Pewne problemy występowały przy stosowaniu płytowych wymienników ciepła w urządzeniach chłodniczych
Obecnie płytowy wymiennik ciepła jest stosowany w małych urządzeniach chłodniczych (woda chłodząca), a jego zastosowanie będzie dalej rozszerzane. Wynika to głównie z doskonałej wydajności wymiany ciepła płytowego wymiennika ciepła, małej objętości, niewielkiej wagi oraz ciągłej poprawy bezpieczeństwa i niezawodności płytowego wymiennika ciepła. Ogólnie rzecz biorąc, praktyczny efekt zastosowania jest dobry. Istnieją jednak pewne problemy.
Ponieważ płytowy wymiennik ciepła ma dużą zdolność wymiany ciepła (jego współczynnik przenikania ciepła jest kilkakrotnie większy niż konwencjonalny wymiennik ciepła, powierzchnia wymiany ciepła na jednostkę objętości jest duża) i mała objętość, niewielka waga. Dlatego jest preferowany przez naukowców i użytkowników. Jednak odporność na ciśnienie i szczelność płytowego wymiennika ciepła nie są dobre, co ogranicza zastosowanie płytowego wymiennika ciepła w inżynierii.
Wcześniej płytowy wymiennik ciepła był używany głównie w czystszym medium roboczym, ciśnienie robocze nie było zbyt wysokie, wymagania dotyczące szczelności nie były zbyt surowe, wyciek nie będzie miał dużego wpływu na środowisko i czynnik roboczy między urządzeniami, takich jak stosowane w cywilnym systemie wymiany ciepłej wody i parowym systemie wymiany gorącej wody.
Obecnie sprzęt chłodniczy wykorzystujący płytowy wymiennik ciepła, głównie mały sprzęt, głównie importowany lutowany płytowy wymiennik ciepła. Jeśli chodzi o zastosowanie oddzielnego płytowego wymiennika ciepła na skraplaczu i parowniku dużego agregatu chłodniczego, jest to teoretycznie wykonalne, ale nie widzieliśmy odpowiednich raportów. Oznacza to, że ludzie mają pewne obawy co do dalszej popularyzacji i stosowania płytowych wymienników ciepła w przemyśle chłodniczym, a ich bezpieczeństwo i niezawodność oraz związane z nimi problemy wymagają dalszego rozwiązania.
Weźmy teraz zestaw używanych urządzeń chłodniczych jako przykład do analizy
Sprzęt wykorzystuje dwie 7,{1}}calowe chłodnice powietrza Meyule pracujące równolegle do produkcji zimnej wody do produkcji świeżego piwa. }} stopień, punkt kontrolny temperatury zimnej wody jest ustawiony na wlocie do parownika płytowego, temperatura kontrolna 2~4 stopnie.
Głównym problemem tego zestawu urządzeń jest blok zamrażający parownika płytowego. System działa normalnie w warunkach wysokiej temperatury, ale łatwo jest zamrozić blok w warunkach niskiej temperatury (gdy temperatura na wlocie wynosi około 2 stopnie i urządzenie ma się wyłączyć). Kiedy parownik płytowy zamarza, warunki pracy gwałtownie się pogarszają, a całe wnętrze parownika płytowego może zostać zamrożone w bardzo krótkim czasie.
Płytowy wymiennik ciepła jest śmiertelny dla płytowego wymiennika ciepła, ponieważ płytowy wymiennik ciepła jest stosunkowo delikatnym sprzętem, grubość arkusza wymiennika ciepła jest bardzo mała, nie wytrzymuje wpływu siły zewnętrznej, gdy występuje blokada zamarzania, lód ekspansja kryształów bezpośrednio spowoduje wewnętrzne odkształcenie wymiennika ciepła lub wyciek. Ma ogromny wpływ na działanie i produkcję urządzeń chłodniczych
Analiza problemów
Po pierwsze, system chłodniczy nie jest dopasowany, parownik jest mały; Lub z powodu długotrwałej pracy urządzenia wydajność wymiany ciepła parownika płytowego zmniejsza się z powodu osadzania się kamienia i osadów wewnątrz parownika. Skutkuje niską temperaturą parowania (-10 stopni ) w rzeczywistym procesie operacyjnym.
1. Temperatura parowania jest niższa niż punkt zamarzania zimnej wody, co zwiększa możliwość zamarznięcia zablokowania parownika płytowego.
