換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備,又稱熱交換器。
換熱器的應(yīng)用廣泛,日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等,都是換熱器。它還廣泛應(yīng)用于化工、石油、動力和原子能等工業(yè)部門。它的主要功能是保證工藝過程對介質(zhì)所要求的特定溫度,同時也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。
換熱器既可是一種單獨的設(shè)備,如加熱器、冷卻器和凝汽器等;也可是某一工藝設(shè)備的組成部分,如氨合成塔內(nèi)的熱交換器。
一般換熱器都用金屬材料制成,其中碳素鋼和低合金鋼大多用于制造中、低壓換熱器;不銹鋼除主要用于不同的耐腐蝕條件外,奧氏體不銹鋼還可作為耐高、低溫的材料;銅、鋁及其合金多用于制造低溫?fù)Q熱器;鎳合金則用于高溫條件下;非金屬材料除制作墊片零件外,有些已開始用于制作非金屬材料的耐蝕換熱器,如石墨換熱器、氟塑料換熱器和玻璃換熱器等。
換熱器的分類:
1、按照傳統(tǒng)方式的不同,換熱設(shè)備可分為三類:
(1).混合式換熱器
利用冷、熱流體直接能與混合的作用進(jìn)行熱量的交換這類交換器的結(jié)構(gòu)簡單、但價便宜、常做成塔狀。
兩種容許完全混合且不同溫度的介質(zhì),在直接接觸的過程中完成其熱量的傳遞。
例如:冷水塔(涼水塔)、造粒塔、氣流干燥裝置、流化床等。
(2).蓄熱式換熱器
在這類換熱器中,能量傳遞是通過格子磚或填料等蓄熱體來完成的。首先讓熱流體通過,把熱量積蓄在蓄熱體中,然后再讓冷流體通過,把熱量帶走。由于兩種流體交變轉(zhuǎn)換輸入,因此不可避免的存在著一小部分流體相互摻和的現(xiàn)象,造成流體的“污染”。
蓄熱式換熱器結(jié)構(gòu)緊湊、價格便宜、單位體積傳熱面大,故較適用于氣——氣熱交換的場合。主要用于石油化工生產(chǎn)中的原料氣轉(zhuǎn)化和空氣余熱;剞D(zhuǎn)蓄熱式換熱器的結(jié)構(gòu)特點是實現(xiàn)連續(xù)操作,換熱器中的蓄熱體一般采用成型板片或金屬絲網(wǎng)組裝的扇形柜內(nèi),其外部由金屬殼體密封,并以每分1~4轉(zhuǎn)得慢速轉(zhuǎn)動進(jìn)行連續(xù)換熱
(3)、間壁式換熱器
所謂間壁式換熱器,是指兩種不同溫度的流體在固定的壁面(稱為傳熱面)相隔的空間里流動,通過璧面得導(dǎo)熱和壁表面的對流換熱進(jìn)行熱量的傳遞。參加換熱的流體不會混合,傳遞過程連續(xù)而穩(wěn)定地進(jìn)行。間壁式換熱器的傳熱面大多采用導(dǎo)熱性能良好的金屬制造。在某些場合由于防腐的需要,也有用非金屬(如石墨,聚四乙烯等)制造的。這是工業(yè)制造最為廣泛應(yīng)用的一類換熱器。冷、熱流體被一固體壁面隔開通過璧面進(jìn)行傳熱。
按照傳熱面的形狀與結(jié)構(gòu)特點它可分為:
(1)管式換熱器:如套管式、螺旋管式、管殼式、熱管式等。
(2)板面式換熱器:如板式、螺旋板式,、板殼式等。
(3)擴展表面式換熱器:如板翅式、管翅式、強化的傳熱管等。
2、按作用原理或傳熱方式分類
(1).直接接觸式換熱器(混合式換熱器)
利用冷、熱流體直接接觸與混合的作用進(jìn)行熱量的交換。如:冷卻塔等。
(2).蓄熱式換熱器(回?zé)崾綋Q熱器)
借助于固體構(gòu)成的蓄熱體與熱流體和冷流體交替接觸, 把熱量從熱流體傳遞給冷流體的換熱器。兩種流體有少量混合。如:回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器等。
(3).間壁式換熱器(表面式換熱器)
利用間壁(固體表面)將進(jìn)行熱交換的冷、熱兩種流體隔開互不接觸。熱量由熱流體通過間壁傳遞給冷流體的換熱器。如:管殼式換熱器等。
