探究板式冷卻器應用過程中的注意事項

（哈爾濱空調股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150078）

探究板式冷卻器應用過程中的注意事項

王曉丹

（哈爾濱空調股份有限公司，黑龍江 哈爾濱 150078）

板式冷卻器具有效果佳、故障少、安裝方便、耐高溫等優點，在各種冷卻場合皆有應用，但是密封沖出、介質竄動、效果欠佳等現象在應用過程中時有發生。本文就常見使用過程中板式冷卻器發生故障的原因做了分析，并提出了幾點操作注意事項，希望對使用員與維修員提供借鑒。

板式冷卻器；應用過程；注意事項

板式冷卻器由疊裝的波紋金屬片構成，薄矩形通道形成于板片間，以半片做熱量交換。與管殼式的換熱器比較，在泵功率與流動阻力一致情況下，其具有較高的傳熱系數。板式冷卻器具有占地面積小、傳熱系數高、重量輕、價格低、制作方便、對數平均溫差大等特點。板片的厚度只有0.4～0.8mm，內部具有湍動，很難結垢，清洗較為方便，松動壓緊螺栓便可。其在電力、機械、集中供熱、化學、制冷、防止、造紙、冶金等行業都有應用。比如加熱洗漿液、熱回收漂白工藝；冷卻煉鋼工藝、冷卻或加熱鋁酸鹽母液；加熱冷卻動植物油、果汁冷卻滅菌；冷卻各種淬火、冷卻減速器潤滑油等。在日常使用中，也難免發生故障，這需要操作人員注意操作按操作規范進行。

一、常見的板式冷卻器故障與產生原因

板式冷卻器的介質滲漏或密封件沖出的原因大多是下列幾種原因引起的：

第一，穩壓閥或減壓閥未設置或不穩定的冷卻器供水壓力。

第二，間歇性的系統回油量同時具有較大差異的參數值（較大的回油落差因執行元件快慢動作引起）。

第三，回油過濾器設置在冷卻器的出油口（易產生壓力沖擊與背壓）。

第四，電磁水閥安裝在冷卻器中；旁通閥為設置在冷卻器回路里（安全閥以定值單向閥代替，確保使用冷卻器時不會過載），旁通閥設置在通常情況都會使用。

第五，使用人員未經單位的專業規范培訓進行操作或者未制定制度性的操作、檢修的規章文件。

第六，手動控制與集中控制為供水方式，這無形加大了緊急操作或誤操作發生的幾率。

第七，保養不及時或長時間未保養設備，通常是1-2年就需對板式冷卻器進行保養。

第八，排水閥沒有在進/出水口單獨的設置，在氣溫發生變化時，若久置不用或者太長的間歇時間，那么因為介質體體積發生變動，則會漲壞元件。

第九，設備與冷卻器介質不相容或介質未達設備的使用條件，使得結垢或腐蝕。

上述幾種為常見的板式冷卻器故障引起原因，其中，前四種是基于設計原因引起的，后四種是基于使用操作原因引起的。為此，我們要先對板式冷卻器工作壓力做理解，即正常工作條件下的流體靜態的壓力。而動態壓力是在回油狀態下開發瞬間的壓力。在使用壓力計測試時，觀察的數值需為4倍或以上的動態壓力數值。也就是說，顯示的一般板式冷卻器的壓力要小于5bar。該壓力數值即顯即失，要留心觀察。一個動作引起一次脈沖。下面幾種情況也被包含其中：過快的執行元件出現的較大回油量；瞬間的進水壓力沖擊；另外一種比較特殊情況為冷卻器安裝在設備上，但卻未投入到應用當中，即未正常的通水。當此情況出現時，最高的回油壓力顯示值要小于3bar。若過濾器設置在出口，這一點更加的重要（工作正常時，差的絕對值即板片受油壓與水壓相互抵消的作用力），在初運行時，許多用戶因各種緣由未進行供水，最終引起了冷卻器的滲漏，但卻認為是元件的質量問題。其實，這是由于不正確操作使得板片變形引起的。若發生這種情況，通常可以經技術改進或優化設計的方法實現。比如過濾回路單獨設計、加強型冷卻器的選用、旁通回路或減壓閥的增設、加大管徑等。

二、規范操作

在執行操作時，生產廠家為板式冷卻器配備的操作說明書或手冊是不錯的參考，操作步驟要細化。在運輸與安裝設備時，放置平穩，避免螺桿因受力發生變形引起板片的錯位。基于同樣的考慮，在使用設備時，不提倡以松/緊螺母方式變更螺桿的拉力。介質的配置在許多進口板式冷卻器里都用嚴格的使用規定，若未能滿足設計目標，發生相同介質對調進出口、對調工作口或安裝空間縮小的情況，這些會使得換熱效率降低的情況，其原理在許多廠家的設備技術參考資料有論述。間歇性板片收縮泄露可能出現在使用過程中，可關閉閥門或停泵，在室溫下試壓、解體或檢查。因為實驗操作設施具有較大溫度落差，明顯的冷縮與不同步溫度情況可能在開/停機時顯現，引起突發的密封沖出。在操作板式冷卻器應該注意幾點：所有的換熱器排氣閥、閥門都要在液壓泵之前打開，同時要關閉換熱器進口閥門。當啟動液壓泵以后，液壓泵出口閥應緩慢打開，讓壓力穩定上升（若偏大的設計流量，為避免元器件出現單側壓力超標，可將兩股流體進口閥同時打開；也可按步驟依次輸入低壓流體、高壓流體，縮小瞬間的沖擊）。對于設備的長期不用或者閑置，要將介質放盡，避免冷卻器因介質溫度改變被漲壞，保證認真、到位的點檢，減少突發性故障。

三、特殊應用

在實際的使用冷卻器情況中，存在比較特殊的使用情況，即以冷卻器加溫。通常發生在我國北方地區，冬天溫度嚴寒，經過一晚的停止運行設備，油溫很低，但地下水溫度更嬌，根據熱交換理論可提升油溫度。在此種情況，停止運行設備時要將冷卻器里的介質水盡量放盡，還要相應的變更進/出閥門的操作步驟。

結語

兩種介質的融合是介質竄動的實際表現：液壓油因高壓力介質（水）向低壓力介質的流動而出現劣化變質，從而對氧化性、潤滑性與黏度等參數有影響，可能加速磨損或氧化液壓元輔件；欠佳的冷卻效果使得介質溫度升高，降低液壓油黏度，出現氧化物等變化參數；突發性泄露則會出現設備損壞、環境污染、介質浪費，或重大的安全事件。其它的連鎖性反應紛至沓來，導致補救措施繁瑣，增加成本。所以，冷卻回路的合理設計，對設備使用工況詳細了解，并精心保養與維護冷卻器，對與避免板式冷卻器發生故障來說具有良好的實際意義。

[1]林漢偉.板式冷卻器在燈泡貫流式機組中的應用[J].廣東水利水電，2013（05）：81-84.

[2]許旺發，張旭.劉易斯因子及其對板式蒸發冷卻器性能的影響[J].同濟大學學報（自然科學版），2008，36（01）：81-85.

[3]蔣斌.地鐵站全膜流板式蒸發冷卻器傳熱傳質機理研究[D].重慶大學，2010.

TK17 < class="emphasis_bold"> 文獻標識碼：A

A