Обслуживание пластинчатого теплообменника и хранение уплотнений
Большая часть аварий разборного теплообменника готовится заранее: грязь в каналах, резкие пуски, уплотнения, пролежавшие год у сварочного поста. Собрали, что по этим пунктам советуют производители аппаратов.
Регламент осмотра
Sondex и TLS в инструкциях задают одинаковый минимум — обслуживание не реже раза в год. Alfa Laval рекомендует записывать все работы по аппарату: журнал с датами, размером пакета A и перепадами давления потом помогает понять, что происходит.
- Сверить температуры и расходы с данными, снятыми при пуске.
- Осмотреть пакет и патрубки на течи. Место течи до разборки пометить маркером — так советуют Sondex и TLS.
- Проверить размер пакета A и затяжку шпилек.
- Очистить шпильки от ржавчины и слегка смазать резьбу (Sondex и TLS называют молибденовую смазку или ингибитор коррозии), следя, чтобы смазка не попала на уплотнения.
- Держать чистыми и смазанными верхнюю и нижнюю направляющие, подкрасить повреждённую краску на раме.
Перепад давления как индикатор загрязнения
Если при том же расходе перепад давления на аппарате растёт — каналы забиваются. Если перепад прежний, а теплопередача падает — на пластинах растут отложения. Heat Exchange Institute (HEI) различает эти два процесса: отложения прежде всего снижают теплопередачу, а закупорка каналов твёрдыми частицами поднимает сопротивление, не обязательно ухудшая теплообмен. С отложениями борются мойкой, с закупоркой — фильтрацией на входе.
Прежде чем мыть аппарат из-за высокого перепада, Sondex советует исключить другие причины: расход выше расчётного, неисправный манометр, воздух в системе, добавленный в контур антифриз.
Пластинчатый аппарат засоряется медленнее кожухотрубного. По данным HEI, касательное напряжение на стенке в пластинчатом аппарате примерно в пять раз выше, чем в равноценном кожухотрубном, и поток сам смывает часть отложений. Поэтому коэффициенты загрязнения TEMA, рассчитанные для кожухотрубных аппаратов, к пластинчатым не применяют: они дают лишнюю площадь, низкие скорости в каналах и, как следствие, более быстрое загрязнение. Это стоит помнить, когда хочется добавить в пакет пластин «с запасом».
Фильтр перед теплообменником
Каналы пластинчатого аппарата узкие, и окалина, песок или обрывки уплотнений из трубопровода застревают в них в первую очередь. Требования к фильтрации у производителей разные: Sondex пишет, что в среде не должно быть частиц крупнее 0,5 мм, TLS — что ячейка фильтра должна быть не крупнее 1,5 мм. Danfoss рекомендует ставить сетчатый фильтр и запорную арматуру на все подключаемые трубопроводы. Ориентируйтесь на инструкцию своего аппарата, а при её отсутствии — на более строгое значение.
Перед подключением аппарата трубопроводы промывают от всего, что осталось после монтажа, — это требование есть и у Alfa Laval, и у Danfoss. Сам фильтр тоже засоряется: манометры до и после него покажут, когда его пора чистить, и не дадут принять забитый фильтр за забитый теплообменник.
Гидроудар: чем опасен и как избежать
Гидроудар — короткий пик давления, который возникает при резкой остановке или изменении потока: пуск и останов насоса, быстрое закрытие клапана, переключение. Волна давления идёт по трубе со скоростью звука. Kelvion отдельно упоминает обратное явление — резкий провал давления с кавитацией, он тоже повреждает аппарат.
Для пакета опасны и одиночные удары, и частые пульсации. Sondex предупреждает, что превышение допустимого давления даже кратковременным пиком повреждает аппарат, а постоянные пульсации от насосов и клапанов ведут к усталостному разрушению пластин. Скачки давления входят в список основных причин выхода уплотнений из строя. Типичная картина после удара — уплотнение местами выдавлено из паза, а течь появилась сразу после пуска или переключения.
Что советуют производители:
- Не ставить быстрозакрывающиеся клапаны (Alfa Laval, TLS); все задвижки на линиях аппарата открывать и закрывать медленно (Kelvion).
- Центробежные насосы запускать на закрытую задвижку и открывать её постепенно (Alfa Laval, Danfoss).
- Сначала запускать холодный контур, потом горячий (Sondex).
- Останавливать в обратном порядке: плавно закрыть регулирующий клапан горячего контура при полном расходе по холодному, остановить горячий насос, затем плавно закрыть клапан холодного контура и остановить его насос (TLS).
- На паре — медленные регулирующие клапаны и полностью слитый конденсат перед пуском (Sondex).
