برخی مشکلات در کاربرد مبدل حرارتی صفحه ای در تجهیزات برودتی وجود داشت
در حال حاضر مبدل حرارتی صفحه ای در تجهیزات تبرید کوچک (آب خنک کننده) استفاده شده است و کاربرد آن بیشتر خواهد شد. این عمدتا به دلیل عملکرد عالی مبدل حرارتی صفحه ای، حجم کم، وزن سبک و بهبود مستمر ایمنی و قابلیت اطمینان مبدل حرارتی صفحه ای است. در کل، اثر کاربردی عملی خوب است. با این حال، برخی از مشکلات وجود دارد.
از آنجا که مبدل حرارتی صفحه ای دارای ظرفیت تبادل حرارتی قوی است (ضریب انتقال حرارت آن چندین برابر مبدل حرارتی معمولی است، منطقه تبادل حرارت در واحد حجم زیاد است) و حجم کم، وزن سبک. از این رو مورد پسند محققان و کاربران قرار گرفته است. با این حال، مقاومت فشار و عملکرد آب بندی مبدل حرارتی صفحه ای خوب نیست، که کاربرد مبدل حرارتی صفحه ای را در مهندسی محدود می کند.
قبلاً مبدل حرارتی صفحه عمدتاً در محیط کار تمیز کننده استفاده می شد ، فشار کار خیلی زیاد نیست ، الزامات نشتی خیلی سخت نیست ، نشت تأثیر زیادی بر محیط و محیط کار بین تجهیزات نخواهد داشت. مانند استفاده در سیستم تبادل آب گرم شهری و سیستم تبادل آب گرم بخار.
در حال حاضر، تجهیزات تبرید با استفاده از مبدل حرارتی صفحه، به طور عمده برخی از تجهیزات کوچک، مبدل حرارتی صفحه لحیم کاری عمدتا وارد شده است. در مورد استفاده از مبدل حرارتی صفحه ای جداگانه در کندانسور و اواپراتور یک چیلر بزرگ، از نظر تئوری امکان پذیر است، اما ما گزارش های مربوطه را ندیده ایم. به این معنا که مردم در مورد محبوبیت و کاربرد بیشتر مبدل حرارتی صفحه ای در صنعت تبرید نگرانی هایی دارند و ایمنی و اطمینان آن و مشکلات مربوط به آن باید بیشتر برطرف شود.
اکنون مجموعه ای از تجهیزات تبرید در حال استفاده را به عنوان نمونه برای تجزیه و تحلیل در نظر بگیرید
این تجهیزات از دو واحد خنک کننده هوای 7.{1}}اینچی Meyule استفاده می کند که به طور موازی برای تولید آب سرد برای تولید مخزن عایق آبجو تازه، خنک کننده مخزن عایق، افزودن ضد یخ در آب سرد برای کنترل نقطه انجماد در حدود {{2} استفاده می کند. }} درجه، نقطه کنترل دمای آب سرد در ورودی اواپراتور صفحه تنظیم شده است، دمای کنترل 2 ~ 4 درجه.
مشکل اصلی این مجموعه تجهیزات بلوک انجماد اواپراتور صفحه ای است. سیستم به طور معمول در شرایط دمای بالا کار می کند، اما به راحتی می توان بلوک را در شرایط دمای پایین (زمانی که دمای ورودی حدود 2 درجه است و دستگاه در شرف خاموش شدن است) منجمد کرد. هنگامی که اواپراتور صفحه ای یخ می زند، شرایط کار به شدت بدتر می شود و کل داخل اواپراتور صفحه ای را می توان در مدت زمان بسیار کوتاهی منجمد کرد.
مبدل حرارتی صفحه ای برای مبدل حرارتی صفحه کشنده است، زیرا مبدل حرارتی صفحه یک تجهیزات نسبتا ظریف است، ضخامت ورق تبادل حرارتی بسیار کوچک است، نمی تواند در برابر ضربه نیروی خارجی مقاومت کند، زمانی که انسداد انجماد رخ می دهد، یخ انبساط کریستالی به طور مستقیم باعث تغییر شکل یا نشت داخلی مبدل حرارتی می شود. تأثیر زیادی بر عملکرد و تولید تجهیزات تبرید دارد
تجزیه و تحلیل مشکلات
اول، سیستم تبرید مطابقت ندارد، اواپراتور کوچک است. یا به دلیل کارکرد طولانی مدت واحد، ظرفیت تبادل حرارتی اواپراتور صفحه ای به دلیل پوسته شدن و رسوب گیری داخل اواپراتور کاهش می یابد. در نتیجه دمای تبخیر پایین ({1}} درجه) در فرآیند عملیات واقعی.