2, różnica temperatur wymiany ciepła parownika jest duża, nie daje pełnego wykorzystania zalet samego parownika płytowego, nie sprzyja poprawie wydajności chłodzenia. Gdy temperatura zimnej wody na wlocie wynosi 2 stopnie (różnica temperatur między wodą wpływającą i wypływającą z parownika wynosi 5 stopni), temperatura na wylocie z parownika wynosi -3 stopni, a różnica temperatur przenoszenia ciepła wynosi 9,3 stopnia. Ponieważ parownik płytowy ma wysoki współczynnik przenikania ciepła, jego różnica temperatur wymiany ciepła powinna być co najmniej mniejsza niż konwencjonalnego wymiennika ciepła, na przykład wybrać około 2 stopnie.
Po drugie, temperatura zamarzania zimnej wody jest wysoka. Kiedy parownik pracuje w niskiej temperaturze (temperatura na wlocie 2 stopnie), temperatura na wylocie jest tylko o 3 stopnie wyższa od punktu zamarzania. Nie oznacza to, że nie będzie to dozwolone w praktyce, ale zwiększa możliwość tworzenia się zatorów lodowych, co wymaga dokładniejszej kontroli temperatury. Ponadto zimna woda w pobliżu punktu zamarzania ma dużą lepkość i słabą płynność, a przekrój przepływu parownika płytowego jest mały, dlatego bardziej odpowiednie jest stosowanie czynnika roboczego o dobrej płynności. Dlatego, jeśli to możliwe, należy podjąć środki w celu obniżenia temperatury zamarzania, podwyższenia temperatury wylotowej zimnej wody i zwiększenia przepływu zimnej wody.
Po trzecie, urządzenie sterujące nie jest doskonałe. Uruchomienie i zatrzymanie pompy zimnej wody nie jest powiązane z działaniem układu chłodniczego, a przepływ zimnej wody i spadek ciśnienia w parowniku nie są testowane i kontrolowane. Chociaż układ chłodniczy jest wyposażony w regulator niskiego ciśnienia, służy on wyłącznie do sterowania wyłączeniem sprężarki przy zerowym ciśnieniu (aby zapobiec utrzymywaniu wysokiego ciśnienia w parowniku płytowym, gdy sprzęt nie jest używany przez długi czas) i nie ma niskiego ciśnienia zabezpieczenie pracy ciśnieniowej. Gdy pompa zostanie zatrzymana lub przepływ wody w parowniku zostanie zmniejszony z powodu zabrudzonych zatyczek, nastąpi zatkanie lodem.
Cztery, niewłaściwa konserwacja.
1. Kontrola temperatury na wlocie była w złym stanie przez długi czas, wyświetlana wartość jest o około 1,5 stopnia niższa niż rzeczywista wartość, a przyrząd jest zbyt obojętny, aby odzwierciedlić rzeczywistą temperaturę na wlocie zimnej wody w czasie. W trakcie rzeczywistej eksploatacji temperatura rozdzielacza zimnej wody będzie zbliżona do punktu zamarzania, a jednostka nadal nie zostanie wyłączona.
2. Chociaż parownik płytowy jest wyposażony w urządzenie do kontroli temperatury zapobiegające zamarzaniu i blokowaniu, urządzenie zapobiegające zamarzaniu i blokowaniu często nie działa, ponieważ wystąpiło zablokowanie lodu. Ponieważ temperatura na wylocie zimnej wody jest bardzo zbliżona do punktu zamarzania, nie jest łatwo ustawić ją na najlepszy punkt kontrolny.
Po piąte, brak czynnika chłodniczego w układzie spowoduje również blokadę zamarzania. Różni się to od konwencjonalnego parownika. Przyczyna jest związana ze strukturą parownika płytowego. Płytowy wymiennik ciepła składa się z wielu bardzo wąskich kanałów jednostkowych nałożonych na siebie, każda jednostka w przepływie zimnej wody lub czynnika chłodniczego jest bardzo mała, arkusz wymiany ciepła jest bardzo cienki, zdolność wymiany ciepła jest bardzo silna. Gdy w systemie brakuje czynnika chłodniczego, spowoduje to nierówną dystrybucję czynnika chłodniczego w każdym kanale jednostki, w tym czasie ciśnienie parowania jest bardzo niskie, a liczba jednostek ograniczona ze względu na intensywną wymianę ciepła i blokowanie lodu, a następnie spowoduje zablokowanie sąsiedniego kanału jednostki, powodując reakcję łańcuchową, blokowanie lodu jest intensyfikowane, aż do całkowitego zamrożenia całego parownika.
