氯化銨蒸發器運行常見故障

氯化銨蒸發器（常采用強制循環蒸發器或MVR蒸發器）在長期運行過程中，由于處理的物料具有易結晶、易結垢、一定腐蝕性等特點，容易出現多種故障，影響系統的穩定運行、蒸發效率和設備壽命。及時識別和處理這些常見故障至關重要。

以下是氯化銨蒸發器運行中常見的故障、原因分析及解決方法：

一、 蒸發效率低/蒸發量不足

這是*常見、*核心的問題。

• 可能原因：

  1. 加熱室結垢嚴重：氯化銨溶液在高溫蒸發濃縮過程中，極易在加熱管內壁結晶析出并附著，形成堅硬的垢層。這是導致傳熱效率下降、蒸發量減少的*主要原因。
  2. 真空度不足（真空蒸發系統）：真空泵故障、系統泄漏（焊縫、法蘭、密封）、冷凝器堵塞或冷卻水不足等，導致系統真空度下降，相應蒸發溫度升高，有效溫差減小，蒸發量降低。
  3. 加熱蒸汽壓力或溫度不足：蒸汽壓力低、溫度不夠或蒸汽中含大量冷凝水（“帶水”），導致提供的熱量不足。
  4. 循環泵故障或效率下降：循環泵葉輪磨損、汽蝕或電機問題，導致溶液循環流量不足，傳熱效果變差。
  5. 進料濃度或溫度過低：進料預熱不足或來料濃度波動大，增加了蒸發器的熱負荷。

• 解決方法：

  1. 定期清洗：根據運行情況制定定期清洗計劃（如酸洗、堿洗或水沖洗），清除加熱管內的結垢。可采用在線清洗或離線清洗。
  2. 檢查真空系統：檢查真空泵運行狀態、抽氣管線是否堵塞、系統是否存在泄漏點并進行堵漏、檢查冷凝器是否結垢并清洗、確保冷卻水供應充足。
  3. 檢查蒸汽系統：確保蒸汽壓力、溫度穩定，檢查疏水閥是否正常工作，排除冷凝水。
  4. 檢查循環泵：檢查泵的流量、揚程是否正常，必要時檢修或更換泵。
  5. 優化進料：確保進料預熱器工作正常，穩定進料濃度和流量。

二、 管路、閥門、加熱器堵塞

• 可能原因：

  1. 物料結晶堵塞：在蒸發、濃縮、輸送過程中，溶液濃度達到過飽和，氯化銨晶體析出并沉積在管道彎頭、閥門、泵入口、加熱器死角等處，造成堵塞。
  2. 系統停車時未排空或沖洗：停車后，殘留在管道和設備中的高濃度溶液冷卻結晶，導致下次啟動困難或完全堵塞。
  3. 循環量不足或局部過熱：導致局部區域濃度過高而結晶。

• 解決方法：

  1. 優化操作：保持足夠的循環流量，避免局部過熱和過飽和。
  2. 停車規范操作：停車時務必用熱水或母液徹底沖洗整個系統，將殘留的高濃度溶液排出，防止結晶。
  3. 定期檢查與疏通：對易堵部位（如鹽腿、出料閥、循環泵入口）進行定期檢查，一旦發現堵塞，立即用高壓熱水或蒸汽沖洗。
  4. 設計優化：管道設計應盡量減少死角，采用大管徑，閥門選用不易堵塞的類型（如刀閘閥）。

三、 晶漿泵或循環泵故障

• 可能原因：

  1. 葉輪或泵體磨損/腐蝕：輸送的高濃度、含固體晶體的氯化銨漿液對泵的過流部件（葉輪、泵殼）造成嚴重的磨蝕和腐蝕。
  2. 汽蝕：進口壓力不足或液體溫度過高，導致泵內產生氣泡并破裂，損壞葉輪。
  3. 機械密封泄漏：由于磨損、結晶卡澀或安裝不當，導致密封失效，泄漏嚴重。
  4. 電機過載：物料濃度過高或泵內有異物卡住。

