換熱器作為在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)兩種物料間的熱量傳遞的設(shè)備，在化工行業(yè)一直以來得到廣泛的使用，螺旋板式換熱器作為換熱器的一種同樣應(yīng)用在化工行業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，是化工生產(chǎn)中重要的輔助生產(chǎn)設(shè)備。對(duì)于螺旋板式換熱器的結(jié)垢問題是較常見的失效形式。解決螺旋板式換熱器結(jié)垢較好的辦法是嚴(yán)格操作工藝規(guī)程，保持良好的日常維護(hù)，并進(jìn)行定期的清洗。
1·螺旋板式換熱器的基本結(jié)構(gòu)、類型、特點(diǎn)以及工作原理
1.1基本結(jié)構(gòu)、類型和特點(diǎn)
1.1.1基本結(jié)構(gòu)
螺旋板式換熱器是由兩張較長的鋼板疊放在一起卷制而成的，每張板上均布地焊有定距柱，它使兩張板之間產(chǎn)生一定的間距，形成換熱流道。定距柱起到支撐鋼板抵抗流體壓力的作用，也起到流體在換熱流道中流動(dòng)時(shí)增加湍流從而提高換熱效率的作用。相鄰兩流道流過的兩種流體溫度不同，它們通過螺旋鋼板進(jìn)行傳熱，達(dá)到換熱的目的。
1.1.2類型
a、不可拆式。卷制后的螺旋板式換熱器，其兩端焊死，不可拆卸，形成固定結(jié)構(gòu)，流道內(nèi)部不可觸及。它適用于不易堵塞的流體換熱。不可拆式又分臥式和立式的結(jié)構(gòu)。b、可拆式。卷制后的螺旋板式換熱器，每端只將一個(gè)流道焊死，而另—個(gè)流道開放，然后在端面上加端蓋加以密封，其端蓋可以拆卸，從而可以清理流道內(nèi)部。它適用于易堵塞的流體換熱。c、特殊形式。有些化工上用的螺旋板式換熱器，根據(jù)加工工藝的要求，需要特殊結(jié)構(gòu)，兩端帶有封頭、端蓋或兩個(gè)換熱器串連在一起，結(jié)構(gòu)不一。
1.1.3特點(diǎn)
結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、傳熱效率高、操作靈活性大、應(yīng)用范圍廣、熱損失小、安裝和清洗方便等特點(diǎn)。傳熱流道長、流道間距大、耐熱溫、不易泄漏。因此它換熱效率較高，換熱后冷介質(zhì)的溫度容易接近熱介質(zhì)的溫度，適于粘稠性物料和含有顆粒性物料的加溫或降溫處理，但不適于含有纖維性生物料換熱。螺旋板式換熱器是一種高效換熱器設(shè)備，適用汽一汽、汽—液、液一液傳熱等。
1.2工作原理
對(duì)于換熱的兩種介質(zhì)，如果都是液體，在螺旋板式換熱器的流道內(nèi)要按逆流方式流動(dòng)。所謂逆流是指進(jìn)行換熱的兩相鄰流道內(nèi)的兩種液體，沿螺旋流道彼此相反的方向流動(dòng)，這樣能使兩種流體介質(zhì)之間始終保持一定溫差，從而達(dá)到較好的傳熱效果。
對(duì)于換熱的兩種介質(zhì)，一種是液體，另一種是氣體，則它們?cè)诼菪迨綋Q熱器內(nèi)要按錯(cuò)流方式流動(dòng)，即液體在換熱器內(nèi)沿螺旋方向流動(dòng)，而氣體沿?fù)Q熱器的軸向直接通過，這主要是考慮到氣體的特點(diǎn)，氣體一般要求流量大，阻力小，或有的是用于蒸汽冷凝，因此一般不讓氣體沿螺旋方向流動(dòng)。
2·螺旋板式換熱器在焦化廠粗苯生產(chǎn)中的應(yīng)用
我單位焦化廠化產(chǎn)回收中粗苯工段多處使用螺旋板式換熱器作為熱交換的主要設(shè)備。
構(gòu)成螺旋板式換熱器的主換熱材料，主要分為碳鋼和不銹鋼兩大類。我單位焦化廠為避免腐蝕結(jié)垢問題的出現(xiàn)采用的是不銹鋼材質(zhì)不可拆式的螺旋板式換熱器。螺旋板式換熱器在粗苯工段的作用主要是：
2.1油油換熱器(富油預(yù)熱貧油降溫)，換熱面積225㎡.
