1前言氯堿生產(chǎn)是一種高能耗的產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，由于市場(chǎng)的竟?fàn)幵灰婕ち遥�我�?guó)各氯堿企業(yè)為了提高自身的竟?fàn)幜Γ�紛紛擴(kuò)大燒堿裝置規(guī)模。隨著氯堿廠生產(chǎn)規(guī)模的曰益擴(kuò)大，總能耗也越來(lái)越多。由于冷卻器的能耗和投資占燒堿的成本較高，因此應(yīng)用新型的冷卻器在氯堿企業(yè)的擴(kuò)建中顯得越來(lái)越重要。
　　2板式冷卻器的工作原理21特點(diǎn)板式冷卻器是以波紋板為傳熱面的新型、高效冷卻器，具有以下特點(diǎn)：傳熱系數(shù)高。總傳熱系數(shù)最高可達(dá)體積小，占地面積小，重量輕，特別適用于空間有限的場(chǎng)合。
　　組裝靈活，拆裝清洗方便。板式冷卻器可以隨時(shí)用增減板片來(lái)變換換熱面積，以適應(yīng)熱負(fù)荷的變化。
　　2.2工作原理及性能在板式冷卻器中，板片是傳熱元件，懸掛在導(dǎo)桿上，板片上面還貼有密封墊片，板片按設(shè)計(jì)要求組裝后壓緊。介質(zhì)通過(guò)換熱板片上的通孔在板片表面進(jìn)行流動(dòng)，在板片波紋的作用下形成激烈的湍流，猶如用筷子攪動(dòng)杯中的熱水，加大了換熱的面積。冷熱介質(zhì)分別在換熱板片的兩側(cè)流動(dòng)，湍流形成的大量換熱面與板片接觸，通過(guò)板片來(lái)進(jìn)行充分的熱傳遞，達(dá)到最終的換熱效果。冷熱介質(zhì)的隔離主要通過(guò)密封墊的分割，或者通過(guò)大量的焊縫來(lái)保證，在換熱板片不開(kāi)裂穿孔的情況下，冷熱介質(zhì)不會(huì)發(fā)生混淆。普通的板式冷卻器主要用于無(wú)相變的換熱場(chǎng)合，還有冷凝式板式冷卻器用于氣體冷凝，以及耐壓較高的焊接式板式冷卻器。
　　2.3類型板式冷卻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(jié)式和搭扣式。各種形式進(jìn)行組合可以滿足不同的工況需求，在使用中更有針對(duì)性。
　　由于氯堿生產(chǎn)中各工序不同，需根據(jù)各工序的具體情況選用不同型式和材質(zhì)的冷卻器。
　　3板式冷卻器在氯堿廠各工序中的使用板式冷卻器在許多工業(yè)中己經(jīng)用得很普遍，在氯堿廠中，除了蒸發(fā)器的加熱室和濃堿冷卻器因結(jié)晶鹽的存在無(wú)法使用板式冷卻器外，其它可使用冷卻器的工序，板式冷卻器均能很好地起作用。
　　孓1硅整流工序硅整流工序的兩種冷卻器均屬于液液換熱。其中變壓器的油冷卻器可使用鋁黃銅板片材質(zhì)、耐油丁腈橡膠墊片的板式冷卻器；整流柜的純水冷卻器可使用KNgT！的板片材質(zhì)、丁腈橡膠墊片的板式冷卻器。
　　孓2鹽水工序鹽水預(yù)熱器屬于氣液換熱，同時(shí)由于鹽水介質(zhì)電化學(xué)腐蝕的存在，板片材質(zhì)必須使用KNgT！以上奧氏體不銹鋼或T！材，墊片為丁腈橡膠的冷凝式板式冷卻器。
　　孓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(zhì)，由于濕氯氣的化學(xué)腐蝕較重，所以選用耐氧化的三元乙丙橡膠墊片，同時(shí)有氯水的冷凝，必須使用冷凝式板式冷卻器；同樣氯水冷卻器可使用板片材質(zhì)為TA2、墊片為三元乙丙橡膠的板式冷卻器；納氏泵的循環(huán)酸、各塔循環(huán)酸冷卻器板片可使用耐濃硫酸和氯氣腐蝕的哈式合金C-276材質(zhì)以及氟橡膠墊片。
