Lo scambiatore di calore a piastre è un tipo di apparecchiatura per lo scambio di calore, che presenta vantaggi che altre apparecchiature per lo scambio di calore non possono eguagliare: ha un elevato coefficiente di trasferimento di calore, bassa perdita di calore, ingombro ridotto, struttura compatta e leggera, facile manutenzione e pulizia, Gli scambiatori di calore a piastre hanno una vasta gamma di applicazioni e una lunga durata. Tuttavia, presentano anche alcuni svantaggi, come la pressione non può superare i 2,5 MPa, la temperatura non può superare i 250 gradi Celsius, non possono scambiare calore con particelle più grandi e fibre lunghe, non possono essere utilizzati in condizioni di lavoro estremamente corrosive e sono soggetti a intasamenti. Quella che segue è un'analisi di alcuni fenomeni anomali comuni discambiatori di calore:
Ragioni principali:
Incrostazioni/intasamenti piastre di scambio termico: Gli ioni di calcio e magnesio e le impurità presenti nel fluido si depositano sulla superficie delle piastre formando uno strato incrostato a bassissima conducibilità termica; cortocircuito del fluido: le guarnizioni di tenuta della piastra sono invecchiate o disallineate, questo fa sì che alcuni fluidi freddi e caldi si mescolino direttamente senza subire scambio termico; blocco del canale della piastra: particelle solide e fibre (come liquami e fanghi) nel fluido rimangono bloccate nell'area di guida della piastra o nel canale di flusso, riducendo l'effettiva area di scambio termico.
Soluzione:
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Decalcificazione chimica (per disincrostazione):
Arrestare l'apparecchiatura, scaricare il fluido e lavare con un detergente leggermente acido (come una soluzione di acido citrico al 5%-8% per evitare la corrosione delle piastre in acciaio inossidabile) per 2-4 ore,
02
quindi risciacquare con acqua pulita fino alla neutralità; se lo strato di calcare è duro (come il calcare duro di carbonato di calcio), immergerlo per 1 ora prima di ricircolare.
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Non utilizzare soluzioni altamente corrosive come l'acido cloridrico (che può facilmente danneggiare il film di passivazione della piastra).
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Pulizia fisica (per blocco):
Smontare lo scambiatore di calore, rimuovere le piastre e lavare il canale di flusso con una pistola ad acqua ad alta-pressione (pressione inferiore o uguale a 0,8 MPa per evitare la deformazione delle piastre);
Motivi principali: Invecchiamento/danno della guarnizione: le fluttuazioni di temperatura e pressione elevate a lungo termine- causano la perdita di elasticità della guarnizione, oppure la corrosione del fluido (come il fluido acido) provoca il rigonfiamento e la rottura della guarnizione; Deformazione/disallineamento della piastra: il serraggio non uniforme dei bulloni durante l'assemblaggio o il funzionamento a lungo termine con sovrapressione-causano la deformazione della piastra e l'allentamento delle superfici di tenuta; guasto della guarnizione della flangia: le guarnizioni della flangia di ingresso e di uscita invecchiano o i bulloni si allentano (l'alternanza di caldo e freddo provoca l'espansione e la contrazione dei bulloni). Le perdite dovute allo spegnimento sono causate principalmente dall'avvio-e dallo spegnimento frequenti dello scambiatore di calore ed è possibile il ripristino delle normali condizioni di lavoro; le perdite interne sono causate principalmente da guarnizioni danneggiate e corrosione e perforazione della piastra; i motivi principali delle perdite esterne sono disallineamento, estrusione, danneggiamento della guarnizione di tenuta, corrosione e deformazione della piastra e mancato serraggio alla dimensione di serraggio specificata; il motivo principale della perdita tra la piastra cieca e la piastra di bloccaggio è che la piastra cieca viene perforata da oggetti duri.
Soluzione: Trattamento di emergenza: ridurre immediatamente la pressione dell'impianto, chiudere le valvole di ingresso e uscita dello scambiatore di calore (chiudere prima il lato caldo, poi quello freddo), scaricare il fluido e arrestare; sostituire le guarnizioni: smontare lo scambiatore di calore, rimuovere tutte le guarnizioni, Controllare l'eventuale presenza di graffi sulla scanalatura di tenuta della piastra (se presenti levigare con carta vetrata fine); sostituire la guarnizione di tenuta con una dello stesso tipo (si consiglia di utilizzare materiali resistenti al calore-e alla corrosione-, come gomma nitrilica per l'olio ed EPDM per acqua/alcali deboli); Riassemblare e serrare: impilare le piastre nell'ordine originale (i numeri delle piastre devono essere allineati per evitare l'installazione inversa) e serrare i bulloni in modo uniforme (serrare in diagonale per gradi per evitare un'eccessiva pressione locale);
La differenza tra i manometri di ingresso e uscita dello scambiatore di calore supera il valore di progetto (ad esempio la pressione di progetto scende di 0,1MPa, ma la pressione effettiva scende a 0,3MPa); la pressione in uscita della pompa aumenta, ma lascambiatore di calorela portata in aspirazione diminuisce (la pompa è sovraccarica e il rumore aumenta).
Motivi principali: Blocco del canale di flusso: impurità nel fluido (come sabbia e ruggine) si depositano nel canale di flusso della piastra, riducendo l'area della sezione trasversale- del flusso; Numero o tipo errato di piastre: la portata effettiva supera di gran lunga il valore di progetto oppure il canale di flusso della piastra è troppo stretto (ad esempio, una piastra del canale piccola viene utilizzata per trattare un fluido con una portata elevata); Viscosità anomala del fluido: la temperatura del fluido è troppo bassa (ad esempio, la viscosità dell'olio aumenta a basse temperature) o il fluido contiene una grande quantità di materiale sospeso (come i liquami), con conseguente aumento della resistenza al flusso.
Soluzione: pulire il canale di flusso: dopo lo spegnimento, smontare lo scambiatore di calore e lavare il canale di flusso a piastre con una pistola ad acqua ad alta-pressione oppure utilizzare una sfera speciale (con un diametro leggermente inferiore alla larghezza del canale di flusso) per eliminare l'ostruzione; regolare i parametri di funzionamento: se la portata è eccessiva ridurre opportunamente la frequenza della pompa (controllarla entro il range del ±10% della portata di progetto); se la viscosità del fluido è elevata, aumentare la temperatura di ingresso del fluido (ad esempio riscaldando l'olio all'intervallo di viscosità appropriato) o installare un preriscaldatore all'ingresso.
a: La temperatura di uscita del lato caldo è superiore al valore di progetto. Le ragioni principali sono: problema di selezione, portata lato caldo superiore al valore di progetto, piastra bloccata oppure portata lato freddo piccola;
b:La temperatura di uscita del lato freddo è troppo bassa. Le ragioni principali sono il piccolo flusso del lato caldo o la temperatura inferiore al valore di progetto, il blocco delle piastre, ecc.