板式換熱器是一種換熱器，由薄金屬板(通常為不銹鋼)壓制成波紋狀的換熱板，再層壓密封橡膠墊而成。它主要由傳熱片、密封橡膠墊、夾緊螺栓、壓板、整機機架等部分組成。

板式換熱器是一種結構緊湊、效率高的換熱設備。它具有換熱效率高(其傳熱系數(shù)比管式換熱器高3 ~ 5倍)、占地面積小(是管式換熱器的1/3)、使用壽命長、投資少、易除垢、可靠耐用的特點，已廣泛應用于冶金、石油、制藥、造船、紡織、化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。它是加熱、冷卻、熱回收和快速的設備。

　　然而，由于換熱溫度高(特別是汽水交換)和換熱效率高，板式換熱器容易結垢。那么板式換熱器的清洗及實用技術有哪些呢？下面就有山東睿信晟工業(yè)設備有限公司來為您解答。

　　同時，板式換熱器的內循環(huán)孔徑較小，使得內通道的截面變小，甚至結垢后堵塞，導致板式換熱器的換熱效率降低，從而影響正常生產和設備安全。

　　因此，板式換熱器應定期清洗，去除污垢，以保證高效換熱和板式換熱器的正常生產。

　　2.板式換熱器清洗前的準備工作

　　2.1板式換熱器結垢分析

　　板式換熱器一般可分為：水-水換熱器和蒸汽-水換熱器。水-水交換方式的冷熱介質均為水，冷熱水溫差不大，約70 ~ 90，兩側結垢情況基本相同；在汽水交換模式下，熱介質是水蒸氣，一般不容易結垢，冷介質是水，溫度在90左右，容易結垢。

　　水垢樣本大致可以分為水垢和污垢，尤其是水垢。水垢主要由溶于水的各種鹽類組成，這些鹽類受熱分解溶解，結晶沉積在傳熱片上，通常有碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽等。這種水垢密度大，很難清除；

　　一般來說，污垢是由細泥沙、灰塵、不溶性鹽的泥漿、膠體氫氧化物、碎屑、腐蝕產物、油污，特別是細菌和藻類的尸體及其粘性分泌物等組成。這種污垢體積大，質地疏松柔軟，容易清除。

　　2.2板式換熱器除垢清洗方法及清洗工藝選擇

　　板式換熱器的水垢樣品主要是水垢，水垢堅硬，與傳熱片結合牢固，用物理方法很難去除，所以選擇化學清洗中的酸洗法去除水垢。

　　根據(jù)污垢情況、老化程度和用戶要求，板式換熱器的化學清洗可分為拆卸清洗和不拆卸清洗兩種方法。拆卸、清洗、除垢徹底有效，但勞動量大，工藝復雜，容易造成換熱器泄漏、零部件損壞等不良影響；

　　不拆卸清洗除垢不夠徹底，但勞動量小，工藝簡單，不易造成換熱器泄漏、零部件損壞等不良影響。

　　當板式換熱器結垢嚴重、換熱效率低甚至堵塞時，必須拆卸清洗；當板式熱交換器輕度結垢或嚴重老化時，無需拆卸即可進行清潔。

　　在化學清洗中，可以采用循環(huán)清洗和浸沒清洗相結合的清洗工藝。

　　循環(huán)清洗是由循環(huán)泵、清洗槽、塑料管和清洗物組成的封閉循環(huán)系統(tǒng)，向循環(huán)系統(tǒng)中加入適量的清洗劑，用循環(huán)泵進行循環(huán)清洗；

　　浸泡清洗是在循環(huán)系統(tǒng)中的清洗劑達到一定濃度后，關閉循環(huán)泵進行浸泡。

　　為了保證清洗劑的濃度，在循環(huán)過程中應每隔1h檢測一次清洗槽中清洗劑的濃度，使清洗劑的濃度始終保持在0.10 ~ 0.15 mol/L的安全有效范圍內，必要時應加入清洗劑。中午或晚上，加入清洗劑后浸泡清洗。

