1、板式换热器板式换热器在20世纪20年代开始应用于食品行业。60年代末，英国APV公司首先将其推广应用于浓硫酸的冷却。据APV公司报道，现已在200多各领域得到广泛应用，单片最大面积3.63m，但台最大组装面积274m，角孔最大直径400mm，最大压力.5MPa。最大流量0.75m/s，最高使用温度175C板式换热器板式换热器适用于无相变的液液传热，也可用于冷凝，对于板式冷湿器只是将其角孔放大，以适合较大的汽相流量，其传热板的波纹要适合冷凝液的流通。但对于流量大的低密度的气气和蒸汽冷凝，需要有很大的板片进出空流到孔口，因而在使用上受到了限制，用于蒸发操作的板式换热器，其板片结构完全不同。板式换热
2、器的特点如下1.与管壳式相比,尽管其压降很大,但由于液体在凹凸的板面上流动,二流道反复膨胀收缩,使其在相同芽茶下具有较高的传热效率.其临界Re仅为10-400，这与板表面结构有关。因此，流体黏度小于0.07-0.1Pa且在低Re下操作时，板式换热器以多半在湍流下运行。2.传热膜系数要比管壳式高2-4倍，还可实现理想的逆流换热，有效对数平均温差比管壳式为高，对数平均温度差校正系数接近0.95，而管壳式通常要低于0.80。3.占地面积比管壳式小，可适应热载荷变化，传热板片可随时检查，清洗和更换。4.板片是由金属薄板冷却而成，因此可用热加工不好的材料制造：板片厚度一般为0.5-1.2mm，比管壳式要
3、小一倍，因而其热阻较低，所需传热温差小，可实现二流体温度相近的患热状态和低品位热量回收板式换热器作为一种紧凑高效的换热设备，被应用在我公司多套装置中，并发挥了较好的经济效益。板式换热器主要由板片、密封垫片、固定封头、活动封头（头盖）、夹紧螺栓、挂架导轨、支柱等组成，它具有体积紧凑、传热效率高、拆卸清洗检修方便等优点。但是板式换热器使用中出现的各种问题，也给生产带来严重的影响，其原因是多方面的，它与设计、使用、维护和保养等多个方面有关。2 设备堵塞与结垢2.1 堵塞板式换热器的流道间隙较小（2.5-6mm），直径大于1.53mm的颗粒杂物容易阻塞板片通道，使设备的压力降急剧恶化，导致设备因堵塞而
4、换热能力大幅降低，严重的造成装置连续生产中断。因为循环水中杂质较多，同类装置E208/E209 曾经多次堵塞，从而造成装置频繁停工，给企业经济效益带来一定的影响。后来，在E208/E209 前增加了易拆清的过滤器，保证了E208/E209 的长周期运行。所以根据需要可在介质的进口处设置粗过滤器或反冲洗装置，能有效的防止板式换热器的堵塞。2.2 结垢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。板式换热器的板片设计有大量的支承点，旨在对介质起扰流（使介质紊流以提高传热系数）和承压支承作用，是固体杂物和纤维容易集聚的地方，其副作用是使流体形成了局部的滞流而生成污垢积瘤，介质中的钙镁离子
5、在适宜的温度析出后很容易在积瘤上附着长大，形成蜂窝状的垢样。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。可采有以下对策缓解结构问题：（1）板式换热器不宜用在较脏或易的环境（除非增设有效的其他措施）。（2）使用未经软化的冷却水作冷却介质时，操作温度应控制在50左右或者更低，以避开介质中钙镁离子析出的敏感温度。3 密封失效3.1 压力影响可拆卸板式换热器在额定工作压力之内使用时出现泄漏，除设备在制造装配方面的质量因素外，主要与系统中出现的非正常冲击载荷有关（水锤、气锤），这是一般操作者不易观察到的现象。冲击所造成的瞬间压力峰值往往比正常的工作压力高出13 倍，使安装在板式换热器
6、中的橡胶密封垫移位，导致密封失效。由于该种设备的传热元件采用不锈钢薄板制造（厚度0.8mm），其密封刚性相对较差且密封周边很长，所以耐冲击力的能力远低于管壳式换热器。防范措施：（1）鉴于板式换热器的结构特点，可根据操作压力情况，在设备选型时提高设计压力1.52 倍。（2）使用中尽量避免系统出现的冲击现象。（3）在发生过此类事故的应用场合，根据情况也可采取增加板片厚度的措施，其效果很明显。3.2 温度影响温度的急剧变化也能造成密封失效。当温度变化过快时，橡胶密封垫的线胀系数与弹性变形量和密封预紧力不相匹配，使密封预紧力下降，造成设备承压能力低于额定设计压力。对此可采用如下办法解决：（1）在操作设
7、备时升压升温应尽量平稳。（2）可在夹紧螺柱上增加预紧弹簧，有效的补偿密封预紧力的变化，防止泄漏。3.3 时间影响使用或闲置几年的设备，密封材料的自身老化有可能影响密封可靠性，所以应利用检修机会及时更换新的密封垫片。4 腐蚀腐蚀是复杂的化学现象，奥氏体不锈钢板式换热器表现出的腐蚀现象大多是Cl-引起的应力腐蚀，常发生在板片密封槽底部以及有污垢形成后的垢底部位，其主要成因：（1）不锈钢传热板片由机械冲压而成，不可避免地残存一定量的表面残余应力，对于不含钼元素的不锈钢薄板，表面残余应力的消除是很困难的，或者甚至是不可行的。（2）板片组装后形成了多缝隙结构，如板片之间的触点、密封槽底等部位。而缝隙容易
8、造成Cl-的富集，局部富集程度往往远远超过了不锈钢自身抗应力腐蚀的能力。（3）当板片表面的污垢严重时，介质中的腐蚀元素（Cl、S 等）可能大量附着于污垢，并在垢底缝隙处富集。（4）密封槽底中的有害元素往往是粘结剂中的Cl 因温度升高温析出来的。如氯丁胶系列的粘接剂、压缩石棉（含有CaCl2）,往往在水与蒸汽工况条件下，析出的富集Cl-与H+形成HCl,使槽底缝隙处发生严重的应力腐蚀开裂。板片缝隙在表面残余应力、Cl-的富集程度及温度等条件下，经过一定的腐蚀孕育期，就有可能发生应力腐蚀开裂。在板式换热器的选材、安装及使用过程中设法破坏上述任一条件，都可有效地防止或延缓腐蚀发生，使设备安全正常地运行。为此，正确选用材料，定期清垢以破坏腐蚀的生成条件和孕育期，选用非氯元素的粘接剂，这样可在一定程度上有效防止应力腐蚀。6 结论总之通过正确的选用、操作和维护，就能有效地降低板式换热器使用中故障出现的概率，延长设备的运行周期，从而充分发挥板式换热器高效节能的优点，为公司获得更好的经济效益。
