เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นเป็นอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนชนิดหนึ่ง ซึ่งมีข้อดีที่อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนอื่น ๆ ไม่สามารถเทียบได้: มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูง การสูญเสียความร้อนต่ำ รอยเท้าขนาดเล็ก โครงสร้างกะทัดรัดและเบา บำรุงรักษาและทำความสะอาดได้ง่าย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นมีการใช้งานที่หลากหลายและมีอายุการใช้งานยาวนาน อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อเสียบางประการ เช่น แรงดันไม่เกิน 2.5Mpa อุณหภูมิไม่เกิน 250 องศาเซลเซียส ไม่สามารถแลกเปลี่ยนความร้อนกับอนุภาคขนาดใหญ่และเส้นใยยาวได้ ไม่สามารถใช้งานได้ในสภาพการทำงานที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง และมีแนวโน้มที่จะเกิดการอุดตัน ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์ปรากฏการณ์ผิดปกติทั่วไปบางประการของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน:
เหตุผลหลัก:
การเกิดตะกรัน/การอุดตันของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน: ไอออนแคลเซียมและแมกนีเซียม รวมถึงสิ่งเจือปนในของเหลวจะสะสมอยู่บนพื้นผิวของแผ่น ทำให้เกิดชั้นของตะกรันที่มีค่าการนำความร้อนต่ำมาก การลัดวงจรของของไหล: ปะเก็นซีลเพลทมีอายุหรือวางไม่ตรง ส่งผลให้ของเหลวเย็นและร้อนผสมกันโดยตรงโดยไม่ต้องผ่านการแลกเปลี่ยนความร้อน การอุดตันของช่องเพลท: อนุภาคของแข็งและเส้นใย (เช่น สิ่งปฏิกูลและสารละลาย) ในของเหลวติดอยู่ในบริเวณรางนำเพลทหรือช่องการไหล ส่งผลให้พื้นที่การแลกเปลี่ยนความร้อนมีประสิทธิภาพลดลง
สารละลาย:
01
การขจัดตะกรันด้วยสารเคมี (สำหรับการปรับขนาด):
หยุดอุปกรณ์ ระบายของเหลว และล้างด้วยสารทำความสะอาดที่เป็นกรดอ่อน (เช่น สารละลายกรดซิตริก 5%-8% เพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนของแผ่นสแตนเลส) เป็นเวลา 2-4 ชั่วโมง
02
แล้วล้างออกด้วยน้ำสะอาดจนเป็นกลาง หากชั้นตะกรันแข็ง (เช่น ตะกรันแคลเซียมคาร์บอเนตแข็ง) ให้แช่ทิ้งไว้ 1 ชั่วโมงก่อนจึงจะหมุนเวียนได้
03
อย่าใช้สารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง เช่น กรดไฮโดรคลอริก (ซึ่งอาจสร้างความเสียหายให้กับแผ่นฟิล์มทู่ของเพลตได้ง่าย)
04
การทำความสะอาดทางกายภาพ (สำหรับการอุดตัน):
ถอดชิ้นส่วนตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ถอดเพลตออก และล้างช่องการไหลด้วยปืนฉีดน้ำแรงดันสูง- (แรงดันน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.8MPa เพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปของเพลต)
เหตุผลหลัก:อายุของปะเก็น/ความเสียหาย: ความผันผวนของอุณหภูมิและแรงดันที่สูงในระยะยาว-ทำให้ปะเก็นสูญเสียความยืดหยุ่น หรือการกัดกร่อนของของเหลว (เช่น ของเหลวที่เป็นกรด) ทำให้ปะเก็นบวมและแตก การเสียรูปของเพลท/การวางแนวไม่ตรง: การขันโบลต์ไม่เท่ากันระหว่างการประกอบ หรือการทำงานด้วยแรงดันเกิน-ในระยะยาว ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวของเพลทและพื้นผิวการซีลหลวม ความล้มเหลวของซีลหน้าแปลน: อายุของปะเก็นหน้าแปลนทางเข้าและทางออก หรือสลักเกลียวหลวม (การสลับร้อนและเย็นทำให้โบลต์ขยายและหดตัว) การรั่วไหลของการปิดระบบส่วนใหญ่เกิดจากการสตาร์ท-และปิดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนบ่อยครั้ง และสามารถฟื้นฟูสภาพการทำงานตามปกติได้ การรั่วไหลภายในส่วนใหญ่เกิดจากปะเก็นที่เสียหายและการกัดกร่อนของแผ่นและการเจาะ สาเหตุหลักของการรั่วไหลภายนอกคือการไม่ตรงแนว การอัดขึ้นรูป ความเสียหายของปะเก็นซีล การกัดกร่อนและการเสียรูปของแผ่น และความล้มเหลวในการขันให้แน่นตามขนาดหนีบที่ระบุ สาเหตุหลักที่ทำให้เกิดการรั่วไหลระหว่างแผ่นมู่ลี่และแผ่นหนีบก็คือแผ่นมู่ลี่ถูกเจาะด้วยวัตถุแข็ง