- В автоматике — дросселирование пневмоприводов клапанов и демпфирующие реле, чтобы регулирование не превращалось в удары (Danfoss).
| Параметр | Предел при пуске и останове (Danfoss, серия XG) |
|---|---|
| Изменение давления | не более ±10 бар в минуту |
| Изменение температуры | не более ±10 °C в минуту |
| Первый пуск с уплотнениями EPDM | нагрев не быстрее 25 °C в час |
Это требования одного производителя к своим аппаратам; при их нарушении Danfoss снимает гарантию. Для других аппаратов смотрите их инструкцию.
Хранение уплотнений и пластин
Резина стареет и на полке. Главные враги — тепло, свет, озон и химия. Требования Alfa Laval и Sondex совпадают, австралийская компания Thornhill, поставщик уплотнений, даёт более широкий диапазон температуры.
| Условие | Alfa Laval, Sondex | Thornhill |
|---|---|---|
| Температура | 15–20 °C | 5–25 °C |
| Влажность | до 70 % | ниже 75 %, но без пересушивания |
| Озон | в помещении нет электродвигателей и сварочного оборудования | вдали от электродвигателей, ртутных ламп, высоковольтного оборудования |
| Химия | не хранить рядом органические растворители и кислоты | — |
| Свет и тепло | без прямого солнца, теплового и ультрафиолетового излучения | защищать от солнца и яркого искусственного света |
| Упаковка | — | в заводской упаковке, в полиэтиленовом пакете внутри светонепроницаемой коробки |
Thornhill отдельно предупреждает: уплотнение нельзя хранить сдавленным — появятся трещины и остаточная деформация. TLS советует уплотнения, промёрзшие при перевозке или хранении, перед установкой отогреть при температуре около 20 °C не менее суток.
Хранение аппарата и вывод из работы
Если аппарат будет стоять месяц и дольше, Alfa Laval и Sondex рекомендуют те же условия, что и для уплотнений. При хранении под открытым небом Alfa Laval требует осматривать аппарат раз в три месяца: смазка шпилек, заглушки портов, укрытие пакета, целость упаковки.
Перед долгим выводом из работы по инструкции Alfa Laval записывают размер пакета A, сливают обе стороны, при необходимости промывают и сушат, закрывают патрубки заглушками и укрывают пакет непрозрачной плёнкой. TLS дополнительно советует немного ослабить шпильки, чтобы уплотнения не стояли под постоянным обжатием, но не настолько, чтобы между пластинами попадала грязь, и повесить табличку, что аппарат в таком виде не эксплуатируется. При коротком простое, на несколько дней, Danfoss, наоборот, не рекомендует сливать аппарат, если нет риска замерзания.
Пуск после простоя больше года
После простоя дольше года риск течи при пуске растёт: уплотнения «слежались». Alfa Laval рекомендует дать резине восстановить упругость:
- Записать размер пакета A.
- Ослабить шпильки и раскрыть пакет до 1,25 × A.
- Оставить на 24–48 часов — чем дольше, тем лучше.
- Затянуть пакет обратно по инструкции.
- Провести гидроиспытание водой до расчётного давления, подавая воду ступенями, без резких толчков.
Почему разборку не стоит откладывать
Danfoss предупреждает: если аппарат старше пяти лет и его не разбирали регулярно, раскрыть его, не порвав уплотнения, а то и пластины, может быть трудно — пластины плотно слипаются между собой. Плановая разборка и мойка дешевле, чем внеплановая замена половины пакета.
Какой запас ЗИП держать
Универсальной нормы нет, но логика простая. Для аппаратов, остановка которых останавливает производство или отопление объекта, запас должен позволять провести ремонт сразу после вскрытия, не дожидаясь поставки.
Heat Exchange Institute для объектов, где простой недопустим, рекомендует рассматривать резервирование самих аппаратов: два по 100 % или три по 50 % нагрузки. Где резерва нет, выручает склад запчастей.
- Полный комплект уплотнений на пакет, включая уплотнения первой и концевой пластин и кольцевые, если они есть. Kelvion рекомендует менять уплотнения всем пакетом, так что частичный запас мало помогает.
- Несколько пластин каждого кода портов и гофры, стоящих в пакете: проточных 1234, концевой 0000, пластин 1200 и 0034, если аппарат многоходовой.
- Клей с запасом на весь пакет, если уплотнения клеевые.
- Записанные данные аппарата: модель, размер A, число и порядок пластин — чтобы заказать недостающее быстро и без ошибок.
Чем поможем
На складах в Москве и Новосибирске держим пластины AISI 316 и 304 и уплотнения к распространённым моделям Sondex (Ридан), Alfa Laval, Funke, GEA/Kelvion, уплотнения к APV, Tranter и SIGMA, титановые пластины для Sondex S14A и S21A — из них удобно собрать аварийный запас. Под заказ — титан для других моделей, SMO 254, Hastelloy, уплотнения HNBR и FKM, клей для уплотнений. Авиадоставка по России занимает 2–5 дней. Пришлите модель аппарата и число пластин — подберём комплект ЗИП.