特種工業(yè)除濕機板換換熱器缺點(diǎn)分析及設計注意事項

特種工業(yè)除濕機板換換熱器缺點(diǎn)分析及設計注意事項

　　該特種工業(yè)除濕機采用兩臺風(fēng)冷機組并聯(lián)工作，制取冷水給生產(chǎn)需求降溫，在冷水中加入防凍液將冰點(diǎn)控制在-6℃左右，冷水溫度控制點(diǎn)設在板式蒸發(fā)器進(jìn)口，控制溫度為2~4℃。

　　該套設備存在主要問(wèn)題是板式蒸發(fā)器凍堵，系統在較高溫度條件下運行正常，而在低溫條件下（進(jìn)水溫度2℃左右，機組即將停機時(shí)）容易發(fā)生凍堵。當板式蒸發(fā)器發(fā)生凍堵時(shí)，工況急劇惡化，在很短時(shí)間內就可以將整個(gè)板式蒸發(fā)器內部?jì)鲎　?/p>

　　凍堵對板式換熱器是致命的，由于板式換熱器是屬于比較嬌嫩的設備，換熱片的厚度很小，不能承受外力的沖擊，當凍堵發(fā)生時(shí)，冰晶膨脹將會(huì )直接造成換熱器的內部變形或泄漏。給制冷設備的運行和生產(chǎn)帶來(lái)很大影響。

　　問(wèn)題分析：

　　1、制冷系統不匹配，蒸發(fā)器偏??；或者是由于機組長(cháng)期運行，蒸發(fā)器內部結垢、臟堵引起板式蒸發(fā)器熱交換能力減小。造成在實(shí)際運行過(guò)程中蒸發(fā)溫度偏低（-10℃）。

　　1）、蒸發(fā)溫度低于冷水冰點(diǎn)，增大了板式蒸發(fā)器凍堵的可能性。

　　2）、蒸發(fā)器傳熱溫差大，沒(méi)有充分發(fā)揮板式蒸發(fā)器自身的的優(yōu)勢，不利于制冷效率的提高。當冷水進(jìn)水溫度為2℃（蒸發(fā)器進(jìn)出水溫差為5℃）時(shí)，蒸發(fā)器出口水溫為-3℃，傳熱溫差為9.3℃。由于板式蒸發(fā)器具有很高的傳熱系數，其傳熱溫差至少應當比常規換熱器還要小，比如說(shuō)選取2℃左右。

　　2、冷水冰點(diǎn)偏高。當蒸發(fā)器在低溫度點(diǎn)（進(jìn)水溫度2℃）運行時(shí)，出水溫度僅比冰點(diǎn)高3℃。這并不是說(shuō)實(shí)際運行不允許，但這畢竟增加了冰堵的可能性，需要對溫度的控制更精確。另外，在冰點(diǎn)附近冷水粘度大，流動(dòng)性差，而板式蒸發(fā)器單元流通截面很小，更適宜采用流動(dòng)性好的工作介質(zhì)。因此，可行的話(huà)，應當采取降低冰點(diǎn)，提高冷水出水溫度，加大冷水流量等措施。

　　3、控制裝置不完善。冷水水泵的起停沒(méi)有與制冷系統的運行進(jìn)行聯(lián)鎖，也沒(méi)有對蒸發(fā)器的冷水流量及壓降進(jìn)行檢測控制。該制冷系統雖然有低壓控制器，但只是用來(lái)控制壓縮機零壓停車(chē)（防止設備長(cháng)期停用時(shí)板式蒸發(fā)器承受高壓）而沒(méi)有低壓運行保護。一旦停泵或蒸發(fā)器內部臟堵造成水流量減小都會(huì )引起冰堵發(fā)生。

　　4、維護不當。

　　1）、進(jìn)水溫度控制長(cháng)期失修，顯示值較實(shí)際值偏低約1.5℃，而且儀表惰性大不能及時(shí)反映冷水進(jìn)水的真實(shí)溫度。在實(shí)際運行過(guò)程中會(huì )造成冷水除數溫度接近冰點(diǎn)而機組仍不停機。

　　2）、板式蒸發(fā)器上雖然裝有防凍堵溫控裝置，但往往是冰堵已經(jīng)發(fā)生而防凍堵裝置仍就沒(méi)有動(dòng)作，由于冷水出水溫度與冰點(diǎn)很接近，不易將其調整到最佳控制點(diǎn)。

　　5、系統制冷劑缺少時(shí)也會(huì )引起凍堵的發(fā)生。這一點(diǎn)與常規蒸發(fā)器有所不同。其原因，與板式蒸發(fā)器是的結構有關(guān)。板式換熱器是由非常多個(gè)很窄的單元通道疊加而成，每個(gè)單元內冷水或者制冷劑流量非常小，換熱片很薄，熱交換能力很強。當系統制冷劑缺少時(shí)，會(huì )造成各個(gè)單元通道內制冷劑分配不均勻，此時(shí)蒸發(fā)壓力很低，而有限多個(gè)單元內由于劇烈熱交換而發(fā)生冰堵，此后又引起鄰近單元通道的堵塞，引起連鎖反應，冰堵不斷加劇，直至將整個(gè)蒸發(fā)器內完全凍實(shí)。

　　基于以上問(wèn)題，板式蒸發(fā)器在實(shí)際應用當中應注意以下問(wèn)題。

　　1、處理好蒸發(fā)溫度、冷水冰點(diǎn)、冷水溫度的關(guān)系。保證蒸發(fā)溫度不低于冷水冰點(diǎn)，盡量提高冷水溫度，使其遠離冷水冰點(diǎn)。

　　2、采用性能更好的板換，其耐壓能力不低于系統控制的最高壓力。如果從經(jīng)濟角度考慮，采用較低工作壓力的板換，應加裝安全閥，保證設備不超壓。

　　3、安裝防凍堵裝置是不可缺少的。

　　4、提高溫度控制的精度和反應速度，不僅控制進(jìn)水溫度，也要控制冷水出水溫度。

　　5、加強設備維護，提高系統的密閉性，減少制冷劑泄漏。當設備長(cháng)期不用時(shí)，應將系統內的制冷劑抽出或壓入儲液器內。

　　6、增加冷水流量和蒸發(fā)器壓降控制。

　　7、對冷水系統加裝過(guò)濾器。

　　8、改低壓停車(chē)為低壓運行保護，改自動(dòng)復位為手動(dòng)復位。