洗液时,使用无氯或低氯化物的低硬度水。在开始循环之前,浓缩的清洗液必须加水稀释。  
4.  条件允许的情况下,用泵将清洗液的流速提高到正常工作流速的1.5倍,不超过接管的允许流速(2~3m/s)。将清洗液逆着通常流动的方向进行清洗。
5.  对于工作流量高的介质,就地清洗的流速很难将介质清洗干净,在这种情况下,应使用低流速、能够溶解污垢的溶剂或相应延长就地清洗时间。
6.  清洗液循环后,换热器和临近的管线用清水冲洗。

5.3 清洗管侧流道

 
管侧流道内部沉淀物的堆积,会降低传热效率甚至堵塞流道,并使整个系统压降升高,所以管侧应定期清洗。
如果管侧是不可拆结构,采用化学清洗方法。如果管侧为可拆式结构,可采用机械清洗的方法清洗管侧。具体见5.2.1和5.2.2。
 
化学清洗时,我们建议使用如下清洗剂:
 

污垢种类
推荐清洗剂
CaSO4、硅酸盐
柠檬酸,HNO3,氨基磺酸
CaCO3
10%HNO3(1:1.41-1:9体积比)
AL金属氧化物,泥砂
柠檬酸,HNO3,磷酸,磺酸(加适当清洗剂)
微生物
Na2CO3,NaOH

 

注 意
1、定期清洗。
2、确定恰当的清洗方法。
    
 
 
化学清洗时注意
1、保证清洗液与其接触的部件,包括法兰密封垫材料的匹配。
·          2、清洗液的确定应与供应商联系。
·          3、清洗液严格按上述要求执行
·          4、酸和水混合时,必须将酸缓慢倒入水中
·          5、不允许使用HCl清洗不锈钢板
6、苛性钠和浓硝酸对皮肤和眼膜有害,接触这些物质时,一定使用眼罩和橡胶手套,做好防护。
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 


5.4 如何减少结垢

 
管侧一般是为干净液体设计的,介质中含有纤维或颗粒可能堵塞流道。使用的介质(通常通过管侧)如含有颗粒或纤维,建议进行过滤。在这种情况下,建议使用外部过滤器与管侧管线连接。
 
 
六.常见故障及处理方法
 
 
 
 
 
 
 
 

故障现象
可能的原因
检查问题
处理方法
备注
盲板的外部泄漏
密封垫失效
查找泄漏点的位置
·   夹紧螺栓
·   如果夹紧螺栓夹紧后仍然泄漏,打开盲板更换密封垫(见本手册4.2)
 
内部泄漏(串液)
管侧产生水锤或热冲击,导致承压板有裂纹或由于腐蚀使板上有孔
移开盲板并清洗板侧,管侧试压,查找泄漏位置
·   如果泄漏点在板片的边缘,向制造厂家联系,修好后,管侧试压,以保证不再泄漏。
·       如果泄漏的原因是焊接问题,采用堵塞流道的方法,并及时与制造厂家
联系、解决
·    调整运行参数。参见本手册1.3
·    检测安装是否正确,避免可能产生的水锤等现象。
·    如果腐蚀原因,检查液体中氯离子及其他腐蚀成分的含量。
 
较低的传热性能和高的压降
板侧的流道被纤维或工艺介质中的颗粒堵塞
测量板侧的压力损失。
 
·   打开盲板,用气体或高压水枪清洗板侧,参见本手册5.0节
·   按照4.2节清洗或更换密封垫,并把合盲板
确定清洗方案,避免不必要的系统关断,保证系统正常运行。
 
 
 
传热特性逐渐降低
板侧/管侧的污垢逐渐积累
打开盲板,检查板侧传热表面,如果板侧是干净的,则管侧结垢
·   按要求清洗换热器,参见本手册5
·   按照4.2节清洗或更换密封垫,并把合盲板
 
 
 
 
 

 

  
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