洗苯塔底富油由富油泵加壓后送至粗苯冷凝冷卻器與脫苯塔頂出來的粗苯汽換熱，將富油預(yù)熱至60%，然后至貧富油換熱器(螺旋板式換熱器)與脫苯塔塔底出來的貧油換熱，由60%升到130℃，之后進(jìn)入管式爐被加熱至180℃左右進(jìn)入脫苯塔，從脫苯塔塔頂蒸出的粗苯油水混合汽進(jìn)入粗苯冷凝冷卻器被從洗苯塔底的富油和16℃的制冷水冷卻至30℃左右，然后進(jìn)入粗苯油水分離器進(jìn)行分離。
脫苯后的熱貧油從脫苯塔底流出，自流入貧富油換熱器與富油換熱，使其溫度降至90℃左右。
2.2貧油冷卻器油冷卻)，換熱面積200㎡人貧油槽的貧油由貧油泵加壓送至貧油冷卻器，分別被32℃循環(huán)水和16.c制冷水冷卻至約30%，送洗苯塔噴淋洗滌焦?fàn)t煤氣。
3·螺旋板式換熱器運(yùn)行中出現(xiàn)的結(jié)垢問題
我焦化廠化產(chǎn)回收在投產(chǎn)半年后粗苯工段的貧油冷卻器(螺旋板式換熱器)出現(xiàn)了嚴(yán)重堵塞結(jié)垢腐蝕問題。出現(xiàn)這種現(xiàn)象其主要原因是：受當(dāng)?shù)厮此|(zhì)較差，含堿量的影響。用于循環(huán)的冷卻水水質(zhì)問題是造成結(jié)垢的主要原因。新招聘人職的操作工人未能嚴(yán)格按照《崗位操作規(guī)程》進(jìn)行定期的吹掃。受市場價(jià)格居高的影響，購入的洗油質(zhì)量難于確保，導(dǎo)致循環(huán)貧富洗油質(zhì)量較差，結(jié)垢、腐蝕、沉積現(xiàn)象嚴(yán)重。洗油再生器在粗苯的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，起著阻止循環(huán)洗油的質(zhì)量逐漸惡化，確保洗油質(zhì)量的作用。洗油再生器運(yùn)行不正常，垢的—個(gè)因素。受市場煤源供應(yīng)問題，煉焦的入爐煤氣質(zhì)量較差，含硫量較高，造成設(shè)備腐蝕嚴(yán)重。
4·螺旋板式換熱器結(jié)垢問題的處理措施
4.1及時(shí)更換結(jié)垢嚴(yán)重的螺旋板式換熱器，確保生產(chǎn)的正常運(yùn)行。
4.2對(duì)結(jié)垢嚴(yán)重的螺旋板式換熱器進(jìn)行清洗處理。螺旋板式換熱器結(jié)垢嚴(yán)重的是冷卻水通道，對(duì)于貧油通道內(nèi)結(jié)垢相對(duì)較少，因此重要的是清洗冷卻水通道內(nèi)的水垢。
沖冼：酸洗前，先對(duì)換熱器進(jìn)行開式?jīng)_洗，使換熱器內(nèi)部沒有泥、垢等雜質(zhì)，這樣既能提高酸洗的效果，也可降低酸洗的耗酸量。將清洗液倒人清洗設(shè)備，然后再注入換熱器中。
酸洗：將注滿酸溶液的換熱器靜態(tài)浸泡2h.然后連續(xù)動(dòng)態(tài)循環(huán)3~4h.其間每隔0.5h進(jìn)行正反交替清洗。酸洗結(jié)束后，若酸液pH值大于2，酸液可重復(fù)使用。
堿洗：酸洗結(jié)束后，用NaOH，Na2CO3，，Na3PO4，軟化水按一定的比例配制好，利用動(dòng)態(tài)循環(huán)的方式對(duì)換熱器進(jìn)行堿洗，達(dá)到酸堿中和，使換熱器板片不再腐蝕。
水洗：堿洗結(jié)束后，用清潔的軟化水反復(fù)對(duì)換熱器進(jìn)行沖洗0.5h，將換熱器內(nèi)的殘?jiān)鼜氐讻_洗干凈。
記錄：清洗過程中，應(yīng)嚴(yán)格記錄各步驟的時(shí)間，以檢查清洗效果。清洗結(jié)束后，要對(duì)換熱器進(jìn)行打壓試驗(yàn)合格后方可使用。
4.3加強(qiáng)螺旋板式換熱器的使用管理
運(yùn)行前，應(yīng)排凈設(shè)備內(nèi)的殘留空氣，避免影響換熱效果。嚴(yán)禁超溫、超壓運(yùn)行，出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)立即停止運(yùn)行：壓力、溫度超過設(shè)計(jì)值;焊縫發(fā)生裂縫，鼓泡、變形、泄漏或其他異常現(xiàn)象;安全附件失效;周圍發(fā)生事故，影響影響安全。
總之，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，換熱器結(jié)垢是一個(gè)相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。要想能夠確保生產(chǎn)的正常運(yùn)行，便要加大管理力度，注意換熱物料的性質(zhì)，定期清洗，盡可能的減少或避免結(jié)垢的發(fā)生。如果出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象要及時(shí)的進(jìn)行清洗除垢來恢復(fù)生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)效率。同時(shí)，保持設(shè)備良好的運(yùn)行狀態(tài)，還可以減少能源消耗，延長設(shè)備使用壽命，減少生產(chǎn)事故的發(fā)生。