วิธีแก้ไข:การรักษาฉุกเฉิน: ลดความดันของระบบทันที ปิดวาล์วทางเข้าและทางออกของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน (ปิดด้านที่ร้อนก่อน จากนั้นปิดด้านที่เย็น) ระบายของเหลวและปิดเครื่อง เปลี่ยนซีล: ถอดแยกชิ้นส่วนตัวแลกเปลี่ยนความร้อน, ถอดปะเก็นทั้งหมดออก, ตรวจสอบร่องซีลแผ่นว่ามีรอยขีดข่วนหรือไม่ (ถ้ามีให้เรียบด้วยกระดาษทรายละเอียด) เปลี่ยนปะเก็นซีลเป็นประเภทเดียวกัน (ขอแนะนำให้ใช้วัสดุ-ทนความร้อนและการกัดกร่อน- เช่น ยางไนไตรล์สำหรับน้ำมันและ EPDM สำหรับน้ำ/ด่างอ่อน) ประกอบกลับและขันให้แน่น: วางแผ่นตามลำดับเดิม (หมายเลขแผ่นป้ายต้องอยู่ในแนวเดียวกันเพื่อหลีกเลี่ยงการติดตั้งแบบย้อนกลับ) และขันโบลต์ให้เท่ากัน (ขันในแนวทแยงมุมเป็นขั้นตอนเพื่อหลีกเลี่ยงแรงกดในพื้นที่มากเกินไป)
ความแตกต่างระหว่างเกจวัดแรงดันขาเข้าและขาออกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเกินกว่าค่าการออกแบบ (เช่น แรงดันการออกแบบลดลง 0.1MPa แต่แรงดันจริงลดลงเหลือ 0.3MPa) แรงดันทางออกของปั๊มเพิ่มขึ้น แต่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนอัตราการไหลเข้าลดลง (ปั๊มทำงานหนักเกินไปและมีเสียงรบกวนเพิ่มขึ้น)
สาเหตุหลัก:การอุดตันของช่องการไหล: สิ่งเจือปนในของเหลว (เช่น ทรายและสนิม) สะสมอยู่ในช่องการไหลของแผ่น ส่งผลให้พื้นที่หน้าตัดของการไหลลดลง- หมายเลขหรือประเภทของแผ่นไม่ถูกต้อง: อัตราการไหลจริงเกินกว่าค่าการออกแบบมาก หรือช่องการไหลของแผ่นแคบเกินไป (เช่น แผ่นช่องเล็กถูกใช้ในการประมวลผลของไหลที่มีอัตราการไหลขนาดใหญ่) ความหนืดของของเหลวผิดปกติ: อุณหภูมิของของเหลวต่ำเกินไป (เช่น ความหนืดของน้ำมัน เพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ) หรือของเหลวมีสารแขวนลอยจำนวนมาก (เช่น สารละลาย) ส่งผลให้มีความต้านทานการไหลเพิ่มขึ้น
วิธีแก้ไข:ทำความสะอาดช่องการไหล: หลังจากปิดเครื่องแล้ว ให้ถอดแยกชิ้นส่วนตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและล้างช่องการไหลของเพลทด้วยปืนฉีดน้ำแรงดันสูง- หรือใช้ลูกบอลพิเศษ (ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าความกว้างของช่องไหลเล็กน้อย) เพื่อกำจัดการอุดตัน ปรับพารามิเตอร์การทำงาน: หากอัตราการไหลสูงเกินไป ให้ลดความถี่ของปั๊มอย่างเหมาะสม (ควบคุมภายในช่วง ±10% ของอัตราการไหลของการออกแบบ) หากความหนืดของของเหลวสูง ให้เพิ่มอุณหภูมิของเหลวขาเข้า (เช่น การทำความร้อนน้ำมันให้อยู่ในช่วงความหนืดที่เหมาะสม) หรือติดตั้งเครื่องอุ่นล่วงหน้าที่ทางเข้า
a: อุณหภูมิทางออกด้านร้อนสูงกว่าค่าการออกแบบ สาเหตุหลักคือ: ปัญหาในการเลือก อัตราการไหลของด้านร้อนมากกว่าค่าการออกแบบ แผ่นถูกบล็อก หรืออัตราการไหลของด้านเย็นมีขนาดเล็ก
b:อุณหภูมิทางออกด้านความเย็นต่ำเกินไป สาเหตุหลักคือการไหลด้านร้อนเล็กน้อยหรืออุณหภูมิต่ำกว่าค่าที่ออกแบบ การอุดตันของแผ่นเพลท เป็นต้น