　　2.3清潔劑的選擇

　　板式換熱器的傳熱板一般采用奧氏體不銹鋼，型號有AISI304、304L、AISI316、316L、316Ti。不銹鋼應該用硝酸基清洗劑清洗。

　　墊片材料一般為丁晴橡膠(NBR)130-140、丁基橡膠(RCB)140、乙丙橡膠(EPDM)150，能抵抗酸、堿、酮、醇等溶液的腐蝕。

　　基于此，我們使用河南省科學院能源研究所開發(fā)的不銹鋼制品專用清洗劑(該清洗劑已通過河南省科技廳組織的技術鑒定)，主要由硝酸、乙醇酸、緩蝕劑、滲透劑、消泡劑等化學品組成。

　　該清洗劑對不銹鋼制品具有除垢率高、腐蝕率低、除垢速度快的特點，清洗濃度在0.10 ~ 0.15 mol/L范圍內，其各項性能指標均符合HG/T2387-2007《工業(yè)設備化學清洗質量標準》的要求

　　板式熱交換器3的拆卸和清潔

　　3.1拆卸

　　首先關閉板式換熱器熱介質進出口閥，然后關閉冷介質進出口閥，排出介質(通常是水或蒸汽)，用鋼尺測量換熱器傳熱板的凈壓縮尺寸(兩個壓縮板內表面之間的距離)，并記錄下來。

　　均勻對稱地拆下?lián)Q熱器的夾緊螺栓，沿軌道輕輕推開活動壓板，逐個拆下傳熱片(注意不要撕掉或扯掉密封橡膠墊)，按順序排列。

　　由于一些熱交換器使用多行傳熱翅片，因此需要記住翅片的數(shù)量和每行的組合順序。3.2拆卸化學清洗

　　3.2.1化學清洗循環(huán)系統(tǒng)由清洗泵、清洗罐和塑料管組成(如圖1所示)。拆下的傳熱片有序地放置在清洗槽中(傳熱片應與水流方向平行)。注水后檢查系統(tǒng)是否正常。

　　3.2.2化學清洗工藝的實施

　　用水填充清洗槽，直到傳熱板完全浸沒。加入適量清洗劑，開始循環(huán)清洗。根據(jù)化學清洗工藝，在循環(huán)過程中，應每隔1h檢測清洗槽中清洗劑的濃度，以保持清洗劑的濃度在0.10 ~ 0.15 mol/L的安全有效范圍內，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)添加清洗劑。

　　清洗初期反應劇烈，出現(xiàn)大量泡沫，噴灑消泡劑即可消泡。同時，清洗液的濃度迅速降低，清洗液的濃度可以適當高一些。

　　當清洗劑濃度連續(xù)2h不變或變化量很小時，傳熱片表面的水垢明顯減少，可用塑料刷刷掉，可視為清洗終點。

　　3.3殘留水垢的清除

　　化學清洗后，將傳熱片逐一取出，用清洗機清除傳熱片兩側殘留的水垢，必要時用塑料刷幫助擦洗。

　　在清洗過程中，清洗機的壓力不宜過高，在490 ~ 588 kPa之間，水柱不應垂直于傳熱片，但要有一定的夾角，以免損壞傳熱片。同時也要注意傳熱片的順序和傳熱片上密封墊的安全性。

　　3.4組裝

　　除垢后，按照拆卸時傳熱片的疊放順序，從固定壓板開始，依次沿軌道疊放傳熱片(注意傳熱片上的密封橡膠墊不要脫落，脫落用密封膠粘好)。

　　所有傳熱片安裝完畢后，小心地將活動壓板沿軌道壓下，將壓緊螺栓依次放入線槽內，均勻、緩慢、對稱地壓緊(否則傳熱片容易被壓碎或偏壓，使板式換熱器泄漏或漏出)，直至傳熱片的壓縮凈尺寸達到或略小于原始尺寸。

　　3.5水壓試驗

　　板式換熱器組裝后，應根據(jù)GB  GB16409-1996《板式換熱器》]標準要求，在兩側進行單側水壓試驗。試驗期間，壓力應緩慢增加。達到規(guī)定壓力后，保持時間為10 ~ 30分鐘，然后降至設計壓力。檢查所有密封面是否有泄漏，保持時間不少于30分鐘。

