板式換熱器的氣蝕現象,是指流體在流動過程中因壓力降至飽和蒸氣壓以下,產生氣泡并破裂,導致板片腐蝕、振動及換熱效率下降的問題,常見于冷水機組、鍋爐給水系統中,如果不及時處理會縮短設備壽命30%以上。明確氣蝕根源并針對性解決,是保障艾克森板式換熱器安全運行的重點。
1.氣蝕的重要原因可歸結為壓力失衡與流體特性兩類。壓力層面,一是進口壓力不足,如進料泵揚程不夠,導致流體在進入換熱器前壓力已低于蒸氣壓,尤其在高海拔地區(qū),大氣壓力低會加劇此問題;二是流道局部阻力過大,艾克森板式換熱器的角孔與流道截面突變處易產生節(jié)流,流速驟升導致壓力驟降,形成低壓區(qū);三是出口背壓過高,如管路閥門開度不足,導致流體排出受阻,在換熱器內部積聚形成負壓。流體特性方面,高溫流體飽和蒸氣壓升高,如果壓力控制不當,極易汽化;此外,流體中溶解的空氣在低壓區(qū)析出,很可能會與汽泡疊加加劇氣蝕。
2.解決氣蝕需從提壓、減阻、控溫三方面入手。首先優(yōu)化進料系統,更換高揚程離心泵,如果為負壓進料,可增設引射器提升進口壓力。其次要改進流道與管路設計,將艾克森板式換熱器的角孔直徑增大10%-15%,可以更好地減少節(jié)流損失;管路采用大曲率彎頭,以免90°直角彎,并清理濾網雜物,確保管路阻力損失≤0.05MPa。對于出口背壓問題,需要全開下游閥門,或采用變頻泵調節(jié)流量,以免超負荷運行。
流體預處理也是不可缺的,通過脫氣罐去除水中溶解氧,并將流體溫度控制在飽和蒸氣壓對應的安全范圍內。如果氣蝕已發(fā)生,可以要進一步地更換耐腐蝕板片,并對受損流道進行打磨修復。通過系統性措施,艾克森板式換熱器能夠徹底消除氣蝕現象,并恢復艾克森板式換熱器換熱效率與運行穩(wěn)定性。
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