(4).中間載熱體式換熱器
把兩個間壁式換熱器由在其中循環(huán)的載熱體連接起來的換熱器。載熱體在高溫流體和低溫流體之間循環(huán)。如:熱管式換熱器等。
其中間壁式換熱器分類:
a.管式換熱器:通過管子壁面進(jìn)行傳熱的換熱器。
優(yōu)點:結(jié)構(gòu)堅固、可靠性高、適應(yīng)性廣、易于制造,能承受較高的溫度和壓力。
缺點:傳熱效率、結(jié)構(gòu)緊湊性及金屬的消耗量等均不如高效緊湊式換熱器。
b.板面式換熱器:通過板面進(jìn)行傳熱的換熱器。
優(yōu)點:傳熱性比管式換熱器優(yōu)越,流體在較低流速下即可達(dá)到湍流,強化了傳熱。制造成本低,結(jié)構(gòu)緊湊、使用靈活、清洗和維修方便、能精確控制換熱溫度等。
缺點:
(a).密封周邊太長,不易密封,滲漏的可能性大;
(b).承壓能力低,耐壓性差;
(c).使用溫度受密封墊片材料耐溫性能的限制不宜過高;
3、目前普遍使用的換熱器--管殼式換熱器作介紹:
管殼式換熱器由殼體、管束、管箱等結(jié)構(gòu)組成,根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點的不同可分為兩大類:一類時剛性結(jié)構(gòu),如不帶膨脹節(jié)的固定管板式換熱器;另一類是具有溫差補償結(jié)構(gòu)的管殼式換熱器,如帶膨脹節(jié)的固定管板式換熱器、浮頭式、U型管式換熱器等。
(1)、固定管板式換熱器
優(yōu)點:a.結(jié)構(gòu)簡單緊湊,制造成本低
b.與其它類型換熱器相比,在相同殼體直徑下,排管數(shù)目最多
c.管內(nèi)便于清洗
缺點:a.殼程不能用機械方法清洗,應(yīng)走清潔流體
b.不設(shè)膨脹節(jié)時,管、殼程可能產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力
(2)、浮頭式換熱器
優(yōu)點:a.殼體和管束熱變形自由,不產(chǎn)生熱應(yīng)力
b. 管束可從殼體中抽出,便于殼程的檢修和清洗
缺點:a.結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造價高。
b. 為使一端管板浮動,需增加一個浮頭蓋及相關(guān)連接件以保證殼程密封,操作時,如果浮頭蓋連接處泄漏將無法發(fā)現(xiàn),所以應(yīng)嚴(yán)格保證其密封性能
c.為使浮頭管板和管束檢修時能夠一起抽出,在管束外緣與殼壁之間形成寬度為16~22mm的環(huán)隙,這樣不僅減少了排管數(shù)目,而且增加了旁路流路,降低了換熱器的熱效率。
(3)、填料函式換熱器
優(yōu)點:a. 結(jié)構(gòu)比浮頭式換熱器簡單,殼體和管束熱變形自由,不產(chǎn)生熱應(yīng)力。
b.管束可從殼體中抽出,殼程的檢修和清洗方便。
缺點: 填料函處形成動密封,殼程介質(zhì)易泄漏,要求殼程介質(zhì)溫度和壓力不能過高,且無毒、非易燃和易爆
(4)、U形管式換熱器
優(yōu)點:a.結(jié)構(gòu)簡單,省去一塊管板和一個管箱,造價低
b.管束和殼體分離,熱膨脹時互不約束,消除熱應(yīng)力
c.管束可以從殼體中抽出,管外清洗方便
缺點:a.彎管必須保持一定曲率半徑,管束中央會存在較大的空隙,流體易走短路,對傳熱不利
b.管內(nèi)不能用機械方法清洗,易走清潔流體
c.管子泄漏損壞時,只有最外層管子可以更換,其他管子只能堵死,會減小換熱面積。
4、波紋管式換熱器
Ⅰ、特點:
(1).傳熱效率高。
采用特殊設(shè)計制造的變截面波紋管取代傳統(tǒng)列管換熱器中主要傳熱元件 光管,使流體在管內(nèi)外形成充分湍流。同時,增加了換熱面積,即使在流速較低的情況下,流體在管內(nèi)外均可形成較強的擾動,從而大大提高了傳熱系數(shù)。
