氯堿生產(chǎn)是一種高能耗的產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，由于市場(chǎng)的竟爭曰益激烈，我國各氯堿企業(yè)為了提高自身的竟爭力，紛紛擴大燒堿裝置規模。隨著(zhù)氯堿廠(chǎng)生產(chǎn)規模的曰益擴大，總能耗也越來(lái)越多。由于換熱器的能耗和投資占燒堿的成本較高，因此應用新型的換熱器在氯堿企業(yè)的擴建中顯得越來(lái)越重要。
　　板式換熱器是以波紋板為傳熱面的新型、高效換熱器，具有傳熱系數高的特點(diǎn)，總傳熱系數最高可達體積小，占地面積小，重量輕，特別適用于空間有限的場(chǎng)合。組裝靈活，拆裝清洗方便。板式換熱器可以隨時(shí)用增減板片來(lái)變換換熱面積，以適應熱負荷的變化。

   
　　在板式換熱器中，板片是傳熱元件，懸掛在導桿上，板片上面還貼有密封墊片，板片按設計要求組裝后壓緊。介質(zhì)通過(guò)換熱板片的通孔在板片表面進(jìn)行流動(dòng)，在板片波紋的作用下形成激烈的湍流，猶如用筷子攪動(dòng)杯中的熱水，加大了換熱面積。冷熱介質(zhì)分別在換熱板片的兩側流動(dòng)，湍流形成的大量換熱面與板片接觸，通過(guò)板片來(lái)進(jìn)行充分的熱傳遞，達到最終的換熱效果。冷熱介質(zhì)的隔離主要通過(guò)密封墊的分割，或者通過(guò)大量的焊縫來(lái)保證，在換熱板片不開(kāi)裂穿孔情況下，冷熱介質(zhì)不會(huì )發(fā)生混淆。普通的板式換熱器主要用于無(wú)相變的換熱場(chǎng)合，還有冷凝式板式換熱器用于氣體冷凝，以及耐壓較高的焊接式板式換熱器。
　　板式換熱器按照組裝方式可以分為可拆式、焊接式、釬焊式等形式；按照換熱板片的波紋可以分為人字波、平直波、球形波等形式；按照密封墊可以分為粘結式和搭扣式。各種形式進(jìn)行組合可以滿(mǎn)足不同的工況需求，在使用中更有針對性。由于氯堿生產(chǎn)中各工序不同，需根據各工序的具體情況選用不同型式和材質(zhì)的換熱器。

   
　　板式換熱器在氯堿廠(chǎng)各工序中的使用板式換熱器在許多工業(yè)中己經(jīng)用得很普遍，在氯堿廠(chǎng)中，除了蒸發(fā)器的加熱室和濃堿冷卻器因結晶鹽的存在無(wú)法使用板式換熱器外，其它可使用換熱器的工序，板式換熱器均能很好地起作用。硅整流工序硅整流工序的兩種換熱器均屬于液液換熱。其中變壓器的油冷卻器可使用鋁黃銅板片材質(zhì)、耐油丁腈橡膠墊片的板式換熱器；整流柜的純水冷卻器可使用316L的板片材質(zhì)、丁腈橡膠墊片的板式換熱器。鹽水工序鹽水預熱器屬于氣液換熱，同時(shí)由于鹽水介質(zhì)電化學(xué)腐蝕的存在，板片材質(zhì)必須使用315L以上奧氏體不銹鋼或Ti材板材質(zhì)，墊片為丁腈橡膠的冷凝式板式換熱器。氯氣處理工序在氯氣處理工序中，鈦管冷卻器板片可使用TA1鈦材材質(zhì)，由于濕氯氣的化學(xué)腐蝕較重，所以選用耐氧化的三元乙丙橡膠墊片，同時(shí)有氯水的冷凝，必須使用冷凝式板式換熱器；同樣氯水冷卻器可使用板片材質(zhì)為T(mén)A2、墊片為三元乙丙橡膠的板式換熱器；納氏泵的循環(huán)酸、各塔循環(huán)酸換熱器板片可使用耐濃硫酸和氯氣腐蝕的哈式合金C-276材質(zhì)以及氟橡膠墊片。