　　及4液氯工序在液氯工序中，無(wú)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(zhì)為的板式冷卻器，由于壓縮后的氣體壓力較高，所以此板式冷卻器必須選用焊接式的，雖然板片無(wú)法拆檢，但由于介質(zhì)腐蝕性較弱，使用壽命仍可達(dá)8年以上。氯氣液化器可使用板片材質(zhì)為191！的冷凝式板式冷卻器、其墊片同鈦管冷卻器一樣選用三元乙丙橡膠。
　　孓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(xué)腐蝕，因此電解液預(yù)熱器必須使用1Cr18Ni9Tl或M2T！的奧氏體不銹鋼板片材質(zhì)、墊片選用耐強(qiáng)堿的丁基橡膠。
　　4使用中應(yīng)注意的問(wèn)題當(dāng)換熱介質(zhì)中含有固體顆粒、纖維狀物質(zhì)時(shí)，例如一次水或循環(huán)水，應(yīng)當(dāng)在冷卻器前面安裝過(guò)濾器。
　　板式冷卻器投入使用時(shí)，應(yīng)緩慢打開(kāi)高溫介質(zhì)入口閥門，使其充滿高溫側(cè)板程，然后再打開(kāi)低溫介質(zhì)的入口閥門。嚴(yán)禁壓力、溫度急劇變化。
　　通過(guò)分析介質(zhì)成分或判斷壓力變化情況，發(fā)現(xiàn)有兩種介質(zhì)相串通的現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即停車，查出并更換損壞的板片。
　　嚴(yán)掐控制使用溫度與壓力在允許值以下，否則會(huì)加速密封墊的老化，造成嚴(yán)重泄漏等情況。
　　檢查發(fā)現(xiàn)換熱板束泄漏時(shí)，應(yīng)做好標(biāo)記，以便設(shè)音拆開(kāi)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。
　　開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)冷卻器冷熱不均，應(yīng)先檢查冷卻器內(nèi)是否有空氣沒(méi)放干凈，然后檢查換熱板片是否加錯(cuò)，通道是否堵塞，并采取相應(yīng)的有效措施進(jìn)行處理。
　　板式冷卻器停車時(shí)，應(yīng)緩慢關(guān)閉低溫介質(zhì)入口閥門，隨即緩慢關(guān)閉高溫介質(zhì)入口閥門，然后關(guān)閉低溫介質(zhì)的出口閥門，再關(guān)閉高溫介質(zhì)的出口閥門。禁止壓力、溫度發(fā)生急劇變化。
　　5板式冷卻器的清洗清洗的間隔期應(yīng)視板式冷卻器的使用情況而定。當(dāng)板式冷卻器通道的阻力增加，換熱效果下降時(shí)應(yīng)進(jìn)行清洗。
　　當(dāng)板式冷卻器的流道阻力較輕或阻力降突然升高時(shí)，停車，從流道的反方向，用高于操作壓力1.5倍的工藝介質(zhì)反向沖洗。板式冷卻器因其內(nèi)部物料湍流強(qiáng)烈且板片表面很光滑，生成積垢較少，故亦稱為“自潔式冷卻器”。如果在運(yùn)行期間定期加大物料流量或使物料反向流動(dòng)，可以將它內(nèi)部的一些沉積物沖去，延長(zhǎng)冷卻器的工作周期。在需要把冷卻器打開(kāi)清洗前，先用大量泵水沖洗也可除去其內(nèi)部的部分沉積物。
　　如果板式冷卻器的流道阻力用反沖洗法無(wú)法消除，且換熱板片結(jié)垢層很薄時(shí)，根據(jù)強(qiáng)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。
　　現(xiàn)代的化學(xué)工業(yè)大力發(fā)展各種容器設(shè)音的化學(xué)清洗，簡(jiǎn)化清洗工作，板式冷卻器也如此。可以采用在線清洗，容器設(shè)音不用拆卸打開(kāi)，分別用化學(xué)藥劑和水進(jìn)行清潔，大大提高了清洗工作的效率。
