换热器广泛应用于供暖、供冷系统中，常见换热器类型主要有管壳式、容积式、螺旋式、板式、套管式换热器。板式换热器的特殊波纹形状金属板片结构，使内部体发生强烈湍动，能强化两侧流体换热，具有传热系数较高、适应性较大、结构紧凑、清洗拆卸便捷、组装灵活等优点。

1   板式换热器结构特点简述

板式换热器主要包括换热板片、密封垫、固定盖板、夹紧螺栓等主要部件。

换热板片是一组典型的网状流板片，相互配合灵活，常见的板片有人字形、球形、平直波形等。板片间由密封垫进行分隔，两种流体（流体A、流体B）分别在各自管路流过并在换热板片间换热，如图1所示。

图1板式换热器流体流通示意

2   板式换热器运行过程中常见问题

板式换热器应用广、效率高，但是设备结构也导致换热板片间狭窄易堵塞、板换损坏、密封垫存在使用寿命等问题，从而导致效率下降，存在安全隐患。板式换热器在使用过程中常见的问题主要包括以下几点。

密封垫破损、老化。常见的板片密封垫为橡胶等材料，长期使用后需定期更换，否则可能导致橡胶老化、密封不严、流体间串液现象出现。

固定盖板、夹紧螺栓等部件松弛，可能导致流体泄漏。

板片内结垢。水垢对板式换热器板片传热影响很大，水质不合格，流体中的镁、钙、碳酸盐等反应生成沉淀物附着粘贴在板片上，或者存在机械杂质，均可能导致板片内结垢。

板片破损。换热流体里可能存在大颗粒的杂质，如泥沙、铁锈等附着聚集在板片和密封垫上，可能由于系统压力突变、流体腐蚀或金属板片疲劳裂纹等导致换热板片 破损。

管路腐蚀。板式换热器内常有高低温流体，通常内部腐蚀较轻，长期运行后接缝处、外侧管路均可能出现腐蚀，需定期进行管路防腐和外侧保温的维护。

操作人员操作不当。未严格按照规程操作，如设备拆装时密封垫安装不当、换热板片错装等可能导致效率下降。

3    板式换热器清洗保养实例

3.1   项目基本情况

中国科学技术馆板式换热器共3台，安装在地下一层制冷机房内，换热器两侧流体：乙二醇溶液进出口温度分别是2.5℃/11.3℃，冷冻水进出口温度分别是13.3℃/4.5℃，设备有效板片423片。为保证设备正常、高效运行，采用日常维保和定期清洗维保相结合制度。每日定期对设备流体侧的压力和温度进行记录。设备整体图如图2所示，设备板片清洗前后对比图如图3所示。

图2板式换热器整体图

图3清洗前后对比图

3.2   定期清洗

（1）清洗程序：清洗剂选择→拆卸→清洗→干燥→装配→调试。

（2）清洗技术要点。

清洗剂选择。选择适合的清洗剂，清洗过程使用的清洗剂不得损害、破坏密封垫和不锈钢板片表面钝化膜，不得使用含氯酸（如盐酸）清洗设备，除垢的酸洗可以采用硝酸等。 

拆卸。在拆卸板式换热器机组前，必须完成系统泄压，同时板式换热器内部流体温度降至40℃以下。拆卸板式换热器板片时必须保持对角线的螺栓在原位上，然后将剩余的螺栓拆下，设备拆卸时固定压紧板及活动压紧板与板束不分开。板片拆下后摆列整齐并且进行标号，利于后期装配。

清洗。可采用高压清洗器、软刷等对板片进行冲洗，不得使用沙子等硬质摩擦剂。将板片浸入清洗液中浸泡约12h，除去表面较厚的积垢。浸泡后采用清水冲洗和清洁。使用完的清洗废液需要运送至指定地点进行处理。

干燥。板片静置干燥完全后，安装密封垫，随后方能进行装配。

装配。装配前检查密封垫是否安装固定、板片是否清洗干净、板片有无破损情况。按照板片标号装配、压紧，严防倒装。

调试。开机前检查有无泄漏，即使初次开车时存在少量泄漏，正常运行状态后泄漏会停止。

3.3   材料更换 

为防止出现流体泄漏等故障，定期需对密封垫等易损部件全部更换，板片、螺栓等磨损腐蚀严重部件根据现场情况部分更换。

3.4   保温防腐维护

板式换热器管道和设备需要在外部覆盖保温保冷层，减少热损失及防止外表面结露。日常定期对保温、防腐和保护层进行检查，拆卸设备后对金属底座及框架进行防腐检查和除锈，保温保冷采用B1级橡塑保温棉，保护层可采用厚度1.2?mm轧花铝板。

4   结束语

为避免流体水质不良等问题对换热设备运行安全性和效率的影响，中国科学技术馆板式换热器两侧流体中冷冻水采用经过处理过的软化水，乙二醇溶液采用25%的乙二醇和75%蒸馏水，但是实际拆卸维护中发现，换热器板片上仍出现少许水垢、污泥及机械杂质等杂物，个别板片出现沙眼，设备外框金属区域出现腐蚀。

按照操作规程正确运行板式换热器，了解常见的设备故障，定期清洗、更换密封垫和保养是必要的。