   液氯工序在液氯工序中，無(wú)論使用氨制冷還是使用氟里昂制冷，制冷劑的液化均可使用板片材質(zhì)為的板式換熱器，由于壓縮后的氣體壓力較高，所以此板式換熱器必須選用焊接式的，雖然板片無(wú)法拆檢，但由于介質(zhì)腐蝕性較弱，使用壽命仍可達8年以上。氯氣液化器可使用板片材質(zhì)為191的冷凝式板式換熱器、其墊片同鈦管冷卻器一樣選用三元乙丙橡膠。
　　電解工序由于電解液的腐蝕包括氯離子的孔蝕、堿脆和電化學(xué)腐蝕，因此電解液預熱器必須使用1Cr18Ni9Tl或M2T！的奧氏體不銹鋼板片材質(zhì)、墊片選用耐強堿的丁基橡膠。
　  板式換熱器使用中應注意的問(wèn)題當換熱介質(zhì)中含有固體顆粒、纖維狀物質(zhì)時(shí)，例如一次水或循環(huán)水，應當在換熱器前面安裝過(guò)濾器。板式換熱器投入使用時(shí)，應緩慢打開(kāi)高溫介質(zhì)入口閥門(mén)，使其充滿(mǎn)高溫側板程，然后再打開(kāi)低溫介質(zhì)的入口閥門(mén)。嚴禁壓力、溫度急劇變化。通過(guò)分析介質(zhì)成分或判斷壓力變化情況，發(fā)現有兩種介質(zhì)相串通的現象時(shí)，應立即停車(chē)，查出并更換損壞的板片。嚴掐控制使用溫度與壓力在允許值以下，否則會(huì )加速密封墊的老化，造成嚴重泄漏等情況。檢查發(fā)現換熱板束泄漏時(shí)，應做好標記，以便設音拆開(kāi)后，迅速查出損壞的板片和密封墊片，換上新的換熱板片和密封墊片。開(kāi)始運行時(shí)，發(fā)現換熱器冷熱不均，應先檢查換熱器內是否有空氣沒(méi)放干凈，然后檢查換熱板片是否加錯，通道是否堵塞，并采取相應的有效措施進(jìn)行處理。板式換熱器停車(chē)時(shí)，應緩慢關(guān)閉低溫介質(zhì)入口閥門(mén)，隨即緩慢關(guān)閉高溫介質(zhì)入口閥門(mén)，然后關(guān)閉低溫介質(zhì)的出口閥門(mén)，再關(guān)閉高溫介質(zhì)的出口閥門(mén)。禁止壓力、溫度發(fā)生急劇變化。板式換熱器的清洗清洗的間隔期應視板式換熱器的使用情況而定。當板式換熱器通道的阻力增加，換熱效果下降時(shí)應進(jìn)行清洗。當板式換熱器的流道阻力較輕或阻力降突然升高時(shí)，停車(chē)，從流道的反方向，用高于操作壓力1.5倍的工藝介質(zhì)反向沖洗。板式換熱器因其內部物料湍流強烈且板片表面很光滑，生成積垢較少，故亦稱(chēng)為“自潔式換熱器”。如果在運行期間定期加大物料流量或使物料反向流動(dòng)，可以將它內部的一些沉積物沖去，延長(cháng)換熱器的工作周期。在需要把換熱器打開(kāi)清洗前，先用大量泵水沖洗也可除去其內部的部分沉積物。如果板式換熱器的流道阻力用反沖洗法無(wú)法消除，且換熱板片結垢層很薄時(shí)，根據強度的不同，可用軟纖維的刷子洗刷，再用壓力為0.2MPa的水沖刷干凈為止。

   
　　現代的化學(xué)工業(yè)大力發(fā)展各種容器設音的化學(xué)清洗，簡(jiǎn)化清洗工作，板式換熱器也如此?？梢圆捎迷诰€(xiàn)清洗，容器設音不用拆卸打開(kāi)，分別用化學(xué)藥劑和水進(jìn)行清潔，大大提高了清洗工作的效率。