　　板式冷卻器的材料能抵受多種化學(xué)藥劑的作用，而且它的內(nèi)部容積較小，很便于用化學(xué)清洗。所用的化學(xué)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、50%的乙二胺四乙酸的混合溶液來(lái)清洗，也可用10%的硝酸加上藍(lán)星清洗公司的專用緩蝕劑來(lái)清洗，化學(xué)清洗后再反復(fù)泵水洗凈。
　　在良好的情況下，板式冷卻器可以常年不拆開(kāi)。但是當(dāng)板式冷卻器拆檢清洗后或板片、墊片損壞時(shí)，應(yīng)進(jìn)行維修。
　　科技咨詢導(dǎo)報(bào)bookmark7學(xué)術(shù)論壇鋁合金熔體的在線凈化技術(shù)姜琳（東北輕合金有限責(zé)任公司黑龍江哈爾濱物質(zhì)。由于氨和氧化夾雜物的存在，影響了鑄錠的純凈度，使鑄錠產(chǎn)生氣孔夾雜等鑄造缺陷，因此提高鋁熔體純凈度是生產(chǎn)高質(zhì)量鑄錠的關(guān)鍵。而鋁熔體凈化是提高熔體純凈度的主要手段。
　　1熔體的在線凈化鋁熔體的凈化分為爐內(nèi)凈化和在線凈化。
　　傳統(tǒng)的爐內(nèi)凈化有氣體精煉、熔劑精練和嘖射精煉等。但由于都是人工操作，存在死角，所以凈化效果是有限的。因此要進(jìn)一步提高熔體的純凈度，進(jìn)一步的降低氨含量和排除非金屬夾雜物，就必須采用高效的在線凈化處理技術(shù)。這種凈化處理技術(shù)效果好，公害少，不污染環(huán)境，目前己成為國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的鋁液凈化的主要發(fā)展趨勢(shì)。熔體的在線凈化處理有除氣和過(guò)濾之分。
　　2冷卻器熔體在線凈化處理方法2.1除氨凈化除氨凈化主要是用情性氣體（N2、Ar）對(duì)鋁熔體進(jìn)行吹洗，可以有效去除熔體中的氨和氧化夾雜。
　　除氨原理：由于N2（或Ar）泡中最初氨分壓PH2=，在氣泡和鋁液的界面上有壓力差，使融于金屬液中的氨不斷的被吸入氣泡中，這一吸入過(guò)程直至氣泡中其氨的分壓力和鋁液中氨的分壓力相等時(shí)才會(huì)停止。氣泡浮出液面后，氣泡中的H2即逸出而進(jìn)入大氣中。因此，氣泡上升過(guò)程中即帶出氧化夾雜，也帶出氨。使鋁液得到凈化。
　　除氨原則：根據(jù)除氨凈化原理我們知道，提高除氨速度和效率有三大主要途徑：盡可能增加凈化氣泡數(shù)目，以增加鋁液與氣泡兩相間的有效接觸的表面積。
　　盡可能減小凈化氣泡直徑，并在不導(dǎo)致液面飛濺的前提下設(shè)法增大凈化氣泡在鋁液內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度，即增大攪動(dòng)強(qiáng)度，強(qiáng)化氣液表面更新，提高其傳質(zhì)能力。
　　盡可能延長(zhǎng)凈化氣泡在鋁液中浮游的路程，即增加氣泡處理鋁液的時(shí)間，從而提高除氨效率。
　　除氨方式：以往的除氨凈化技術(shù)，實(shí)際上都是圍繞著以上三條途徑進(jìn)行的。隨著對(duì)熔體純凈度要求的提高，除氨技術(shù)也在不斷的改善和發(fā)展，己從原始的單管嘖吹到多孔吹頭，發(fā)展到目前的旋轉(zhuǎn)嘖頭。20世紀(jì)80年代以來(lái)，采用旋轉(zhuǎn)嘖頭吹氣處理方法己成為國(guó)外先進(jìn)的鋁液凈化技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。如美國(guó)聯(lián)合碳化物公司研制的SNF法，就是典型的旋轉(zhuǎn)嘖頭凈化鋁液的新工藝技術(shù)，目前己獲得推廣應(yīng)用，且近年己引進(jìn)我國(guó)，東輕廠就曾經(jīng)引進(jìn)過(guò)SNF除氨凈化設(shè)音，使用效果良好。
