プレート式熱交換器の一般的な故障と対処法

I. 漏洩のシーリング

故障現象

故障原因

• ガスケット関連の問題: ガスケットの経年劣化、変形、または損傷により、弾性とシーリング性能が失われます。ガスケット材料の選択が不適切であるため、作動媒体の温度、圧力、および化学的特性に適応できません。ガスケットの取り付けが不適切である場合、たとえば、取り付け位置のずれ、シーリング溝への不完全な埋め込み、または固定ボルトの締め付け力の不均一など。
• プレートシート関連の問題: プレートシートのシーリング溝が摩耗または変形し、ガスケットとの密着性が悪くなります。プレートシートの亀裂や穴は、媒体の漏洩につながります。
• 異常な運転パラメータ: 運転中、温度と圧力が突然かつ過度に変動し、ガスケットとプレートシートの耐荷重を超え、シールの故障を引き起こします。

処理方法

• ガスケットの検査と交換: ガスケットの状態を定期的に確認し、経年劣化または損傷したガスケットをタイムリーに交換します。作動媒体の特性に応じて適切なガスケット材料を選択します。ガスケットを設置仕様書に従って厳密に取り付け、正しい位置を確保し、固定ボルトを規定のトルクで均等に締め付けます。
• プレートシートの修理または交換: シーリング溝がわずかに摩耗したプレートシートについては、研削やパッチ溶接などの方法を使用して修理できます。プレートシートがひどく摩耗、亀裂、または穴がある場合は、新しいプレートシートを交換する必要があります。
• 運転パラメータの安定化: プロセスフローを最適化し、合理的な温度と圧力制御範囲を設定し、監視装置を設置して運転パラメータを継続的に監視し、異常が発生した場合はタイムリーに調整して、急激なパラメータ変動を回避します。

II. 熱伝達効率の低下

故障現象

故障原因

• プレートシートのスケール付着: 作動媒体には、不純物、浮遊固形物、カルシウムイオン、マグネシウムイオンなどが含まれており、プレートシートの表面に堆積して、スケール、錆スケール、油スケールなどの汚れを形成します。汚れは熱伝導率が低く、熱伝達を妨げ、熱伝達効率の低下につながります。
• 媒体流量の不足: パイプラインの閉塞、バルブの不完全な開放、ポンプの故障などの理由により、熱媒体と冷媒体の流量が設計値よりも低くなり、媒体とプレートシートの接触面積と時間が減少し、熱交換に影響します。
• プレートシートの変形: 不均一な圧力、温度変化、またはプレートシート材料の性能低下への長期的な暴露は、プレートシートの変形につながり、プレートシート間の流路構造を損傷し、媒体の流れを不均一にし、熱伝達効率を低下させます。

処理方法

• プレートシートの清掃: 汚れの種類に応じて適切な清掃方法を選択します。たとえば、化学的清掃（酸、アルカリ、その他の洗浄剤を使用して汚れを溶解する）と機械的清掃（高圧水ジェット、ブラシなどを使用して汚れを除去する）。プレート式熱交換器を定期的に清掃およびメンテナンスし、汚れの過度の蓄積を防ぐために合理的な清掃サイクルを策定します。
• パイプラインの検査と詰まりの解消: パイプラインが詰まっていないか確認し、パイプライン内の不純物を清掃します。バルブが正しい開閉状態にあることを確認し、故障したポンプを修理または交換して、媒体流量が設計要件を満たしていることを確認します。
• 変形したプレートシートの修理または交換: わずかに変形したプレートシートについては、修正ツールを使用して修理できます。プレートシートがひどく変形している場合は、新しいプレートシートを交換する必要があり、チャネルのスムーズな流れを確保するために、設置中にプレートシートの配置順序と方向にも注意してください。

III. 過度の圧力降下

故障現象

故障原因

• 過度の媒体流速: 実際の運転中、媒体流量が大きすぎると、流速が過剰になり、プレートシート間を流れる媒体の抵抗が増加し、圧力降下が増加します。
• 流路の閉塞: プレートシート間の流路が不純物や汚れによって閉塞され、媒体の流れが妨げられ、局所的な流速の増加と圧力損失の増加を引き起こします。経年劣化および損傷したガスケットの破片が流路に入ると、閉塞を引き起こす可能性もあります。
• プレートシートの不適切な配置: 設置プロセス中に、プレートシートの配置順序が間違っており、元の流路構造が変更され、媒体の流路がスムーズでなくなり、流動抵抗が増加します。

処理方法

• 媒体流量の調整: 機器の設計パラメータと実際の作業条件に従って、媒体流量を合理的に調整し、流速を下げ、圧力降下を正常範囲に戻します。流量調整は、バルブ開度の調整、適切なポンプの交換などによって実現できます。
• 流路の清掃: プレート式熱交換器を分解し、流路の閉塞を確認し、不純物、汚れ、ガスケットの破片を除去します。媒体のろ過を強化し、不純物が機器に入るのを防ぐために、パイプライン入口にフィルターを取り付けます。
• プレートシートの再配置: 機器の設置手順に従って、プレートシートの配置順序を再確認および調整して、正しい流路構造を確保します。設置中にプレートシートのマーキングを注意深く確認して、エラーを回避します。

IV. 異常な振動と騒音

故障現象

故障原因

• 不安定な基礎: 機器の設置基礎が不均一であるか、アンカーボルトが緩んでいるため、運転中に機器が振動します。基礎の剛性が不十分であるため、機器の運転中に発生する振動エネルギーを効果的に吸収できません。
• 不均一な媒体流量: 媒体流量の大きな変動、パイプライン内の気液二相流などにより、媒体がプレートシート間で不均一に流れ、衝撃力が発生し、機器の振動と騒音を引き起こします。プレートシートの粗い表面または欠陥も、媒体流量の安定性に影響します。
• 緩んだコンポーネント: 熱交換器のクランプボルトや接続パイプラインのフランジボルトなどのコンポーネントが緩んでおり、機器の運転中に振動と騒音を発生させます。ガスケットの経年劣化と弾性の喪失により、プレートシート間の力を効果的に緩衝できなくなり、振動が増加する可能性もあります。

処理方法

• 基礎の補強: 機器の設置基礎を再確認し、不均一な基礎を修理し、アンカーボルトを締め付けます。必要に応じて、基礎を補強するためにコンクリートを流し込むなど、基礎の剛性を高めます。
• 媒体流量の最適化: 媒体流量を安定させ、大きな変動を回避します。パイプラインシステムに排気装置を設置して、パイプライン内のガスを除去し、気液二相流の発生を防ぎます。プレートシートの表面を研磨および研削して、表面欠陥を修復し、スムーズな媒体流量を確保します。
• コンポーネントの締め付け: 機器の各コンポーネントの接続ボルトを定期的に確認し、緩みが見つかった場合はタイムリーに締め付けます。弾性を失った経年劣化ガスケットを交換して、プレートシート間のシーリングと緩衝効果を確保します。