1. دمای تبخیر کمتر از نقطه انجماد آب سرد است که احتمال مسدود شدن انجماد اواپراتور صفحه ای را افزایش می دهد.
2، تفاوت دمای انتقال حرارت اواپراتور زیاد است، به مزایای خود اواپراتور صفحه ای نمی دهد، برای بهبود راندمان تبرید مفید نیست. وقتی دمای ورودی آب سرد 2 درجه باشد (تفاوت دمای آب داخل و خارج اواپراتور 5 درجه است) دمای خروجی اواپراتور -3 درجه و اختلاف دمای انتقال حرارت 9.3 درجه است. از آنجایی که اواپراتور صفحه ای ضریب انتقال حرارت بالایی دارد، اختلاف دمای انتقال حرارت آن باید حداقل کمتر از مبدل حرارتی معمولی باشد، به عنوان مثال، حدود 2 درجه را انتخاب کنید.
دو، نقطه انجماد آب سرد بالا است. هنگامی که اواپراتور در نقطه دمای پایین (دمای ورودی 2 درجه) کار می کند، دمای خروجی تنها 3 درجه بالاتر از نقطه انجماد است. این بدان معنا نیست که در عمل مجاز نخواهد بود، اما احتمال گیر کردن یخ را افزایش می دهد و به کنترل دما دقیق تری نیاز دارد. علاوه بر این، آب سرد نزدیک نقطه انجماد دارای ویسکوزیته زیاد و نقدینگی ضعیف است و بخش جریان واحد اواپراتور صفحه کوچک است، بنابراین استفاده از محیط کار با نقدینگی خوب مناسب تر است. بنابراین در صورت امکان باید اقداماتی برای کاهش نقطه انجماد، افزایش دمای خروجی آب سرد و افزایش جریان آب سرد انجام شود.
سه، دستگاه کنترل کامل نیست. راه اندازی و توقف پمپ آب سرد با عملکرد سیستم تبرید در هم قفل نیست و جریان آب سرد و افت فشار اواپراتور تست و کنترل نمی شود. اگرچه سیستم تبرید دارای یک کنترل کننده فشار پایین است، اما فقط برای کنترل خاموش شدن فشار صفر کمپرسور (برای جلوگیری از تحمل فشار زیاد اواپراتور صفحه ای در زمانی که تجهیزات برای مدت طولانی از سرویس خارج می شوند) استفاده می شود و فشار پایین وجود ندارد. حفاظت از عملیات فشار هنگامی که پمپ متوقف شود یا جریان آب در اواپراتور به دلیل بسته شدن کثیف کاهش یابد، مسدود شدن یخ رخ می دهد.
چهار، نگهداری نادرست.
1. کنترل دمای ورودی برای مدت طولانی خراب بوده است، مقدار نمایش داده شده حدود 1.5 درجه کمتر از مقدار واقعی است، و ابزار بیش از حد بی اثر است تا دمای واقعی ورودی آب سرد را به موقع منعکس کند. در فرآیند عملیات واقعی باعث می شود دمای مقسم آب سرد نزدیک به نقطه انجماد باشد و دستگاه همچنان خاموش نشود.
2. اگرچه اواپراتور صفحه ای مجهز به یک دستگاه کنترل دمای ضد یخ و مسدود کننده است، اما دستگاه ضد یخ و مسدود کننده اغلب هیچ عملی ندارد زیرا مسدود شدن یخ رخ داده است. از آنجایی که دمای خروجی آب سرد بسیار نزدیک به نقطه انجماد است، تنظیم آن در بهترین نقطه کنترل آسان نیست.
پنج، فقدان مبرد در سیستم نیز باعث مسدود شدن انجماد می شود. این با اواپراتور معمولی متفاوت است. دلیل آن به ساختار اواپراتور صفحه ای مربوط می شود. مبدل حرارتی صفحه ای از تعداد زیادی کانال واحد بسیار باریک تشکیل شده است که هر واحد در جریان آب سرد یا مبرد بسیار کوچک است، ورق تبادل حرارت بسیار نازک است، توانایی تبادل حرارت بسیار قوی است. در صورت کمبود مبرد در سیستم باعث توزیع ناهموار مبرد در هر کانال واحد می شود، در این زمان فشار تبخیر بسیار کم است و تعداد واحدهای محدود به دلیل تبادل حرارت شدید و مسدود شدن یخ و سپس مسدود شدن کانال واحد مجاور، باعث واکنش زنجیره ای می شود، مسدود شدن یخ تشدید می شود تا زمانی که کل اواپراتور به طور کامل منجمد شود.
