換熱器作為在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)兩種物料間的熱量傳遞的設(shè)備，在化工行業(yè)一直以來(lái)得到廣泛的使用，螺旋板式換熱器作為換熱器的一種同樣應(yīng)用在化工行業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，是化工生產(chǎn)中重要的輔助生產(chǎn)設(shè)備。對(duì)于螺旋板式換熱器的結(jié)垢問(wèn)題是較常見(jiàn)的失效形式。解決螺旋板式換熱器結(jié)垢較好的辦法是嚴(yán)格操作工藝規(guī)程，保持良好的日常維護(hù)，并進(jìn)行定期的清洗。
1·螺旋板式換熱器的基本結(jié)構(gòu)、類(lèi)型、特點(diǎn)以及工作原理
1.1基本結(jié)構(gòu)、類(lèi)型和特點(diǎn)
1.1.1基本結(jié)構(gòu)
螺旋板式換熱器是由兩張較長(zhǎng)的鋼板疊放在一起卷制而成的，每張板上均布地焊有定距柱，它使兩張板之間產(chǎn)生一定的間距，形成換熱流道。定距柱起到支撐鋼板抵抗流體壓力的作用，也起到流體在換熱流道中流動(dòng)時(shí)增加湍流從而提高換熱效率的作用。相鄰兩流道流過(guò)的兩種流體溫度不同，它們通過(guò)螺旋鋼板進(jìn)行傳熱，達(dá)到換熱的目的。
1.1.2類(lèi)型
a、不可拆式。卷制后的螺旋板式換熱器，其兩端焊死，不可拆卸，形成固定結(jié)構(gòu)，流道內(nèi)部不可觸及。它適用于不易堵塞的流體換熱。不可拆式又分臥式和立式的結(jié)構(gòu)。b、可拆式。卷制后的螺旋板式換熱器，每端只將一個(gè)流道焊死，而另—個(gè)流道開(kāi)放，然后在端面上加端蓋加以密封，其端蓋可以拆卸，從而可以清理流道內(nèi)部。它適用于易堵塞的流體換熱。c、特殊形式。有些化工上用的螺旋板式換熱器，根據(jù)加工工藝的要求，需要特殊結(jié)構(gòu)，兩端帶有封頭、端蓋或兩個(gè)換熱器串連在一起，結(jié)構(gòu)不一。
1.1.3特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱效率高、操作靈活性大、應(yīng)用范圍廣、熱損失小、安裝和清洗方便等特點(diǎn)。傳熱流道長(zhǎng)、流道間距大、耐熱溫、不易泄漏。因此它換熱效率較高，換熱后冷介質(zhì)的溫度容易接近熱介質(zhì)的溫度，適于粘稠性物料和含有顆粒性物料的加溫或降溫處理，但不適于含有纖維性生物料換熱。螺旋板式換熱器是一種高效換熱器設(shè)備，適用汽一汽、汽—液、液一液傳熱等。
1.2工作原理
對(duì)于換熱的兩種介質(zhì)，如果都是液體，在螺旋板式換熱器的流道內(nèi)要按逆流方式流動(dòng)。所謂逆流是指進(jìn)行換熱的兩相鄰流道內(nèi)的兩種液體，沿螺旋流道彼此相反的方向流動(dòng)，這樣能使兩種流體介質(zhì)之間始終保持一定溫差，從而達(dá)到較好的傳熱效果。
對(duì)于換熱的兩種介質(zhì)，一種是液體，另一種是氣體，則它們?cè)诼菪迨綋Q熱器內(nèi)要按錯(cuò)流方式流動(dòng)，即液體在換熱器內(nèi)沿螺旋方向流動(dòng)，而氣體沿?fù)Q熱器的軸向直接通過(guò)，這主要是考慮到氣體的特點(diǎn)，氣體一般要求流量大，阻力小，或有的是用于蒸汽冷凝，因此一般不讓氣體沿螺旋方向流動(dòng)。
2·螺旋板式換熱器在焦化廠(chǎng)粗苯生產(chǎn)中的應(yīng)用
我單位焦化廠(chǎng)化產(chǎn)回收中粗苯工段多處使用螺旋板式換熱器作為熱交換的主要設(shè)備。
構(gòu)成螺旋板式換熱器的主換熱材料，主要分為碳鋼和不銹鋼兩大類(lèi)。我單位焦化廠(chǎng)為避免腐蝕結(jié)垢問(wèn)題的出現(xiàn)采用的是不銹鋼材質(zhì)不可拆式的螺旋板式換熱器。螺旋板式換熱器在粗苯工段的作用主要是：
2.1油油換熱器(富油預(yù)熱貧油降溫)，換熱面積225㎡.
