特種工業除濕機板換換熱器缺點分析及設計注意事項

特種工業除濕機板換換熱器缺點分析及設計注意事項

　　該特種工業除濕機采用兩臺風冷機組并聯工作，制取冷水給生產需求降溫，在冷水中加入防凍液將冰點控制在-6℃左右，冷水溫度控制點設在板式蒸發器進口，控制溫度為2~4℃。

　　該套設備存在主要問題是板式蒸發器凍堵，系統在較高溫度條件下運行正常，而在低溫條件下（進水溫度2℃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，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。

　　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，當凍堵發生時，冰晶膨脹將會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帶來很大影響。

　　問題分析：

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

　　1）、蒸發溫度低于冷水冰點，增大了板式蒸發器凍堵的可能性。

　　2）、蒸發器傳熱溫差大，沒有充分發揮板式蒸發器自身的的優勢，不利于制冷效率的提高。當冷水進水溫度為2℃（蒸發器進出水溫差為5℃）時，蒸發器出口水溫為-3℃，傳熱溫差為9.3℃。由于板式蒸發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，比如說選取2℃左右。

　　2、冷水冰點偏高。當蒸發器在低溫度點（進水溫度2℃）運行時，出水溫度僅比冰點高3℃。這并不是說實際運行不允許，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，在冰點附近冷水粘度大，流動性差，而板式蒸發器單元流通截面很小，更適宜采用流動性好的工作介質。因此，可行的話，應當采取降低冰點，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。冷水水泵的起停沒有與制冷系統的運行進行聯鎖，也沒有對蒸發器的冷水流量及壓降進行檢測控制。該制冷系統雖然有低壓控制器，但只是用來控制壓縮機零壓停車（防止設備長期停用時板式蒸發器承受高壓）而沒有低壓運行保護。一旦停泵或蒸發器內部臟堵造成水流量減小都會引起冰堵發生。

　　4、維護不當。

　　1）、進水溫度控制長期失修，顯示值較實際值偏低約1.5℃，而且儀表惰性大不能及時反映冷水進水的真實溫度。在實際運行過程中會造成冷水除數溫度接近冰點而機組仍不停機。

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

　　5、系統制冷劑缺少時也會引起凍堵的發生。這一點與常規蒸發器有所不同。其原因，與板式蒸發器是的結構有關。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。當系統制冷劑缺少時，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。

　　基于以上問題，板式蒸發器在實際應用當中應注意以下問題。

　　1、處理好蒸發溫度、冷水冰點、冷水溫度的關系。保證蒸發溫度不低于冷水冰點，盡量提高冷水溫度，使其遠離冷水冰點。

　　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。當設備長期不用時，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器壓降控制。

　　7、對冷水系統加裝過濾器。

　　8、改低壓停車為低壓運行保護，改自動復位為手動復位。