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造成硬銲型板式熱交換器損壞的常見原因(二) 腐蝕

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硬銲型板式熱交換器一般是由山型紋不鏽鋼板以純銅做為銲料在真空硬銲下製造而成。因具有非常緊湊且特殊的結構,兩種流體可以在非常小的溫差下進行高效率的換熱,相比傳統殼管式熱交換器,具有抗腐蝕、耐高壓、容積小、絕佳換熱性能等優勢,已被廣泛應用在冷凍空調、空油壓冷卻、熱回收等多種應用。在目前全球先進工業皆普遍追求節能、減碳的潮流中,扮演重要角色。

硬銲型板式熱交換在適當的條件下,通常具有非常長的使用壽命。但深入了解少數損壞的事件後,可以歸納以下幾個因素值得我們注意與避免。高力BPHE團隊累積近30年的經驗,幫助許多系統設計者以及使用者,正確且有效的讓板式熱交換器發揮更長的使用年限,使用戶獲得最具經濟效益且滿意的使用體驗。

腐蝕

常見特徵

熱交換器外觀通常沒有變形, 但多半呈現異常顏色(外表或板孔內,例如銅綠), 或是有結垢等異物附著、互通多於外漏, 經常須透過切割及泡酸分解後才能確定。

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常見原因

  1. 電化學腐蝕:導電度(EC)過低的純水也屬於此類(ex: EC < 10 µS/cm)
  2. 化學腐蝕:ex: PH>8 or PH<6、Cl-(>50ppm)、SO42-(>30mg/L)、NH4+(>0.1mg/L)
  3. 微生物腐蝕:較少見,原因不易確認
  4. 速度效果腐蝕:包括沖蝕(Erosion)、空蝕(Cavitation)等
  5. 應力腐蝕:熱交換器受應力作用 ,且經常伴隨高溫條件,加速氧化反應
  6. 其他:
    1. 冷媒的腐蝕
      1. 正常冷媒與冷凍油不具腐蝕性,但冷媒管路系統組裝時真空度不佳,冷媒混合氧氣或水分子時,則有可能組成含氯或氟之酸性物。
      2. 接頭銲接時(銅銲或氬焊),殘留助焊劑或其他因高溫形成的部分氧化物也是冷媒側腐蝕因子
      3. POE合成冷凍油與水(氧氣)產生的化學變化(形成油泥堵塞或酸化),高溫通常也是一個加速腐蝕因子形成的幫兇
      4. 防止措施:
      • 定期檢查或更換冷媒乾燥過濾器
      • 接頭焊接時充氮氣進行無氧焊接,焊後進行清潔
    2. 其他流體的腐蝕
      1. 出現一種或多種腐蝕機制
      2. 須留意針對不鏽鋼與銅金屬的影響差異
      3. 不鏽鋼鈍化層(氧化鉻)的破壞,例如因機械加工不良造成板片刻痕或孔隙等
      4. 防止措施:
      • 避免使用不適當的流體
      • 降低腐蝕機制的形成
      • 逆沖洗後的水洗過程須確實,避免殘留

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