洗苯塔底富油由富油泵加壓后送至粗苯冷凝冷卻器與脫苯塔頂出來(lái)的粗苯汽換熱，將富油預(yù)熱至60%，然后至貧富油換熱器(螺旋板式換熱器)與脫苯塔塔底出來(lái)的貧油換熱，由60%升到130℃，之后進(jìn)入管式爐被加熱至180℃左右進(jìn)入脫苯塔，從脫苯塔塔頂蒸出的粗苯油水混合汽進(jìn)入粗苯冷凝冷卻器被從洗苯塔底的富油和16℃的制冷水冷卻至30℃左右，然后進(jìn)入粗苯油水分離器進(jìn)行分離。
脫苯后的熱貧油從脫苯塔底流出，自流入貧富油換熱器與富油換熱，使其溫度降至90℃左右。
2.2貧油冷卻器油冷卻)，換熱面積200㎡人貧油槽的貧油由貧油泵加壓送至貧油冷卻器，分別被32℃循環(huán)水和16.c制冷水冷卻至約30%，送洗苯塔噴淋洗滌焦?fàn)t煤氣。
3·螺旋板式換熱器運(yùn)行中出現(xiàn)的結(jié)垢問(wèn)題
我焦化廠(chǎng)化產(chǎn)回收在投產(chǎn)半年后粗苯工段的貧油冷卻器(螺旋板式換熱器)出現(xiàn)了嚴(yán)重堵塞結(jié)垢腐蝕問(wèn)題。出現(xiàn)這種現(xiàn)象其主要原因是：受當(dāng)?shù)厮此|(zhì)較差，含堿量的影響。用于循環(huán)的冷卻水水質(zhì)問(wèn)題是造成結(jié)垢的主要原因。新招聘人職的操作工人未能?chē)?yán)格按照《崗位操作規(guī)程》進(jìn)行定期的吹掃。受市場(chǎng)價(jià)格居高的影響，購(gòu)入的洗油質(zhì)量難于確保，導(dǎo)致循環(huán)貧富洗油質(zhì)量較差，結(jié)垢、腐蝕、沉積現(xiàn)象嚴(yán)重。洗油再生器在粗苯的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，起著阻止循環(huán)洗油的質(zhì)量逐漸惡化，確保洗油質(zhì)量的作用。洗油再生器運(yùn)行不正常，垢的—個(gè)因素。受市場(chǎng)煤源供應(yīng)問(wèn)題，煉焦的入爐煤氣質(zhì)量較差，含硫量較高，造成設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。
4·螺旋板式換熱器結(jié)垢問(wèn)題的處理措施
4.1及時(shí)更換結(jié)垢嚴(yán)重的螺旋板式換熱器，確保生產(chǎn)的正常運(yùn)行。
4.2對(duì)結(jié)垢嚴(yán)重的螺旋板式換熱器進(jìn)行清洗處理。螺旋板式換熱器結(jié)垢嚴(yán)重的是冷卻水通道，對(duì)于貧油通道內(nèi)結(jié)垢相對(duì)較少，因此重要的是清洗冷卻水通道內(nèi)的水垢。
沖冼：酸洗前，先對(duì)換熱器進(jìn)行開(kāi)式?jīng)_洗，使換熱器內(nèi)部沒(méi)有泥、垢等雜質(zhì)，這樣既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。將清洗液倒人清洗設(shè)備，然后再注入換熱器中。
酸洗：將注滿(mǎn)酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2h.然后連續(xù)動(dòng)態(tài)循環(huán)3~4h.其間每隔0.5h進(jìn)行正反交替清洗。酸洗結(jié)束后，若酸液pH值大于2，酸液可重復(fù)使用。
堿洗：酸洗結(jié)束后，用NaOH，Na2CO3，，Na3PO4，軟化水按一定的比例配制好，利用動(dòng)態(tài)循環(huán)的方式對(duì)換熱器進(jìn)行堿洗，達(dá)到酸堿中和，使換熱器板片不再腐蝕。
水洗：堿洗結(jié)束后，用清潔的軟化水反復(fù)對(duì)換熱器進(jìn)行沖洗0.5h，將換熱器內(nèi)的殘?jiān)?沖洗干凈。
記錄：清洗過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格記錄各步驟的時(shí)間，以檢查清洗效果。清洗結(jié)束后，要對(duì)換熱器進(jìn)行打壓試驗(yàn)合格后方可使用。
4.3加強(qiáng)螺旋板式換熱器的使用管理
運(yùn)行前，應(yīng)排凈設(shè)備內(nèi)的殘留空氣，避免影響換熱效果。嚴(yán)禁超溫、超壓運(yùn)行，出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)立即停止運(yùn)行：壓力、溫度超過(guò)設(shè)計(jì)值;焊縫發(fā)生裂縫，鼓泡、變形、泄漏或其他異常現(xiàn)象;安全附件失效;周?chē)l(fā)生事故，影響影響安全。
總之，在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，換熱器結(jié)垢是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。要想能夠確保生產(chǎn)的正常運(yùn)行，便要加大管理力度，注意換熱物料的性質(zhì)，定期清洗，盡可能的減少或避免結(jié)垢的發(fā)生。如果出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象要及時(shí)的進(jìn)行清洗除垢來(lái)恢復(fù)生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)效率。同時(shí)，保持設(shè)備良好的運(yùn)行狀態(tài)，還可以減少能源消耗，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，減少生產(chǎn)事故的發(fā)生。
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