摘要：氯堿生產是一種高能耗的產業，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的擴建中顯得越來越重要。本文介紹了氯堿廠可應用板式換熱器的各工序， 并就其在使用過程中應注意的問題及清洗和維修方法進行了介紹。
　　關鍵詞：氯堿　　板式換熱器　　應用
　　 中圖分類號：ＴＱ０６　　　　　　　文獻標識碼：Ａ　　　　　　文章編號：１６７３－０５３４（２００６）１２（ａ）－０２３１－０２
　　１　前言
　　氯堿生產是一種高能耗的產業。近年來， 由于市場的競爭日益激烈，我國各氯堿企業為了提高自身的競爭力，紛紛擴大燒堿裝置規模。隨著氯堿廠生產規模的日益擴大， 總能耗也越來越多。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的擴建中顯得越來越重要。
　　２　板式換熱器的工作原理
　　２．１　特點
　　板式換熱器是以波紋板為傳熱面的新型、高效換熱器，具有以下特點：
　　（１）傳熱系數高。總傳熱系數最高可達７０００ Ｗ ／ｍ２·℃。
　　（２）體積小，占地面積小，重量輕，特別適用于空間有限的場合。
　　（３）組裝靈活，拆裝清洗方便。板式換熱器可以隨時用增減板片來變換換熱面積， 以適應熱負荷的變化。
　　２．２　工作原理及性能
　　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。介質通過換熱板片上的通孔在板片表面進行流動，在板片波紋的作用下形成激烈的湍流，猶如用筷子攪動杯中的熱水，加大了換熱的面積。冷熱介質分別在換熱板片的兩側流動，湍流形成的大量換熱面與板片接觸，通過板片來進行充分的熱傳遞，達到最終的換熱效果。冷熱介質的
隔離主要通過密封墊的分割，或者通過大量的焊縫來保證，在換熱板片不開裂穿孔的情況下，冷熱介質不會發生混淆。普通的板式換熱器主要用于無相變的換熱場合，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。
    ２．３　類型
    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。各種形式進行組合可以滿足不同的工況需求， 在使用中更有針對性。
    由于氯堿生產中各工序不同，需根據各工序的具體情況選用不同型式和材質的換熱器。
    ３　板式換熱器在氯堿廠各工序中的使用
    板式換熱器在許多工業中已經用得很普遍，在氯堿廠中， 除了蒸發器的加熱室和濃堿冷卻器因結晶鹽的存在無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。
    ３．１　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、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１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ的板片材質、丁腈橡膠墊片的板式換熱器。
    ３．２　鹽水工序
    鹽水預熱器屬于氣液換熱，同時由于鹽水介質電化學腐蝕的存在， 板片材質必須使用１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ 以上奧氏體不銹鋼或 Ｔｉ 材，墊片為丁腈橡膠的冷凝式板式換熱器。
     ３．３　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，由于濕氯氣的化學腐蝕較重，所以選用耐氧化的三元乙丙橡膠墊片，同時有氯水的冷凝， 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為 ＴＡ２、墊片為三元乙丙橡膠的板式換熱器；納氏泵的循環酸、各塔循環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 材質以及氟橡膠墊片。
      ３．４　液氯工序
      在液氯工序中，無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為 １Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ 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，雖然板片無法拆檢，但由于介質腐蝕性較弱，使用壽命仍可達 ８ 年以上。氯氣液化器可使用板片材質為１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ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。
     ３．５　電解工序
      由于電解液的腐蝕包括氯離子的孔蝕、堿脆和電化學腐蝕，因此電解液預熱器必須使用 １Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ 或 Ｍｏ２Ｔｉ 的奧氏體不銹鋼板片材質、墊片選用耐強堿的丁基橡膠。
    ４　使用中應注意的問題
    （１）當換熱介質中含有固體顆粒、纖維狀物質時，例如一次水或循環水，應當在換熱器前面安裝過濾器。
    （２）板式換熱器投入使用時，應緩慢打開高溫介質入口閥門，使其充滿高溫側板程，然后再打開低溫介質的入口閥門。嚴禁壓力、溫度急劇變化。
    （３）通過分析介質成分或判斷壓力變化情況，發現有兩種介質相串通的現象時，應立即停車，查出并更換損壞的板片。
    （４）嚴格控制使用溫度與壓力在允許值以下，否則會加速密封墊的老化，造成嚴重泄漏等情況。
    （５）檢查發現換熱板束泄漏時，應做好標記，以便設備拆開后，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。
    （６）開始運行時，發現換熱器冷熱不均，應先檢查換熱器內是否有空氣沒放干凈，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行處理。
    （７）板式換熱器停車時，應緩慢關閉低溫介質入口閥門，隨即緩慢關閉高溫介質入口閥門，然后關閉低溫介質的出口閥門，再關閉高溫介質的出口閥門。禁止壓力、溫度發生急劇變化。
    ５　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， 換熱效果下降時應進行清洗。
    （１）反沖洗法
    當板式換熱器的流道阻力較輕或阻力降突然升高時，停車，從流道的反方向，用高于操作壓力 １．５ 倍的工藝介質反向沖洗。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，可以將它內部的一些沉積物沖去，延長換熱器的工作周期。在需要把換熱器打開清洗前，先用大量泵水沖洗也可除去其內部的部分沉積物。
    （２）手工清洗法
    如果板式換熱器的流道阻力用反沖洗法無法消除，且換熱板片結垢層很薄時，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。
     （３）化學清洗法
     現代的化學工業大力發展各種容器設備的化學清洗，簡化清洗工作，板式換熱器也如此。可以采用在線清洗，容器設備不用拆卸打開，分別用化學藥劑和水進行清潔，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藥劑的作用，而且它的內部容積較小，很便于用化學清洗。所用的化學藥劑視積垢的種類和成份而定，一般采用 １０％ 的硝酸、２％ 的聚偏磷酸、５％的乙二胺四乙酸的混合溶液來清洗，也可用 １０％ 的硝酸加上藍星清洗公司的專用緩蝕劑來清洗，化學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。但是當板式換熱器拆檢清洗后或板片、墊片損壞時，應進行維修。
    ６　結語
    板式換熱器是一種結構緊湊、高效的新型換熱設備。在氯堿生產中應用新型的板式換熱器，占地面積比列管換熱器減少 ８０％，投資降低 ５０％～７０％，傳熱效率提高了 ４００％～５００％。由于選用的材質較好，使用中只要按規程操作就可以保證氯堿裝置安全長周期運行。同時板式換熱器質量輕， 換熱器外不需要保溫。在使用中如果阻力增大或結垢， 清洗比較容易。板片損壞或密封墊片泄漏時，拆卸、檢修也比較方便。因此在氯堿生產中應盡可能選用板式換熱器。