• 解決方法：

  1. 選用耐磨耐腐材質：泵的過流部件應選用高鉻鑄鐵、陶瓷內襯、雙相不銹鋼（如2205）或TA2鈦材等耐磨耐腐蝕材料。
  2. 保證進口條件：確保泵的進口有足夠的凈正吸入壓頭（NPSH），防止汽蝕。
  3. 選用可靠密封：采用雙端面機械密封并配備密封沖洗系統（如用母液或清液沖洗）。
  4. 定期維護：定期檢查泵的運行狀態（振動、噪音、電流），及時更換易損件。

四、 冷凝水帶堿（或帶料）

• 可能原因：

  1. 液面過高：蒸發室內的液位控制過高，沸騰劇烈，產生大量泡沫和堿沫（此處“堿”指濃縮液），被二次蒸汽夾帶進入下一效加熱室或冷凝器，導致冷凝水被污染。
  2. 加熱管破裂或焊縫泄漏：加熱室內的加熱管或管板焊縫出現裂紋或穿孔，導致加熱蒸汽（或其冷凝水）與管程內的氯化銨溶液混合，污染冷凝水。
  3. 除沫器（捕液器）失效：除沫器堵塞、損壞或設計不合理，無法有效分離二次蒸汽中的液滴。

• 解決方法：

  1. 控制液位：精確控制蒸發室的液位在合理范圍內，避免過高。
  2. 檢查加熱管：定期對加熱室進行水壓試驗或氣密性檢查，發現泄漏的加熱管及時進行堵管或更換。
  3. 檢查和清洗除沫器：確保除沫器清潔、完好，功能正常。

五、 系統腐蝕

• 可能原因：

  1. 材質選擇不當：氯化銨溶液，尤其在較高溫度下，對普通碳鋼和不銹鋼（如304）有較強的腐蝕性，特別是存在氯離子應力腐蝕開裂（SCC）的風險。
  2. 局部腐蝕：在焊縫、縫隙、垢下等區域易發生點蝕、縫隙腐蝕。

• 解決方法：

  1. 正確選材：與物料接觸的部件（加熱室、循環管、蒸發室、泵）應選用TA2鈦材、2205雙相不銹鋼、哈氏合金等耐氯離子腐蝕的材料。這是解決腐蝕問題的根本。
  2. 保證焊接質量：采用合適的焊接工藝和焊材，減少焊接缺陷。
  3. 定期檢查：對關鍵部位進行壁厚檢測和腐蝕檢查。

六、 壓縮機故障（MVR系統）

• 可能原因：

  1. 喘振：MVR的核心——蒸汽壓縮機（羅茨或離心式）在特定工況下發生氣流脈動，發出異常噪音和振動，嚴重時會損壞設備。
  2. 軸承或齒輪箱故障：潤滑不良、異物進入或長期運行導致磨損。
  3. 密封泄漏：機械密封失效導致蒸汽泄漏。

• 解決方法：

  1. 防止喘振：確保系統在壓縮機的穩定工作區內運行，避免流量過低。MVR系統通常配備防喘振控制系統（回流閥）。
  2. 加強維護：定期檢查潤滑油、油位、油質，監測振動和溫度。
  3. 專業維護：壓縮機屬于精密設備，需由專業人員進行維護和檢修。

總結與預防

氯化銨蒸發器的穩定運行依賴于正確的設備選型（尤其是材質）、精細化的操作管理、以及完善的維護保養制度。

• 預防勝于治療：建立定期清洗、檢查、維護的計劃。
• 規范操作：嚴格遵守開停車規程，特別是停車后的沖洗。
• 加強監控：實時監控關鍵參數（溫度、壓力、液位、真空度、流量、電流等），及時發現異常。
• 選用*設備：在材質和關鍵部件（泵、壓縮機）上不能妥協。

通過系統性地應對這些常見故障，可以*大限度地保障氯化銨蒸發系統的*、安全、長周期穩定運行。