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哈雷釬焊板式換熱器
專業生產:換熱器;分水器;過水熱;冷卻器
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板式換熱器在不同制冷系統中的應用

點擊:1545 日期:[ 2014-04-26 22:14:17 ]
                        板式換熱器在不同制冷系統中的應用                                  王中存  孟磊                    (山東魯抗醫藥股份有限公司,山東濟寧272141)     摘要: 板式換 器在 冷系統! 到了廣泛的應用,它 有高效:緊湊 優點。本文著重介紹在璺、氟利昂22、氟利昂13的各種制冷系統中,可能產生板式換熱器不能正常工作的情況及其如何采取措施防止上述現象的發生。     關鍵字:傳熱系數 氟利昂 制冷劑 栽冷劑     板式換熱器是一種高效、緊湊的換熱設備,在制冷系統中得到廣泛的應用,是制冷系統中不可缺少的設備,可以作為冷凝器、蒸發器、回熱器以及中間冷卻器等換熱設備,同傳統的管殼式換熱器相比,具有傳熱效率高(比傳統的管殼式換熱器高2~4倍)、節能、經濟、結構緊湊、拆卸方便等優點。因此被廣泛地應用于制冷系統中。但是板式換熱器在不同制冷系統中如果不能得到正確的使用和維護,就不能發揮板式換熱器應有的作用,影響板式換熱器的正常使用,不但不經濟,還有可能對生產造成影響,給企業帶來經濟損失。現就板式換熱器在不同制冷狀況下作為蒸發器在使用過程中應該注意的問題和要點,談幾點自己的看法。     1 板式換熱器在氨制冷系統中應用     1.1 工作條件     1.2 存在的問題和改進措施     (1)臟堵。在氨制冷系統中造成板式蒸發器臟堵的主要原因一是由于板式蒸發器流動截面小,易堵塞,二是使用的載冷~:lJCaCL:溶液在補加時較多的雜質進入系統,雜質在板式蒸發器處聚集,最后導致板式蒸發器堵塞。為了解決板式蒸發器臟堵的問題,需要對CaCL2溶液系統進行改造,通過建立一個專門化鹽池,對雜質進行初步的沉淀經過濾器補加到系統中去,大部分雜質被沉淀在化鹽池內,定期對化鹽池和過濾器進行清理。在板式蒸發器之前再增加一道過濾器,進一步對系統中的雜質進行過濾,確保CaCL2溶液的清潔度。改造前后的工藝流程圖如下:           (2)冰堵。由于CaCL2溶液結晶和析冰,造成板式蒸發器的堵塞,根據CaCL2溶液的熱物理特性,一定濃度的CaCL2溶液對應一定的結晶點和析冰點,在.25℃ 時對應的CaCL2鹽水密度為1.23×10kg/m , 因此CaCL2溶液的密度必須在1.22~1.24×10 kg/m 范圍之內,才能確保CaCL2鹽水溫度在.22~.28℃之問不會出現結晶和析冰現象,造成板式蒸發器的堵塞,影響換熱效果。因此要通過加強管理,定期測量CaCL2溶液密度,建立CaCL2溶液密度記錄,即要控制鹽水密度,又要確保溫度不超標。     (3)放油困難,制冷效果差。制冷壓縮機內的潤滑油隨著氨制冷劑經過油分離器后,99%以上的被分離出來,其余部分則隨制冷劑的冷凝、節流、蒸發等過程積存在制冷系統中的各個設備中,粘浮在換熱器的表面,形成油膜,油膜的熱阻很大,使換熱效果降低,耗能增加,且影響系統的正常工作,因此制冷系統在運行一段時間后需進行放油。但是由于板式蒸發器屬于低溫低壓換熱設備,且單元流通截面很小,油的粘度大,放油比較困難,因此必須采取對蒸發器的集油包淋水加熱和增加放油次數(一般每3~5天放油數次)等有效措施,才能確保蒸發器的放油效果,提高蒸發器換熱效率。     2 板式換熱器在氟利昂22~1J冷系統中應用     2.1 工作條件     2.2 存在的問題和改進措施     在氟利昂2251.1冷系統中板式蒸發器存在的主要問題是凍堵。主要現象是系統在較高溫度條件下運行正常,而在低溫條件下(進水溫度5~C左右,機組即將停機時)容易發生凍堵。當板式蒸發器發生凍堵時,運行工況急劇惡化,在很短時間內就可以將整個板式蒸發器內部凍住,給制冷設各的運行和生產帶來很大影響。     