热交换器的故障分析与排除
油液加热的方法主要有用热水或蒸汽加热和电加热两种方式。由于电加热器使用方便,易于自动控制温度,故应用较广泛。再者由于油液电加热器一般性能比较稳定,不易出现故障,当出现故障直接更换电加热器就可以了。所以下面主要对油冷却器的故障进行分析并指出对策。
1.油冷却嚣被腐蚀
产生腐蚀的主要原因是材料、环境(水质、气体)以及电化学反应3大要素。
选用耐腐蚀性的材料是防止腐蚀的重要措施。而目前油冷却器的冷却管多用散热性好的铜管加工,其离子化倾向较强,会因与不同种金属接触产生接触性腐蚀(电位差不同),例如在定孔盘、动孔盘及冷却铜管管口往往产生严重腐蚀的现象。解决办法一是提高冷却水质,二是选用铝合金、钛合金制的冷却管。
另外,冷却器的环境包含溶存的氧、冷却水的水质(pH值)、温度、流速及异物等。水中溶存的氧越多,腐蚀反应越激烈;在酸性范围内,pH值降低,腐蚀反应越活泼,腐蚀越严重;在碱性范围内,对铝等两性金属,随pH值的增加腐蚀的可能性增加;流速的增大一方面增加了金属表面的供氧量,另一方面流速过大会产生紊流涡流,进而产生气蚀性腐蚀;另外水中的砂石、微小贝类附着在冷却管上,也往往会产生局部侵蚀。
还有,氯离子的存在增加了使用液体的导电性,使得电化学反应引起的腐蚀增大。特别是氯离子吸附在不锈钢、铝合金上,也会局部破坏保护膜,引起孔蚀和应力腐蚀。一般温度增高腐蚀增加。
综上所述,为防止腐蚀,在冷却器选材和水质处理等方面应引起重视,前者往往难以改变,后者用户可想办法。
对安装在水冷式油冷却器中用来防止电蚀作用的锌棒要及时检查和更换。
2.冷却性能下降
产生这一故障的原因主要是堵塞及沉积物滞留在冷却管壁上,结成硬块与管垢,使散热换热性能降低。另外,冷却水量不足、冷却器水油腔积气也均会造成散热冷却性能下降。
解决办法是首先从设计上就应采用难以堵塞和易于清洗的结构,而目前似乎办法不多;在选用冷却器的冷却能力时,应尽量以实践为依据,并留有较大的余地,一般增加10%~25%的容量;不得已时采用机械的方法,如刷子、压力、水、蒸汽等擦洗与冲洗,或化学的方法(如用Na2C03溶液及清洗剂等)进行清扫;增加进水量或用温度较低的水进行冷却;拧下螺塞排气;清洗内外表面积垢。
3.破损
由于两流体的温度差,油冷却器材料受热膨胀的影响产生热应力或流人油液压力太高,可能导致有关部件破损;另外,在寒冷地区或冬季,晚间停机时,管内结冰膨胀将冷却水管炸裂。所以要尽量选用受热膨胀影响较小的材料,并采用浮动头之类的变形补偿结构;在寒冷季节每晚都要放干净冷却器中的水。
4.漏油、漏水
出现漏油、漏水,会出现流出的油发白,排出的水有油花的现象。漏水、漏油多发生在油冷却器的端盖与简体结合面或因焊接不良、冷却水管破裂等原因造成漏油、漏水。此时可根据情况,采取更换密封、补焊等措施予以解决。更换密封时,要洗净结合面,涂敷一层“303”或其他黏结剂。
5.过冷却
图38所示为旁路冷却回路,溢流阀的溢流量是随系统的负载流量变化而变化的,因而发热量也将发生变化,有时产生过冷却,造成浪费。为保证系统有合适的油温,可采用图39所示的可自动调节冷却水量的温控系统。若低于正常油温,应停止冷却器的工作,或者甚至可接通加热器。
6.冷却水质不好(硬水),冷却铜管内结垢,造成冷却效率降低
此时可清洗油冷却器,方法如下。
(1)用软管引洁净水高速冲洗回水盖、后盖内壁和冷却管内表面,同时用清洗通条进行洗涮,最后用压缩空气吹干。
(2)用三氯乙烯溶液进行冲洗,使清洁液在冷却器内循环流动,清洗压力为0.5MPa左右,清洗时间视溶液情况而定。最后将清水引入管内,直至流出清水为止。
(3)用四氯化碳的溶液灌人冷却器,经15~20min后视溶液颜色而定,若浑浊不清,则更换新溶液重新浸泡,直至流出溶液与洁净液差不多为止,然后用清水冲洗干净。此操作要在通风环境中进行,以免中毒。
清洗后进行水压试验,合格方可使用。