特種工業(yè)除濕機(jī)板換換熱器缺點(diǎn)分析及設(shè)計注意事項(xiàng)

該特種工業(yè)除濕機(jī)采用兩臺風(fēng)冷機(jī)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(shè)在板式蒸發(fā)器進(jìn)口，控制溫度為2~4℃。

該套設(shè)備存在主要問題是板式蒸發(fā)器凍堵，系統(tǒng)在較高溫度條件下運(yùn)行正常，而在低溫條件下（進(jìn)水溫度2℃左右，機(jī)組即將停機(jī)時）容易發(fā)生凍堵。當(dāng)板式蒸發(fā)器發(fā)生凍堵時，工況急劇惡化，在很短時間內(nèi)就可以將整個板式蒸發(fā)器內(nèi)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(shè)備，換熱片的厚度很小，不能承受外力的沖擊，當(dāng)凍堵發(fā)生時，冰晶膨脹將會直接造成換熱器的內(nèi)部變形或泄漏。給制冷設(shè)備的運(yùn)行和生產(chǎn)帶來很大影響。

問題分析：

1、 制冷系統(tǒng)不匹配，蒸發(fā)器偏小；或者是由于機(jī)組長期運(yùn)行，蒸發(fā)器內(nèi)部結(jié)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(yùn)行過程中蒸發(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(dāng)冷水進(jìn)水溫度為2℃（蒸發(fā)器進(jìn)出水溫差為5℃）時，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(shù)，其傳熱溫差至少應(yīng)當(dāng)比常規(guī)換熱器還要小，比如說選取2℃左右。

2、 冷水冰點(diǎn)偏高。當(dāng)蒸發(fā)器在低溫度點(diǎn)（進(jìn)水溫度2℃）運(yùn)行時，出水溫度僅比冰點(diǎn)高3℃。這并不是說實(shí)際運(yùn)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，流動性差，而板式蒸發(fā)器單元流通截面很小，更適宜采用流動性好的工作介質(zhì)。因此，可行的話，應(yīng)當(dāng)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。冷水水泵的起停沒有與制冷系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行聯(lián)鎖，也沒有對蒸發(fā)器的冷水流量及壓降進(jìn)行檢測控制。該制冷系統(tǒng)雖然有低壓控制器，但只是用來控制壓縮機(jī)零壓停車（防止設(shè)備長期停用時板式蒸發(fā)器承受高壓）而沒有低壓運(yùn)行保護(hù)。一旦停泵或蒸發(fā)器內(nèi)部臟堵造成水流量減小都會引起冰堵發(fā)生。

4、 維護(hù)不當(dāng)。

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

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有動作，由于冷水出水溫度與冰點(diǎn)很接近，不易將其調(diào)整到最佳控制點(diǎn)。

5、 系統(tǒng)制冷劑缺少時也會引起凍堵的發(fā)生。這一點(diǎn)與常規(guī)蒸發(fā)器有所不同。其原因，與板式蒸發(fā)器是的結(jié)構(gòu)有關(guān)。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(nèi)冷水或者制冷劑流量非常小，換熱片很薄，熱交換能力很強(qiáng)。當(dāng)系統(tǒng)制冷劑缺少時，會造成各個單元通道內(nèi)制冷劑分配不均勻，此時蒸發(fā)壓力很低，而有限多個單元內(nèi)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(yīng)，冰堵不斷加劇，直至將整個蒸發(fā)器內(nèi)完全凍實(shí)。

基于以上問題，板式蒸發(fā)器在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)注意以下問題。

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(yuǎn)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(tǒng)控制的最高壓力。如果從經(jīng)濟(jì)角度考慮，采用較低工作壓力的板換，應(yīng)加裝安全閥，保證設(shè)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(yīng)速度，不僅控制進(jìn)水溫度，也要控制冷水出水溫度。

5、 加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，提高系統(tǒng)的密閉性，減少制冷劑泄漏。當(dāng)設(shè)備長期不用時，應(yīng)將系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑抽出或壓入儲液器內(nèi)。

6、 增加冷水流量和蒸發(fā)器壓降控制。

7、 對冷水系統(tǒng)加裝過濾器。

8、 改低壓停車為低壓運(yùn)行保護(hù)，改自動復(fù)位為手動復(fù)位。