(2).不易結(jié)垢,不堵塞,耐腐蝕。
采用不銹鋼制成的波紋管,由于波紋管為熱補償元件。在熱脹冷縮過程中產(chǎn)生軸向蠕動,使管內(nèi)外的附垢自行脫落,同時管路通道大,壓力小,不易堵塞,如有腐蝕度高的工況可選用特殊不銹鋼材料。
(3).熱應(yīng)力小、使用壽命長。 由于換熱管為波紋管,軸向補償量大,即使管殼程溫差大的情況下,都能自行補償。管與管板的熱應(yīng)力很小,不易裂壞,大大提高了使用壽命。
(4).傳熱效率高,降低投資成本。傳熱效率是正常換熱器的2~3倍,從而降低了設(shè)備制造成本,為用戶節(jié)省投資成本。
換熱站的工藝流程敘述:
(1)換熱站采暖系統(tǒng)工藝流程:
換熱站內(nèi)采暖系統(tǒng)使用0.46MPa(g),200℃過熱蒸汽將由集水器從各單元用戶收集的的70℃供熱回水通過熱水循環(huán)泵送到換熱器加熱到95℃,經(jīng)過循環(huán)泵加壓后再由分水器送到各單元用戶,散熱后再返回?fù)Q熱站循環(huán)加熱。
為了保證水量的持續(xù)穩(wěn)定,換熱站內(nèi)設(shè)置有補水定壓系統(tǒng)。補水定壓系統(tǒng)由補水箱、穩(wěn)壓罐以及補水泵組成。當(dāng)補水箱的液位過低時,通過液位傳感器控制自動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行補水操作,補水源來自于廠區(qū)外管網(wǎng)。水量通過補水泵送至熱水循環(huán)泵進(jìn)換熱器,當(dāng)補水泵或穩(wěn)壓罐產(chǎn)生壓差變化時,將通過壓力傳感器來控制自動調(diào)節(jié)閥開啟,使一部分水回流到補水箱中。正常情況補水泵一開一備,事故狀態(tài)補水泵可以同時開啟。
經(jīng)各換熱站換熱后的蒸汽冷凝水采用凝水加壓回收機組回收至室外管網(wǎng)。閉式凝水回收裝置由除污裝置,調(diào)壓裝置,汽蝕消除裝置,吸氣定壓裝置,閉式凝結(jié)水箱,液位傳感器,耐高溫電機泵,自控配電系統(tǒng)等組成。閉式凝水回收機組采用連續(xù)運行方式,三臺水泵互為備用,最大水量時兩臺泵同時運行,根據(jù)凝結(jié)水量自動切換運行,并調(diào)節(jié)運行泵的臺數(shù)。
(2)換熱站伴熱系統(tǒng)工藝流程:
由于工藝伴熱系統(tǒng)的換熱量不大,故換熱系統(tǒng)的設(shè)備選用成套的換熱機組,即將換熱器,循環(huán)泵,補水定壓裝置及管路連接等組合在一個模塊上。
換熱站內(nèi)伴熱系統(tǒng)使用0.46MPa(g),200℃過熱蒸汽將由集水器從各單元用戶收集的75℃供熱回水通過熱水循環(huán)泵送到換熱器加熱到95℃,經(jīng)過循環(huán)泵加壓后再由分水器送到各單元裝置,散熱后再返回?fù)Q熱站循環(huán)加熱。
為了保證水量的持續(xù)穩(wěn)定,換熱站內(nèi)設(shè)置有補水定壓系統(tǒng)。補水定壓系統(tǒng)由補水箱、穩(wěn)壓罐以及補水泵組成。當(dāng)補水箱的液位過低時,通過液位傳感器控制自動調(diào)節(jié)閥進(jìn)行補水操作,補水源來自于廠區(qū)外管網(wǎng)。水量通過補水泵送至熱水循環(huán)泵進(jìn)換熱器,當(dāng)補水泵或穩(wěn)壓罐產(chǎn)生壓差變化時,將通過壓力傳感器來控制自動調(diào)節(jié)閥開啟,使一部分水回流到補水箱中。正常情況補水泵一開一備,事故狀態(tài)補水泵可以同時開啟。
由于換熱量不大,經(jīng)各換熱站換熱后的蒸汽冷凝水并入采暖系統(tǒng)的凝結(jié)水回收裝置通過凝結(jié)水泵送入外管網(wǎng)。
換熱器技術(shù)問答:
1.換熱器是如何傳熱的?
