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周期性壓力波動(dòng)下如何避免板式換熱器板片疲勞損傷?
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周期性壓力波動(dòng)下如何避免板式換熱器板片疲勞損傷?

2025.10.10

周期性壓力波動(dòng)會(huì)使板片長期承受交變應(yīng)力,如果未采取防護(hù)措施,易引發(fā)疲勞裂紋,艾克森建議需從工況控制、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材質(zhì)適配、維護(hù)監(jiān)測四方面入手,減少損傷。

板式換熱器-ASW系列激光半焊接板式換熱器-C

1. 控制壓力波動(dòng)幅度與頻率,這是源頭預(yù)防措施。通過在換熱器進(jìn)出口管道加裝壓力緩沖罐穩(wěn)壓閥,將壓力波動(dòng)幅度控制在設(shè)計(jì)壓力的±10%以內(nèi),減少板片承受的交變應(yīng)力峰值;如果工藝要求無法降低波動(dòng)幅度,需將波動(dòng)頻率控制在5次/分鐘以下,避免板片在高頻交變應(yīng)力下快速積累疲勞損傷。例如化工間歇反應(yīng)中的換熱器,可通過調(diào)整進(jìn)料泵的變頻控制,使壓力平穩(wěn)升降,而非驟升驟降。

2.優(yōu)化板片結(jié)構(gòu)與組裝。優(yōu)先選用圓弧過渡波紋板片,相比直角波紋板片,圓弧過渡能分散應(yīng)力集中,減少波動(dòng)壓力下的裂紋萌生點(diǎn);組裝時(shí)需確保夾緊螺栓扭矩均勻,避免局部板片因夾緊力不均,在壓力波動(dòng)時(shí)承受額外應(yīng)力;同時(shí)在板片與壓緊板之間加裝“彈性緩沖墊,吸收部分壓力沖擊,降低板片受力波動(dòng)。

再者是適配抗疲勞材質(zhì)。普通304不銹鋼板片在頻繁壓力波動(dòng)下易疲勞,需升級(jí)為 雙相鋼” 或 哈氏合金,這類材質(zhì)的疲勞強(qiáng)度比304不銹鋼高 20%-40%,能承受更多次交變應(yīng)力循環(huán);如果工況波動(dòng)劇烈,可將板片厚度增加0.1-0.2mm,提升板片整體抗疲勞能力,但需注意厚度增加會(huì)小幅降低換熱效率,需平衡強(qiáng)度與效率。

3.加強(qiáng)維護(hù)監(jiān)測。每3個(gè)月用超聲檢測儀檢查板片邊角、波紋拐點(diǎn)等應(yīng)力集中部位,查看是否有微裂紋;每年進(jìn)行一次水壓試驗(yàn),觀察壓力下降是否異常,判斷板片密封性與結(jié)構(gòu)完整性;如果發(fā)現(xiàn)板片有輕微疲勞痕跡,需及時(shí)更換,避免裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致介質(zhì)泄漏。

通過以上措施,可有效降低周期性壓力波動(dòng)對(duì)板片的疲勞損傷,延長艾克森板式換熱器使用壽命,避免突發(fā)故障。


艾克森--隨需應(yīng)變的換熱解決方案

上海艾克森股份有限公司是專業(yè)從事?lián)Q熱設(shè)備研發(fā)、制造、銷售及服務(wù)的換熱解決方案提供商。生產(chǎn)總部位于中國上海黃渡工業(yè)園,擁有謝春路工廠、太倉港區(qū)工廠共計(jì)10多萬平方米,直屬銷售和服務(wù)覆蓋全國27個(gè)主要城市,按主要應(yīng)用分供熱、制冷和工業(yè)三大領(lǐng)域,包括暖通空調(diào)、制冷、能源電力、鋼鐵冶金、石油化工、食品醫(yī)藥、新能源電子、船舶海工及環(huán)保處理等細(xì)分市場提供隨需應(yīng)變的換熱解決方案和快速高效的客戶服務(wù),幫助客戶實(shí)現(xiàn)高效的冷、熱交換和清潔能源利用,減少能源浪費(fèi)和二氧化碳排放。

以板式換熱和系統(tǒng)集成為兩大核心技術(shù),艾克森按AS標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)包括板式換熱器板式換熱機(jī)組、全焊板殼式換熱器、全焊板框式換熱器、全焊空氣換熱器、工藝水冷卻系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)魔方箱式換熱站、預(yù)裝式集成冷站等在內(nèi)的全系列換熱設(shè)備,同時(shí)也提供符合ASME、CE、AHRI、API、DNV、GL、LR、ABS、BV、NK、KR、CCS、RINA、RS、CCC、GB等國際規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

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