　　板式換熱器的材料能抵受多種化學(xué)藥劑的作用，而且它的內部容積較小，很便于用化學(xué)清洗。所用的化學(xué)藥劑視積垢的種類(lèi)和成份而定，一般采用10%的硝酸、2%的聚偏磷酸、50%的乙二胺四乙酸的混合溶液來(lái)清洗，也可用10%的硝酸加上藍星清洗公司的專(zhuān)用緩蝕劑來(lái)清洗，化學(xué)清洗后再反復泵水洗凈。在良好的情況下，板式換熱器可以常年不拆開(kāi)。但是當板式換熱器拆檢清洗后或板片、墊片損壞時(shí)，應進(jìn)行維修。
　　由于氨和氧化夾雜物的存在，影響了鑄錠的純凈度，使鑄錠產(chǎn)生氣孔夾雜等鑄造缺陷，因此提高鋁熔體純凈度是生產(chǎn)高質(zhì)量鑄錠的關(guān)鍵。而鋁熔體凈化是提高熔體純凈度的主要手段。
　　熔體的在線(xiàn)凈化鋁熔體的凈化分為爐內凈化和在線(xiàn)凈化。傳統的爐內凈化有氣體精煉、熔劑精練和嘖射精煉等。但由于都是人工操作，存在死角，所以?xún)艋Ч怯邢薜?。因此要進(jìn)一步提高熔體的純凈度，進(jìn)一步的降低氨含量和排除非金屬夾雜物，就必須采用高效的在線(xiàn)凈化處理技術(shù)。這種凈化處理技術(shù)效果好，公害少，不污染環(huán)境，目前己成為國內外先進(jìn)的鋁液凈化的主要發(fā)展趨勢。熔體的在線(xiàn)凈化處理有除氣和過(guò)濾之分。
　　熔體在線(xiàn)凈化處理方法2.1除氨凈化除氨凈化主要是用情性氣體（N2、Ar）對鋁熔體進(jìn)行吹洗，可以有效去除熔體中的氨和氧化夾雜。
　　除氨原理：由于N2（或Ar）泡中最初氨分壓PH2=，在氣泡和鋁液的界面上有壓力差，使融于金屬液中的氨不斷的被吸入氣泡中，這一吸入過(guò)程直至氣泡中其氨的分壓力和鋁液中氨的分壓力相等時(shí)才會(huì )停止。氣泡浮出液面后，氣泡中H2即逸出而進(jìn)入大氣中。因此，氣泡上升過(guò)程中即帶出氧化夾雜，也帶出氨，使鋁液得到凈化。除氨原則：根據除氨凈化原理知道，提高除氨速度和效率有三大主要途徑：盡可能增加凈化氣泡數目，以增加鋁液與氣泡兩相間的有效接觸的表面積。盡可能減小凈化氣泡直徑，并在不導致液面飛濺的前提下設法增大凈化氣泡在鋁液內的運動(dòng)速度，即增大攪動(dòng)強度，強化氣液表面更新，提高其傳質(zhì)能力。盡可能延長(cháng)凈化氣泡在鋁液中浮游的路程，即增加氣泡處理鋁液的時(shí)間，從而提高除氨效率。
　　除氨方式：以往的除氨凈化技術(shù)，實(shí)際上都是圍繞著(zhù)以上三條途徑進(jìn)行的。隨著(zhù)對熔體純凈度要求的提高，除氨技術(shù)也在不斷的改善和發(fā)展，己從原始的單管?chē)K吹到多孔吹頭，發(fā)展到目前的旋轉嘖頭。20世紀80年代以來(lái)，采用旋轉嘖頭吹氣處理方法己成為國外先進(jìn)的鋁液凈化技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。如美國聯(lián)合碳化物公司研制的SNF法，就是典型的旋轉嘖頭凈化鋁液的新工藝技術(shù)，目前己獲得推廣應用，且近年己引進(jìn)我國，東輕廠(chǎng)就曾經(jīng)引進(jìn)過(guò)SNF除氨凈化設音，使用效果良好。