答:在最普遍的間壁式換熱器中,主要是傳導(dǎo)和對流兩種傳熱方式。熱流體先用對流給熱的方式將熱量傳給管壁的一側(cè),再以傳導(dǎo)的方式將熱量從管壁一側(cè)傳過另一側(cè),最后管壁另一側(cè)又以對流給熱方式將熱量傳給了冷流體,從而完成了換熱器的傳熱過程。
2.介質(zhì)流速對換熱效果有何影響?
答:介質(zhì)在換熱器內(nèi)的流速越大,其傳熱系數(shù)也越大。因此提高介質(zhì)在換熱器內(nèi)的流速可以大大提高換熱效果,但增加流速帶來的負(fù)面影響是增大了通過換熱器的壓力降,增加了泵的能量消耗,所以要有一定的適宜范圍。
3.換熱管表面結(jié)構(gòu)對換熱效果有何影響?
答:采用特殊設(shè)計的換熱管表面結(jié)構(gòu),如翅片管,釘頭管,螺紋管等,一方面增大了傳熱面積,另一方面特殊表面的擾流作用大大增加了管外流體的湍流程度,兩方面都能提高換熱器的整體換熱效果,所以這些表面結(jié)構(gòu)要比光管表面的性能優(yōu)異.
4.換熱管表面除垢目前常用有那些方法?
答:換熱管表面除垢常用方法有:鋼釬人工清垢、機械除垢、壓力水清垢、化學(xué)除垢。
5.換熱設(shè)備強化傳熱有那些常用方法?
答:換熱設(shè)備強化傳熱的主要方法:一是采用增大傳熱表面的結(jié)構(gòu),如:
(1) 采用翅片管,釘頭管,螺紋管,波紋管等,螺環(huán)管
(2) 管表面進(jìn)行機械加工,螺旋槽管,螺紋管等
(3) 采用小管徑管子,可增加相同管板面積上的布管數(shù),增大傳熱面積
二是增加流體在換熱器內(nèi)的流速,可以大大提高其傳熱系數(shù),如:
(1) 增設(shè)擾流子,如在管中插入螺旋帶,管外設(shè)置折流板,假管等。
(2) 增加管程或殼程數(shù)目。
另外,采用導(dǎo)熱性能良好的材料來制造換熱器,做好換熱器防腐防垢措施,及時清垢等都是提高傳熱效果的手段。
6.冷卻水換熱器為什么會產(chǎn)生水垢?
答:水垢是由水中的溶解鹽類結(jié)晶析出,附著于換熱器管壁上而形成的,它的特點是密實堅硬,附著牢固,清除困難。水中大量存在的懸浮粒子可以成為晶種,其它雜質(zhì)離子,細(xì)菌,粗糙的金屬表面等都對結(jié)晶過程有強烈的催化作用,大大降低了結(jié)晶析出所需的過飽和度,因此冷卻水換熱器很容易產(chǎn)生水垢。
7.換熱器管為什么會結(jié)垢?如何除垢?