　　3.6恢復

　　水壓試驗安全后，拆除連接管，關閉所有排水閥，先打開冷介質進出口閥，再打開熱介質進出口閥。

　　無需拆卸即可清潔4個板式熱交換器

　　4.1不拆卸的化學清洗

　　4.1.1化學清洗循環(huán)回路的連接

　　首先關閉板式換熱器的熱介質進出口閥，然后關閉冷介質進出口閥排出介質(通常是水或蒸汽)。冷熱介質的入口和出口用作清洗液入口，水的出口用作清洗液出口(如果沒有出口，應增加閥門)?；瘜W清洗循環(huán)系統(tǒng)由清洗泵、清洗罐和塑料管按熱介質入口-熱介質出口-冷介質入口-冷介質出口的順序組成(如圖2所示)。

　　4.1.2化學清洗工藝的實施

　　向清洗槽注水，檢查系統(tǒng)循環(huán)正常后，加入適量清洗劑，開始循環(huán)清洗。根據(jù)化學清洗工藝，在循環(huán)過程中，應每隔1h檢測清洗槽中清洗液的濃度，以保持清洗液的濃度在0.10 ~ 0.15 mol/L的安全有效范圍內，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)添加清洗劑。

　　無需拆卸的化學清洗可能需要更長時間，可以通過循環(huán)清洗和隔夜浸泡清洗相結合的方式進行清洗。當清洗劑濃度2h不變或變化量很小時，可以停止循環(huán)。

　　4.1.3沖洗

　　化學清洗后，由于板式換熱器的內循環(huán)孔徑較小，水垢殘留(尤其是污垢)總是附著在傳熱板上，因此需要用循環(huán)泵反復沖洗水垢殘留。將清洗槽中的廢液排出，用清水注滿，用循環(huán)泵沖洗，將廢水排出，反復沖洗，不斷接水觀察，直至板式換熱器無水垢殘留排出。

　　4.2中和和鈍化處理

　　中和是在不腐蝕設備的情況下，中和清洗后設備中殘留的酸液；鈍化是在金屬表面形成一層能抑制金屬溶解過程的電子導體膜。膜本身在介質中的溶解速率非常低，因此可以將金屬的陽極溶解速率保持在非常小的值。

　　由于與板式換熱器連接的幾段管道用于化學清洗，無需拆卸，傳熱片采用不銹鋼制成，不需要中和和鈍化處理，但管道采用鋼制成。清洗后，表面的氧化皮和鐵銹被去除，露出鋼鐵的本質，處于非?；钴S的活化狀態(tài)，容易生銹。因此，需要進行中和和鈍化處理，以防止二次腐蝕。

　　4.2.1中和處理

　　中和處理可以用氫氧化鈉、碳酸鈉等進行。作為輔助中和添加劑，用量為0.5%，即加入1噸水和5公斤中和劑，中和循環(huán)系統(tǒng)中殘留的酸性清洗劑，使pH達到7，停止循環(huán)。

　　4.2.2鈍化處理

　　中和后鈍化，向循環(huán)系統(tǒng)中加入適量的鈍化預膜劑，均勻循環(huán)后控制pH在8-9之間。鈍化預膜劑用量根據(jù)清洗劑循環(huán)水量計算，每1t水中加入10kg鈍化預膜劑。

　　4.3恢復

　　鈍化后，拆下連接管，關閉排污閥，先打開冷介質進出口閥，再打開熱介質進出口閥。

　　5個應用示例

　　這兩種板式換熱器的化學清洗方法，河南省科學院能源研究所已多次實踐，并不斷改進。他們的工藝流程成熟，清洗周期短，污垢清洗徹底，經濟，快速，客戶滿意。其中除垢率可達95%以上。雖然不拆卸清洗無法直觀觀察除垢率，但從清洗板式換熱器前后進出水溫和進出水壓的變化可以看出清洗效果。以下為2007年10月河南省水利廳辦公樓采暖用板式換熱器拆除清洗實例。

　　5.1化學清洗過程控制(見表1)

　　清洗過程采用循環(huán)清洗和浸泡清洗相結合的方式，清洗過程耗時10小時。根據(jù)清洗劑濃度隨時間的變化和傳熱片上水垢的反應程度來判斷清洗終點。清洗劑濃度2h不變或變化量很小時，可視為清洗終點。

　　5.2清潔效果

　　化學清洗后，用清洗機去除殘留的水垢。清洗前傳熱板表面完全覆蓋了一層黃色污垢，清洗后傳熱板表面沒有污垢，顯露出不銹鋼的本質，除垢率基本達到。