　　SNF法：為旋轉(zhuǎn)嘖嘴情性氣體浮游法簡(jiǎn)稱。該設(shè)音設(shè)有兩個(gè)石墨制的氣體旋轉(zhuǎn)嘖嘴，氣體通過(guò)嘖嘴的轉(zhuǎn)子形成細(xì)小分散的小氣泡，同時(shí)隨著轉(zhuǎn)子攪動(dòng)的熔體使氣泡均勻的分散到整個(gè)熔體中，增加了氣一液的接觸面積，延長(zhǎng)了氣泡在鋁液中的運(yùn)動(dòng)距離和停留時(shí)間，使氣體體積增加，吸附熔體中的氣體和氧化夾雜物浮游到熔體表面，從而產(chǎn)生除氣、排雜的凈化效果。此法避免了向鋁液?jiǎn)我环较虼等霘怏w，造成氣泡聚集、上浮形成的氣體連續(xù)通道，而影響凈化效果。
　　這種方法的除氨效率是傳統(tǒng)的單管嘖吹法的3倍。傳統(tǒng)的單管嘖吹處理后熔體的含氨量為0.2ni/100ng，而用SMF法凈化處理后的熔體含氨量為0.08n1/100ng.因此，各大鋁熔鑄廠現(xiàn)在均采用旋轉(zhuǎn)嘖頭吹氣法對(duì)鋁液進(jìn)行凈化處理。如東輕廠、西南鋁廠、2004年青海鋁業(yè)的扁錠改造工程，均采用這種在線除氨凈化方式。
　　2.2過(guò)濾凈化除氨處理后的過(guò)濾是去除鋁熔體中非金屬夾雜物最有效和最可靠的手段。過(guò)濾方式有多鐘，效果最好的有剛玉過(guò)濾管和泡洙陶瓷過(guò)濾板，剛玉管過(guò)濾器過(guò)濾效率高，但價(jià)格較昂責(zé)、使用不方便。而泡沫陶瓷過(guò)濾板是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型陶瓷過(guò)濾材料。它的特點(diǎn)是使用方便，過(guò)濾效果好，價(jià)格低。
　　在全世界廣泛使用。發(fā)達(dá)國(guó)家50%以上的鋁合金熔體都采用泡沫陶瓷過(guò)濾板過(guò)濾。目前，一般采用箱式泡沫陶瓷過(guò)濾板技術(shù)的較多，它是一套帶有氣體預(yù)熱蓋系統(tǒng)的過(guò)濾箱。鋁液從過(guò)濾板通過(guò)時(shí)，熔體中的夾雜物經(jīng)過(guò)過(guò)濾器機(jī)械阻隔而達(dá)到排除分離的目的。這種方式過(guò)濾效果好。
　　其過(guò)濾精度為10um 3在線凈化處理的發(fā)展一一復(fù)合凈化多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，各種凈化方法都有一種主要作用，但又兼有另一種作用，所以采用一種工藝要同時(shí)有效除氣和排雜是困難的。因此國(guó)外凈化的發(fā)展趨勢(shì)是從單一凈化向復(fù)合凈化發(fā)展。即集除氣、排雜為一體的凈化復(fù)合。如：美國(guó)鋁業(yè)公司的469法，英國(guó)鋁業(yè)公司的FILD法等，都是將除氣和過(guò)濾相接合的復(fù)合凈化。據(jù)稱這是未來(lái)很有發(fā)展前途的先進(jìn)凈化處理技術(shù)。
　　4結(jié)語(yǔ)以上討論的凈化方法，在工藝上均是較先進(jìn)合理的，也注意到環(huán)境保護(hù)等要求，與傳統(tǒng)的爐內(nèi)凈化工藝相比，凈化效果好，效率高，不污染環(huán)境，可在線連續(xù)凈化，為生產(chǎn)高質(zhì)量鋁熔體創(chuàng)造了條件。

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