造成板式蒸發器凍堵的主要原因有以下幾個方面:     (1)板式蒸發器具有很高的傳熱系數,其傳熱溫差一般在2~3℃,比殼管式換熱器傳熱溫差f一般在5~C以上)要小,但是由于機組長期運行,蒸發器內部結垢、臟堵、油膜、進空氣等原因引起板式蒸發器熱交換能力減小,換熱溫差增加,造成實際運行過程中蒸發溫度偏低,蒸發溫度低于冷水冰點,增大了板式蒸發器凍堵的可能性,因此必須定期對板式蒸發器進行除垢、放油、排空等維護工作,提高換熱效率,另外增加溫控防凍堵裝置,嚴格控制冷水的出水溫度,保證蒸發溫度不低于冷水冰點,正確處理好蒸發溫度、冷水冰點、冷水溫度的關系。適當增加冷水流量和出水溫度,進一步減少凍堵的可能性。     (2)板式換熱器是由非常多個很窄的單元通道疊加而成,每個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。由于設備日常維護不當,沒有對制冷系統進行及時查漏,造成制冷系統中的制冷劑減少,或者由于制冷劑供液不正常,當系統制冷劑缺少或制冷劑供液不正常時,會造成各個單元通道內制冷劑分配不均勻,此時蒸發壓力很低,而有限多個單元內由于劇烈熱交換而發生冰堵,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,直至將整個蒸發器內完全凍實。因此要加強制冷系統日常維護,建立完善的設備檢漏制度,責任到人,確保制冷劑供液正常,另外增加板式蒸發器的斷流保護裝置,一旦冷水泵停運或故障,造成板式蒸發器斷水或水流量不足,斷流保護裝置動作,制冷壓縮機停運,避免蒸發器凍堵故障的發生,確保蒸發器完好無損。     3 板式換熱器在氟利昂13$~J冷系統中應用     3.1 工作條件     3.2 存在的問題和改進措施     在氟利昂13制冷系統中板式蒸發器存在的問題主要有以下兩個方面:     (1)回油困難,導致制冷壓縮機運行不穩定,出現油壓低報警、吸氣壓力低報警等故障,制冷效果下降,降溫困難,情況嚴重的還會導致壓縮機損壞,給生產帶來嚴重影響。     (2)易出現泄漏。     主要原因和改進措施:     1)在氟利昂13~lJ冷系統中,雖然99%以上的潤滑油經過油分離器后,被分離出來,但是仍然有少量潤滑油隨著氟利昂l3進入蒸發器,板式蒸發器屬于低溫低壓換熱設備,且單元流通截面很小,油的粘度大,流動性較差,另一個方面由于氟利昂l3與潤滑油基本上不溶,不能隨著氟利昂l3進入壓縮機被循環利用,在蒸發器內就會積存較多的潤滑油,影響到蒸發器的換熱效果,同時壓縮機由于缺油而工作條件惡化,導致轉動部分損壞。因此必須增加板式蒸發器的回油裝置,定期對蒸發器進行回油處理,另外可以在氟利昂l3制冷系統中補加少量氟利昂12(一般不超過氟利昂l3充加量5%),利用氟利昂l2與潤滑油良好的互容性把蒸發器內潤滑油帶回壓縮機,及時改善壓縮機的潤滑條件。另外在制冷系統設備配置上要合理,確保板式蒸發器的高度位于壓縮機之上,增加回油效果。     2)板式蒸發器的承壓能力相對較低,在氟利昂135U冷系統中由于氟利昂l3的蒸發壓力低,設備停運后,如果沒有及時將系統內的制冷劑抽出或壓入儲液器內,氟利昂l3以氣態存于制冷系統中,如果卸壓閥故障,不能及時卸壓,或者系統補加氟利昂l3過多,都有可能造成系統壓力高,超過蒸發器的承壓能力,另外氟利昂11不純,含水量超標,就會生成氫氟酸、鹽酸對蒸發器產生腐蝕,導致蒸發器泄漏,因此在氟利昂ll循環系統中增加干燥過濾器裝置,除去氟利昂11中的水分。     4 結束語     總之,只要我們在實際應用過程中充分考慮到板式換熱器的自身特點,做到揚長避短,同時加強板式換熱器使用維護,隨著技術的完善,板式換熱器性能的提高,板式換熱器以其在制冷系統中優越的特點,在制冷行業的應用必將會越來越廣。     參考文獻:     【1】程寶華著.板式換熱器及換熱裝置技術應用手冊【M】.北京:中國建筑工業出版社,2005     [2] 陳汝東著.制冷技術與應用【M】.(第二版)上海:同濟大學出版社,2006.
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