　　SNF法：為旋轉嘖嘴情性氣體浮游法簡(jiǎn)稱(chēng)。該設音設有兩個(gè)石墨制的氣體旋轉嘖嘴，氣體通過(guò)嘖嘴的轉子形成細小分散的小氣泡，同時(shí)隨著(zhù)轉子攪動(dòng)的熔體使氣泡均勻的分散到整個(gè)熔體中，增加了氣一液的接觸面積，延長(cháng)了氣泡在鋁液中的運動(dòng)距離和停留時(shí)間，使氣體體積增加，吸附熔體中的氣體和氧化夾雜物浮游到熔體表面，從而產(chǎn)生除氣、排雜的凈化效果。此法避免了向鋁液?jiǎn)我环较虼等霘怏w，造成氣泡聚集、上浮形成的氣體連續通道，而影響凈化效果。這種方法的除氨效率是傳統的單管?chē)K吹法的3倍。傳統的單管?chē)K吹處理后熔體的含氨量為0.2ni/100ng，而用SMF法凈化處理后的熔體含氨量為0.08n1/100ng.因此，各大鋁熔鑄廠(chǎng)現在均采用旋轉嘖頭吹氣法對鋁液進(jìn)行凈化處理。
　　過(guò)濾凈化除氨處理后的過(guò)濾是去除鋁熔體中非金屬夾雜物最有效和最可靠的手段。過(guò)濾方式有多鐘，效果最好的有剛玉過(guò)濾管和泡洙陶瓷過(guò)濾板，剛玉管過(guò)濾器過(guò)濾效率高，但價(jià)格較昂責、使用不方便。而泡沫陶瓷過(guò)濾板是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型陶瓷過(guò)濾材料。它的特點(diǎn)是使用方便，過(guò)濾效果好，價(jià)格低。泡沫陶瓷過(guò)濾板過(guò)濾在全世界廣泛使用，發(fā)達國家50%以上的鋁合金熔體都采用泡沫陶瓷過(guò)濾板過(guò)濾。目前，一般采用箱式泡沫陶瓷過(guò)濾板技術(shù)的較多，它是一套帶有氣體預熱蓋系統的過(guò)濾箱。鋁液從過(guò)濾板通過(guò)時(shí)，熔體中的夾雜物經(jīng)過(guò)過(guò)濾器機械阻隔而達到排除分離的目的。這種方式過(guò)濾效果好。其過(guò)濾精度為10um 3在線(xiàn)凈化處理的發(fā)展一一復合凈化多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，各種凈化方法都有一種主要作用，但又兼有另一種作用，所以采用一種工藝要同時(shí)有效除氣和排雜是困難的。因此國外凈化的發(fā)展趨勢是從單一凈化向復合凈化發(fā)展。即集除氣、排雜為一體的凈化復合。如：美國鋁業(yè)公司的469法，英國鋁業(yè)公司的FILD法等，都是將除氣和過(guò)濾相接合的復合凈化，據稱(chēng)這是未來(lái)很有發(fā)展前途的先進(jìn)凈化處理技術(shù)，凈化方法，在工藝上均是較先進(jìn)合理的，也注意到環(huán)境保護等要求，與傳統的爐內凈化工藝相比，化效果好，效率高，不污染環(huán)境，可在線(xiàn)連續凈化，為生產(chǎn)高質(zhì)量鋁熔體創(chuàng )造了條件。

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