钎焊板式换热器(Brazed Plate Heat Exchanger, BPHE)因其结构紧凑、效率高而广泛应用于制冷、暖通、工业等领域。由于其是钎焊成一体的,无法像可拆式板式换热器那样打开,所以其维修和清洗有特殊的要求和方法。
以下将分为 清洗 和 维修 两大部分进行详细说明。
一:清洗
清洗是BPHE维护中常见的操作,主要目的是清除内部的污垢(水垢、泥沙、生物粘泥等)和外部的灰尘、杂物,以恢复换热效率。
清洗前的准备工作
安全:切断与换热器相连的所有电源,关闭水泵等驱动设备。
隔离系统:关闭换热器的进、出口阀门,将其与系统隔离。
泄压和排水:通过排污阀或连接接头,缓慢释放系统压力并将换热器内的介质排空。
记录参数:如果可能,记录下清洗前的进出口压力、温度等数据,以便清洗后对比效果。
A. 内部化学清洗(循环清洗)
这是清洗BPHE有效、常用的方法。
所需工具和材料:清洗泵(耐酸碱)、清洗槽(塑料桶即可)、耐酸碱、合适的化学清洗剂(如稀盐酸、柠檬酸、专用的板换清洗剂等)、中和剂(如碳酸钠,用于中和废酸液)、个人防护装备(护目镜、手套、围裙)
操作步骤:
反向连接:将清洗回路与换热器并联。关键点:让清洗液逆着介质正常工作方向流动,这样能更有效地冲掉污垢。通常,清洗液从换热器的出口流入,从进口流出。
配制清洗液:在清洗槽中按比例加入清水和清洗剂。对于酸性清洗剂,浓度通常控制在3%-10%,具体需根据污垢严重程度和清洗剂说明来定。初次使用建议从低浓度开始。
循环清洗:
开启清洗泵,使清洗液在换热器和清洗槽之间循环。
循环过程中,密切观察清洗液的颜色变化(会变浑浊)和反应产生的气泡。
定时反冲:每循环15-20分钟,可以调换进出口方向,进行正反交替冲洗,效果更好。
清洗总时间通常在1-3小时,取决于污垢情况。可以通过观察压力降减小来判断清洗效果。
中和与冲洗:
清洗完毕后,将废液排入专用容器,加入中和剂处理至pH值接近中性后才能排放。
用大量清水反复冲洗换热器内部,直到排出的水清澈且呈中性(用pH试纸检测)。这一步至关重要,任何残留的清洗剂都会在运行时腐蚀设备。
系统恢复:拆掉清洗回路,重新连接系统管路。
B. 机械冲洗
对于松散污垢(如泥沙),可以采用高压水或压缩空气进行冲洗。
高压水冲洗:使用高压清洗机,从一侧接口向内冲洗,从另一侧排出。同样建议采用反向冲洗(与工作流向相反)。
压缩空气冲洗:结合水,用压缩空气进行脉冲式吹扫,能产生更好的扰动效果。
注意:不可以使用任何硬质工具(如钻头、钢刷、螺丝刀)伸入板式换热器内部进行捅刷,否则会损坏波纹板片和钎焊点。
C. 外部清洗
外部灰尘、柳絮等会影响空气侧(如果适用)的换热效率。
使用压缩空气从迎风面向背风吹扫。
也可以用低压水枪冲洗,但要确保电路部分已做好防水,且在水干之前不要通电。
二:维修
由于BPHE是整体钎焊结构,其“维修”可能性非常有限。绝大多数情况下,如果发生内部泄漏或严重堵塞,解决办法是更换整个换热器单元。
常见的故障及处理措施
内部堵塞
症状:压降显著增大,流量减小,换热效果变差。
处理:首先尝试上述的化学清洗和高压冲洗。如果清洗后压降仍无改善,说明堵塞过于严重或已被压实,通常需要更换。
内部泄漏
症状:两种介质混合。例如,在锅炉系统中,会发现采暖系统压力异常升高,或者观察到两种介质从泄压阀流出。
原因:腐蚀、冻裂、压力冲击(水锤)或制造缺陷。
处理:无法维修,必须立即更换。继续运行会导致整个系统被污染或损坏其他设备。
外部泄漏
症状:在换热器角落或边缘有介质渗出。
原因:通常是钎焊点有缺陷或在运输、安装中受到机械损伤。
处理:极难维修,通常建议更换。在某些非关键、低压场合,有经验的可能会尝试使用低温焊锡或专用金属环氧树脂进行补漏,但这只是一种临时应急方案,不保证可靠性和寿命,且对焊工技术要求极高。
换热效率下降(但压降正常)
症状:进出口温差达不到设计要求。
原因:外部脏污、空气层(不凝性气体)或系统侧(如水泵、阀门)问题。
处理:清洁外部,检查系统排气充分,检查水泵流量和扬程足够。
预防性维护建议
为了避免频繁的清洗和昂贵的更换,预防至关重要。
安装过滤装置:在换热器进口管路前安装合适目数的Y型过滤器或篮式过滤器,并定期清洗滤网。
水质管理:对于水系统,进行水质处理,如使用软化水以防止水垢,添加缓蚀剂和杀菌剂以防止腐蚀和生物污垢。
防冻保护:在寒冷环境中,如果设备可能停机,必须将换热器内的水彻底排空,或使用防冻液作为介质。
平稳操作:避免系统压力和水流的剧烈变化,防止水锤效应冲击换热器。
定期检查:定期记录运行参数(压力、温度、流量),一旦发现压降异常增大或效率下降,应及时安排清洗。
建议:对于钎焊板式换热器的清洗和维修,如果不确定如何操作,或者清洗后问题仍未解决,强烈建议联系专业的设备服务商或换热器原厂,他们拥有专业的知识、工具和化学品,能够提供安全有效的解决方案。