答: 因為換熱器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng),由于某些鹽類在溫度升高時從水中結(jié)晶析出,附著于換熱管表面,形成水垢。在冷卻水中加入聚磷酸鹽類緩沖劑,當(dāng)水的PH值較高時,也可導(dǎo)致水垢析出。初期形成的水垢比較松軟,但隨著垢層的生成,傳熱條件惡化,水垢中的結(jié)晶水逐漸失去,垢層即變硬,并牢固地附著于換熱管表面上。
此外,如同水垢一樣,當(dāng)換熱器的工作條件適合溶液析出晶體時,換熱管表面上即可積附由物料結(jié)晶形成的垢層;當(dāng)流體所含的機械雜質(zhì)有機物較多、而流體的流速又較小時,部分機械雜質(zhì)或有機物也會在換熱器內(nèi)沉積,形成疏松、多孔或膠狀污垢。
換熱器管束除垢的方法主要有下列三種:
(1)、手工或機械方法
當(dāng)管束有輕微堵塞和積垢時,借助于鏟削、鋼絲刷等手工或機械方法來進(jìn)行清理,并用壓縮空氣,高壓水和蒸汽等配合吹洗。當(dāng)管子結(jié)垢比較嚴(yán)重或全部堵死時,可用管式?jīng)_水鉆(又稱為捅管機)進(jìn)行清理。
(2)、沖洗法
沖洗法有兩種。第一種是逆流沖洗,一般是在運動過程中,或短時間停車時采用,可以不拆開裝置,但在設(shè)備上要預(yù)先設(shè)置逆流副線,當(dāng)結(jié)垢情況并不嚴(yán)重時采用此法較為有效。
第二種方法是高壓水槍沖洗法。對不同的換熱器采用不同的旋轉(zhuǎn)水槍頭,可以是剛性的,也可以是繞性的,壓力從10MPa至200MPa自由調(diào)節(jié)。利用高壓水除污垢,無論對管間、管內(nèi)及殼體均適用。高壓水槍沖洗換熱器效果較好。應(yīng)用廣泛。
(3)、化學(xué)除垢
換熱器管程結(jié)垢,主要是因為水質(zhì)不好形成水垢及油垢的結(jié)焦沉淀和粘附兩種形式,用化學(xué)法除垢,首先應(yīng)對結(jié)垢物質(zhì)化驗分析,搞清結(jié)垢物性質(zhì),就可以決定采用哪種溶劑清洗。一般對硫酸鹽和硅酸鹽水垢采用堿洗(純堿、燒堿、磷酸三鈉等),碳酸鹽水垢則用酸洗(鹽酸、硝酸、磷酸、氟氫酸等)。對油垢結(jié)焦可用氫氧化鈉、碳酸鈉、洗衣粉、液體洗滌劑、硅酸鈉和水按一定的配比配成清洗液進(jìn)行清洗。采用化學(xué)清洗的辦法,現(xiàn)場需要重新配管,比較花費時間。
8、換熱器泄漏后如何進(jìn)行試漏檢查?怎樣進(jìn)行堵管?
答: (1)、試漏檢查
為了查明管子的泄漏情況,首先要作水壓試驗,,一般均采用在管子外側(cè)加壓力的外壓試驗。其方法是:把水通入殼體,保持一定時間,用目測檢查兩端管板處管子的泄漏情況,對漏管做出記錄。
(2)、堵管
管子本身的泄漏一般情況下是無法修復(fù)的,假如泄漏管子的數(shù)量不多時,可以用圓錐形的金屬堵頭將管口兩端堵塞,如管程壓力較高時,堵緊后再焊住更可靠。堵頭的長度一般為管內(nèi)徑的2倍,小端直徑應(yīng)等于0.85倍的內(nèi)徑,錐度為1:10,堵頭材料的硬度應(yīng)低于或等于管子的硬度。用堵管來消除泄漏時堵管數(shù)不得超過10%。
9、換熱器腐蝕的主要部位是哪些?為什么會發(fā)生腐蝕?
答: 換熱器腐蝕的主要部位是換熱管、管子與管板連接處、管子與折流板交界處、殼體等。腐蝕原因如下:
(1)、換熱管腐蝕
由于介質(zhì)中污垢、水垢以及入口介質(zhì)的渦流磨損易使管子產(chǎn)生腐蝕,特別是在管子入口端的40~50mm處的管端腐蝕,這主要是由于流體在死角處產(chǎn)生渦流擾動有關(guān)。
(2)、管子與管板、折流板連接處的腐蝕
換熱管與管板連接部位及管子與折流板交界處都有應(yīng)力集中,容易在脹管部位出現(xiàn)裂紋,當(dāng)管與管板存在間隙時,易產(chǎn)生Cl+的聚積及氧的濃差,從而容易在換熱管表面形成點坑或間隙腐蝕使它成為SCC的裂源。管子與折流板交界處的破裂,往往是由于管子長,折流板多,管子稍有彎曲,容易造成管壁與折流板處產(chǎn)生局部應(yīng)力集中,加之間隙的存在,故其交界處成為應(yīng)力腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)。
(3)、殼體腐蝕
由于殼體及附件的焊縫質(zhì)量不好也易發(fā)生腐蝕,當(dāng)殼體介質(zhì)為電解質(zhì),殼體材料為碳鋼,管束用折流板為銅合金時,易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,把殼體腐蝕穿孔。
10、管殼式換熱器日常維護的內(nèi)容?
