浅谈板式换热器（机组）及其安装与维保
摘 要：板式换热器作为一种新式高效的换热设备，凭借体积小、效率高、安全卫生等诸多优点，已被广泛用于集中供暖、空调、动力工程、废水处理、石油化工等许多行业。我公司承接的胜北社区热电联供集中供热工程主要是为黄河钻井总公司、胜北社区、热力站提供换热设备，而我公司提供的换热设备均为板式换热器。本文结合山东省东营市胜利油田胜北社区热电联供集中供热工程中十五个换热站设备的安装施工，对板式换热器（机组）的组成、工作原理及特点做了详细的介绍，结合其安装、运行以及维保工作，总结了板式换热器工作总经常出现的问题，并提出了对应的解决方法。
关键词：板式换热器（机组）；安装运行；保养维修
1 板式换热器（机组）简介
1.1 板式换热器的组成
板式换热器是由多个传热板片通过橡胶垫片（根据实际需要确定数量），按照设计间隔压紧组成的可拆卸的换热设备。其组成包括传热板片、密封垫片、两端压板、固定封头、活动封头（头盖）、夹紧螺栓、支架、进出管等。
1.2 板式换热器的工作原理
板式换热器是一种热交换的介质。作为热媒的高温介质及作为冷媒的低温介质，分别通过A、B入口进入换热器，流入各自流道依次通过板片形成逆流进行热量交换后，经过热交换的两种介质分别形成并流，分别通过C、D出口流出换热器重新进入管网循环，完成换热器热交换过程。原理图如图1所示。
在运行过程中，换热板片压成各种波纹形，以增加换热板片面积和刚性，并能使流体在低流速成下形成湍流，以达到强化传热的效果。
2 板式换热机组
板式换热机组是由板式换热器、水泵、变频器、过滤器、阀门、控制柜、仪表及自动控制系统等组成的整体换热设备。其换热原理及特点均与板式换热器相同。流程图如图2所示。
板式换热器（机组）的优点如下：
（1）板式换热器属于紧密型设备，具有传热面薄、体积小、金属消耗量低、质量轻等优点，安装维修简便，特别适用于空间有限的场合。
（2）板式换热器（机组）设备规格的幅度很大，每件换热元件板片的尺寸范围在0.03～2.2m2之间，而每台设备的换热面积可以根据需要增加或减少板片的数量以改变其加热面积，在0.5～10m2之间灵活可调，如果实际需要甚至可达1000m2以上，除换热面积调节幅度很大之外，还具有工作条件可变、灵活性大的优点。
（3）同其他形式的换热设备相比，板式换热器（机组）内部流体运动激烈且表面光滑，形成积垢较少，工作周期长，并便于用化学方法清洗，清洗效率高。
（4）由于物料通过板式换热器（机组）的时间短，内部死角少，卫生条件好，安全环保。其介质可使用较低温度的热源，回收低温热源中的热能，达到节约能源的目的，具有很高的社会效益。
3 板式换热器（机组）安装及运行
3.1 准备工作
严格按照设计图纸对基础进行检查和验收，混凝土基础的外形尺寸、表面概况、预留孔洞及预埋件坐标位置等，均应符合设计图样的要求：预埋地脚螺栓的螺纹良好，无损坏、锈蚀现象且有保护措施；预埋板表面光滑平整，无挂渣、飞溅及油污；垫铁的位置处凿出垫铁窝，垫铁的选用及安装符合规范要求。设备及其附件进场必须有相应的合格的出厂合格证及安装说明书，协同监理、甲方及设计单位按照装箱清单，逐一核实设备及零部件的名称、型号和规格。验收合格后，
若不能马上就位安装，必须根据要求对设备及其零、部件和专用工具妥善保管。
3.2 设备安装
换热设备安装时，清理干净设备上的油污、泥土等杂物，塞紧盖好所有开孔的保护塞或盖，按照设计图样核对设备的管口方位、中心线和重心位置，按基础上的安装基准线对应设备上的基准测点通过垫铁进行找平与找正，确认无误后设备就位及时紧固地脚螺栓；在工艺配管完成后，应松动滑动端支座螺母，使其与支座板面间留出 1～3mm 的间隙，然后再安装一个锁紧螺母。
4 板式换热器（机组）运行
4.1 开机
（1）设备运行前，检查各夹紧螺栓有无松动，如有松动应均匀拧紧，拧紧时应保证两压紧板平行。
（2）打开设备接管处的各介质出口阀门；在流量、压力均低于正常操作的状态下，缓缓打开冷侧的进口阀；观察设备异常时调整各进出口阀门，使流量、压力均满足工艺要求达到正常工作状态。
（3）为防止一侧超压，进换热器冷热介质的进口阀应同时打开，或者是先缓缓的注入低压侧流体，然后再缓缓的注入高压液体。
4.2 停机
调节阀门，降低冷、热流体的进口压力；先关闭各进口阀，再关闭出口阀。
5 板式换热器（机组）保养及维修
设备保养要求如下：
（1）设备经常运行时，在信号孔发现介质流出，应进行分析，如是螺栓松动或由于长期热交换而伸长，按要求重新夹紧，但不得过紧以免压坏板片，如是密封垫片老化应予更换。
（2）冬季停止运行的换热器应及时放掉设备内的介质或采取其他的防冻措施，避免冻坏设备。
（3）设备若长期不使用时，应将拧紧螺栓放松到规定尺寸，以确保垫片及换热器板片的使用寿命，使用时再按要求夹紧。
6 常见故障及处理措施
设备在运行过程中，常见故障及处理措施主要有以下几点：
（1）因介质不洁净或颗粒杂物太多，使板片结垢或流道堵塞造成介质流经设备后压降增大。解决方法为对设备进行清洗：松开螺母取下夹紧螺杆并将活动板体移至支柱端，取下板片用清水或肥皂水冲洗，如有固着物可用毛刷或纤维刷除去，严禁用金属刷子。设备经长期运行后，即使没有故障，也可按此方法进行清洗。
（2）因板片被腐蚀穿孔造成介质混合使一、二次侧压力同步增加或减少。故障出现后，需通过透光检查板片或重新单侧交替打压查找裂纹板片并进行更换。
（3）因密封垫片老化或夹紧螺母松脱造成截止泄露。先检查夹紧螺杆的螺母是否松动及夹紧尺寸是否与设备安装图相符，如螺母松动一般夹紧尺寸偏大，可重新拧紧螺母是否松动及夹紧尺寸与图纸相符；若仍然泄漏则需打开设备检查密封垫片，若密封垫片从垫片槽中脱出，要重新粘贴，损坏的进行更换，多数密封垫片一起损坏时，要注意重新选择合适材料的密封垫片。
7 结论
通过对山东省东营市胜利油田胜北社区热电联供集中供热工程中十五个换热站设备的安装施工，对板式换热器（机组）的组成、工作原理及特点有了更加系统的认识。在设备的安装、运行期间，针对其经常出现的问题，提出了有效的解决方案。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家标准.板式换热器.GB109-1996.
[2] 中华人民共和国行业标准.板式换热机组.CJ/T 191-2004.
[3] 俞立凡，吴胜法.板式换热器换热板片微变形特性浅析.换点技术，31（11）.
