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板式换热器在氯碱生产中的应用与发展
文章来源: 日期: 2018.09.30 点击:

近年来,随着我国的氯碱厂生产规模的日益扩大,总能耗也越来越多。众所周知,氯碱生产是一种高能耗的产业,也是是重要的基础化学工业之一。由于换热器的能耗和投资占烧碱的成本较高,因此应用新型的换热器在氯碱企业的扩建中显得越来越重要。

        板式换热器是一种结构紧凑、且传热性能高效的换热设备。与列管换热器对比有太多优势:板式换热器的占地面积和占用空间少很多,而相同换热量的板式换热器的面积仅为管壳式换热器的 1/5。组装灵活,热损失小,也不需要保温层,传热面薄,同时质量轻,拆卸、检修方便,所以更能广泛应用于各种工业生产中。

一、工作原理
      在板式换热器中,板片是传热元件,悬挂在导杆上,板片上面还贴有密封垫片,板片按设计要求组装后压紧。流体在板式换热器内的流动,是通过板片上的角孔进入板片通道,冷热流体间达到换热的作用。普通的板式换热器主要用于无相变的换热场合,还有冷凝式板式换热器用于气体冷凝,以及耐压较高的焊接式板式换热器。

二、氯碱厂在各工序应用
  在氯碱厂中,除了蒸发器的加热室和浓碱冷却器因结晶盐的存在无法使用板式换热器外,其它可使用换热器的工序,板式换热器均能很好地起作用。
 (1)硅整流工序硅整流工序的两种换热器均属于液液换热。其中变压器的油冷却器可使用铝黄铜板片材质、耐油丁腈橡胶垫片的板式换热器;整流柜的纯水冷却器可使用1Cr18Ni9Ti的板片材质、丁腈橡胶垫片的板式换热器。
 (2)盐水工序:盐水预热器属于气液换热,同时由于盐水介质电化学腐蚀的存在,板片材质必须使用1Cr18Ni9Ti以上奥氏体不锈钢,垫片为丁腈橡胶的冷凝式板式换热器。
    (3)氯气处理工序:在氯气处理工序中,钛管冷却器板片可使用TA2钛材材质,由于湿氯气的化学腐蚀较重,所以选用耐氧化的三元乙丙橡胶垫片,同时有氯水的冷凝,必须使用冷凝式板式换热器;同样氯水冷却器可使用板片材质为TA2、垫片为三元乙丙橡胶的板式换热器;纳氏泵的循环酸、各塔循环酸换热器板片可使用耐浓硫酸和氯气腐蚀的哈式合金C-276材质以及氟橡胶垫片。
 (4)液氯工序:在液氯工序中,无论使用氨制冷还是使用氟里昂制冷,制冷剂的液化均可使用板片材质为1Cr18Ni9Ti的板式换热器,由于压缩后的气体压力较高,所以此板式换热器必须选用焊接式的,虽然板片无法拆检,但由于介质腐蚀性较弱,使用寿命仍可达8年以上。氯气液化器可使用板片材质为1Cr18Ni9Ti的冷凝式板式换热器、其垫片同钛管冷却器一样选用三元乙丙橡胶。
 (5)电解工序:由于电解液的腐蚀包括氯离子的孔蚀、碱脆和电化学腐蚀,因此电解液预热器必须使用1Cr18Ni9Ti或Mo2Ti的奥氏体不锈钢板片材质、垫片选用耐强碱的丁基橡胶。

三、使用时的注意事项
 (1)当换热介质中含有固体颗粒、纤维状物质时,例如一次水或循环水,应当在换热器前面安装过滤器。
 (2)板式换热器投入使用时,应缓慢打开高温介质入口阀门,使其充满高温侧板程,然后再打开低温介质的入口阀门。严禁压力、温度急剧变化。
 (3)通过分析介质成分或判断压力变化情况,发现有两种介质相串通的现象时,应立即停车,查出并更换损坏的板片。
 (4)严格控制使用温度与压力在允许值以下,否则会加速密封垫的老化,造成严重泄漏等情况。
 (5)检查发现换热板束泄漏时,应做好标记,以便设备拆开后,迅速查出损坏的板片和密封垫片,换上新的换热板片和密封垫片。
 (6)开始运行时,发现换热器冷热不均,应先检查换热器内是否有空气没放干净,然后检查换热板片是否加错,通道是否堵塞,并采取相应的有效措施进行处理。
 (7)板式换热器停车时,应缓慢关闭低温介质入口阀门,随即缓慢关闭高温介质入口阀门,然后关闭低温介质的出口阀门,再关闭高温介质的出口阀门。禁止压力、温度发生急剧变化。

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