答:管殼式換熱器日常維護和監(jiān)測應(yīng)觀察和調(diào)整好以下循環(huán)水的工藝指標(biāo)。
(1)、溫度
溫度是換熱器運行中的主要控制指標(biāo),從換熱器進(jìn)出口流體溫度變化的情況可分析換熱器的換熱效果,判斷換熱器傳熱效率的高低,主要在傳熱系數(shù)上,傳熱系數(shù)低其效率也低,由進(jìn)出口的溫度可決定對換熱器進(jìn)行檢查和清洗。
(2)、壓力
換熱器列管若干結(jié)垢嚴(yán)重,則阻力增大,所以日常要對換熱器的進(jìn)出口壓差進(jìn)行測定和檢驗,特別對高壓流體的換熱器更要特別重視,如果列管泄露,高壓流體一定向低壓側(cè)泄漏,造成低壓側(cè)壓力上升較快,甚至超壓。所以必須解體檢修或堵管。
(3)、振動
換熱器內(nèi)部的流體流速一般較高,由于流體的脈沖和流動都會造成換熱管的振動,或者整個設(shè)備振動,但最危險的是工藝開車過程中,提壓或加負(fù)荷較快,很容易引起換熱管振動,特別是在隔板處,管子振動的頻率較高,容易把管切斷,造成斷管泄漏,遇到這種情況必須停機解體檢查,檢修換熱器。
換熱站常見故障原因及消除方法:
由于在設(shè)計、安裝、運行等方面存在問題,在汽—水換熱站供暖系統(tǒng)中常出現(xiàn)一些影響安全經(jīng)濟運行的故障。分析這些故障發(fā)生的原因,找出解決方法,不但可以減少工作的盲目性,提高工作效率,而且有利于在故障出現(xiàn)之前發(fā)現(xiàn)故障并及時處理,確保換熱站供熱生產(chǎn)的安全運行、節(jié)能降耗、增產(chǎn)增收。汽—水換熱站常見故障可分為:投運過程中易出現(xiàn)的故障,運行中易出現(xiàn)的故障及突發(fā)情況造成的故障。
1、投運過程中易出現(xiàn)的故障
投運過程中易出現(xiàn)的故障有蒸的汽水汽管道內(nèi)沖擊、減壓閥損壞、疏水器堵塞等。
1.1、蒸汽管道內(nèi)的汽水沖擊
蒸汽管道初送汽時,蒸汽與管壁換熱生成部分凝結(jié)水,凝結(jié)水隨蒸汽前行過程中遇阻使凝結(jié)水產(chǎn)生波動而形成沖擊。只要及時將凝結(jié)水排出,沖擊將很快減小或形不成沖擊。因此,初送汽時要認(rèn)真制訂送汽規(guī)程,嚴(yán)格控制管道溫升速度,及時排放凝結(jié)水,杜絕水擊產(chǎn)生。在送汽過程中,若凝結(jié)水疏水閥因堵塞或其他原因排不出凝結(jié)水,應(yīng)立即停止送汽,待處理完后再送。在送汽過程中聽到水擊聲時,也應(yīng)停止送汽或迅速加大泄水,待水擊聲消除、凝結(jié)水排泄完畢后繼續(xù)送汽。切勿在聽到水擊聲后關(guān)閉泄水閥,以免造成系統(tǒng)損壞。
1.2、減壓閥的損壞
減壓閥帶有旁路,在投運時應(yīng)將旁路閥打開,使減壓閥前后得到充分預(yù)熱,否則易造成減壓閥前后溫差過大,損壞減壓閥。待投運正常后,再關(guān)閉旁路閥。換熱器通蒸汽時切記要首先預(yù)熱管道,通汽不能過快,待充分預(yù)熱后再逐步加大蒸汽流量。
1.3、疏水器的堵塞
一般布置兩組或三組換熱器凝結(jié)水疏水器并加裝一旁路,疏水器前后及旁路有閥門控制。初投運時將疏水器前后閥門關(guān)閉,旁路閥門打開,讓凝結(jié)水走旁路,待凝結(jié)水溫度達(dá)到一定程度時再將疏水器投運。這樣初投運時沖出的臟物可通過旁路排走,防止疏水器堵塞。但有些換熱器的凝結(jié)水疏水器沒有安裝旁路管。初投運時水垢等臟物易使疏水器堵塞,造成凝水通過量減少,使換熱器換熱量下降,此種情況下應(yīng)及時清理疏水器,并且在運行過程中定期清理。
2、運行過程中易出現(xiàn)的故障
運行過程中易出現(xiàn)的故障主要有換熱量不足,循環(huán)流量不足,換熱器內(nèi)水擊,換熱器泄漏等。
2.1、換熱器換熱量不足換熱器換熱量不足
一般主要由下列因素造成:選型過小、汽量不足、凝水排放不暢、水路堵塞、換熱器內(nèi)空氣未排出、換熱器內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重等。
2.1.1、選型過小
在循環(huán)水流程及加熱蒸汽流程均無問題的情況下,進(jìn)汽壓力較高時才能達(dá)到換熱量要求,且凝結(jié)水排放溫度高;汽壓一旦降低,則無法保證換熱量,這種情況一般是因為散熱器選型過小造成的。選型過小,凝結(jié)水排放溫度高,造成熱量浪費。且汽壓低時無法保證正常供熱,應(yīng)及時更換或增加換熱器。
2.1.2、汽量不足
表現(xiàn)為換熱器進(jìn)汽壓力較低時換熱量得不到保障。應(yīng)檢查減壓閥調(diào)整是否正確。若減壓閥前壓力較低,減壓閥不能啟動,應(yīng)將減壓閥旁路閥打開。若主汽閥前壓力過低,應(yīng)檢查外汽網(wǎng)和汽源,只要蒸汽壓力得到解決,換熱量也就能保證了。
2.1.3、凝水排放不暢
若是由于疏水器堵塞造成,只要清理疏水器就能得到及時解決。另外,凝水管道設(shè)計過小,也會造成凝水排放不暢,給換熱量的調(diào)節(jié)造成困難。此種情況下要加大凝水管道尺寸才能解決。
2.1.4、水路堵塞
特征:換熱器出水與進(jìn)水溫差大,進(jìn)水與出水壓差大,且凝結(jié)水溫度高,換熱量不足。水路堵塞造成換熱器水循環(huán)流量減少,且換熱系數(shù)降低。處理辦法:一是進(jìn)行反沖洗,二是拆開換熱器清理。造成換熱器水路堵塞的原因是外管網(wǎng)特別是新建管網(wǎng)雜質(zhì)多且除污器除污能力太差所致。應(yīng)及時改造除污器,提高其除污性能,并定期排放除污器內(nèi)污物。另外,要加強新建管網(wǎng)的施工管理,安裝過程中一定要清理干凈管道內(nèi)異物,新建管網(wǎng)應(yīng)沖洗干凈后再并網(wǎng)進(jìn)行。
2.1.5、汽路堵塞
特征:進(jìn)、出水溫差小,凝結(jié)水溫度低(幾乎與進(jìn)水溫度一致),但蒸汽壓力并不低。處理方法:首先檢查疏水器是否堵塞,疏水管道疏水量是否達(dá)到要求;其次檢查蒸汽過濾器及進(jìn)汽閥。蒸汽管道若沒設(shè)過濾器則應(yīng)考慮換熱器汽路堵塞的可能性。換熱器汽路堵塞與否與蒸汽管道施工完畢管道清洗質(zhì)量的好壞有關(guān)。換熱器汽路堵塞嚴(yán)重時應(yīng)拆開換熱器清理。
2.1.6、換熱器內(nèi)空氣未排出
只要注意初投運時排出換熱器內(nèi)空氣,并在運行中檢查排氣就能避免這種情況發(fā)生。
2.1.7、換熱器內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重
換熱器結(jié)垢的原因是循環(huán)水水質(zhì)差。預(yù)防辦法一是要控制循環(huán)水的水質(zhì);二是要合理控制量調(diào)節(jié)與質(zhì)調(diào)節(jié)的范圍;三是要努力減少管網(wǎng)失水量。換熱器結(jié)垢造成出水溫度低,凝結(jié)水排放溫度高,換熱器效率大大降低。處理辦法:一是拆開換熱器清理,二是對換熱器進(jìn)行化學(xué)清洗。
2.2、循環(huán)水流量不足
如果供暖用戶不斷增加,而水泵仍是原來的水泵,就會使系統(tǒng)循環(huán)水流量不足,應(yīng)更換循環(huán)泵或增加循環(huán)泵運行臺數(shù)。循環(huán)水流量不足表現(xiàn)為供水、回水溫差過大。主要應(yīng)檢查泵內(nèi)是否積氣或堵塞,葉輪是否磨損或是否有其他毛病影響水泵性能。應(yīng)檢查循環(huán)泵進(jìn)、出口閥門,循環(huán)泵旁路泄壓管止回閥及除污器等。除污器堵塞(除污器前后壓差過大)將造成循環(huán)泵進(jìn)口壓力過低,甚至抽空,影響循環(huán)水流量。若除污器清理干凈后,泵進(jìn)口管仍抽空時,一般是除污器設(shè)計過流量不足造成的,應(yīng)改造除污器,加大其過流量。
2.3、換熱器內(nèi)水擊
換熱器內(nèi)水擊一般是由于換熱器內(nèi)凝結(jié)水水位過高造成的。一般通過加大凝結(jié)水排放量就可以解決。也可暫停蒸汽,將凝結(jié)水排出后再通入蒸汽。
2.4、換熱器泄漏
換熱器泄漏分外漏和內(nèi)漏兩種。外漏易發(fā)現(xiàn),根據(jù)外漏原因采取相應(yīng)對策處理即可。若是換熱器內(nèi)漏,一般換熱器內(nèi)有水擊聲,且凝結(jié)水水量大增,停汽后凝水排放不止,此種情況應(yīng)拆開換熱器修理。
3、突發(fā)情況
突發(fā)情況主要有:突然停電、循環(huán)泵突然停運、管網(wǎng)突然失壓等。
3.1、突然停電
主要措施是及時關(guān)閉蒸汽閥門,不讓蒸汽流動加熱。若汽閥關(guān)閉不嚴(yán),應(yīng)關(guān)閉凝水閥,防止汽側(cè)流動加熱。并關(guān)閉換熱器進(jìn)水、出水閥門,防止汽化水擊產(chǎn)生。然后再進(jìn)一步采取其他措施,解決汽閥不嚴(yán)問題。
3.2、循環(huán)泵突然停運
循環(huán)泵突然停運應(yīng)及時啟動備用循環(huán)泵。若未準(zhǔn)備好,應(yīng)先停蒸汽,待備用泵正常投運后,再投汽運行。突然停運的循環(huán)泵未查明原因不能馬上啟動,以免造成設(shè)備損壞。在多臺循環(huán)泵組合運行中,其中一臺突然停運,不易被發(fā)現(xiàn)。因此,要標(biāo)好壓力波動范圍,勤巡視、勤檢查,隨時注意系統(tǒng)壓力、溫度波動情況。設(shè)置高低水壓報警有利于安全運行。
3.3、管網(wǎng)突然失壓
供熱管網(wǎng)突然失壓,應(yīng)先關(guān)閉汽閥,同時停下循環(huán)水泵。一邊派人查外網(wǎng),一邊用供回水包分路試壓方法確定跑水支路,然后將其他支路投運,再查找跑水點并及時處理。換熱站發(fā)生故障后,首先要仔細(xì)觀察,通過分析判斷找出發(fā)生故障的原因,確有把握后,再采取排除故障的措施,要反復(fù)考慮各方面的影響因素,從中找出關(guān)鍵所在,不要過早做出似是而非的結(jié)論,以免造成人力、物力和時間的浪費。