Derzeit wird der Plattenwärmetauscher in kleinen Kühlgeräten (Kaltwasseranlagen) eingesetzt, und seine Anwendung wird voraussichtlich noch weiter zunehmen. Dies ist vor allem auf die hervorragende Wärmeübertragungsleistung, die geringe Größe, das geringe Gewicht und die kontinuierliche Verbesserung der Sicherheit und Zuverlässigkeit des Plattenwärmetauschers zurückzuführen. Im Allgemeinen führt die tatsächliche Anwendung zu guten Ergebnissen. Allerdings gibt es auch einige Probleme.
Da der Plattenwärmetauscher eine starke Wärmeaustauschkapazität aufweist (sein Wärmeübertragungskoeffizient ist um ein Vielfaches höher als bei herkömmlichen Wärmetauschern, ist das Einheitsvolumen der Wärmeübertragungsfläche groß) und klein und leicht. Daher wird es von Forschern und Anwendern bevorzugt. Der Plattenwärmetauscher weist jedoch keine gute Druckbeständigkeit auf und die Dichtungsleistung ist schlecht, was den Einsatz von Plattenwärmetauschern im Projekt einschränkt.
Bisher wurde der Plattenwärmetauscher hauptsächlich in saubereren Arbeitsmedien eingesetzt, der Arbeitsdruck ist nicht zu hoch, die Leckageanforderungen sind nicht zu streng, die Leckage hat keine größeren Auswirkungen auf die Umgebung und die Arbeit zwischen den Mediengeräten, wie z Anwendung eines Heißwasserversorgungssystems und eines Dampf-Warmwasseraustauschsystems im Zivilbereich.
Derzeit verwenden Kühlgeräte Plattenwärmetauscher, hauptsächlich einige kleine Geräte, hauptsächlich importierte gelötete Plattenwärmetauscher. Was den Kondensator und den Verdampfer in großen Kühleinheiten betrifft, die einen separaten Plattenwärmetauscher verwenden, ist dies theoretisch machbar, es liegen jedoch keine entsprechenden Berichte vor. Mit anderen Worten: Menschen, die sich mit der Anwendung von Plattenwärmetauschern in der Kälteindustrie befassen, haben bestimmte Bedenken, ihre Sicherheit kann beeinträchtigt werden und die damit verbundenen Probleme müssen weiter gelöst werden.
Als Beispiel für die Analyse wird nun eine Reihe von Kühlgeräten verwendet
Die Ausrüstung verwendet zwei luftgekühlte Mayo-Einheiten mit 7,5 PS, die parallel arbeiten, um kaltes Wasser für die Produktion von frischem Bier zu erzeugen. Der Vorratstank kühlt den Vorratstank und fügt dem kalten Wasser Frostschutzmittel hinzu, um den Gefrierpunkt auf -6 Grad zu kontrollieren Der Kontrollpunkt für die Kaltwassertemperatur befindet sich also am Einlass des Plattenverdampfers und die Kontrolltemperatur beträgt 2 bis 4 Grad.
Das Hauptproblem dieses Gerätesatzes ist die Verstopfung des Plattenverdampfers. Das System arbeitet unter Hochtemperaturbedingungen normal, aber unter Niedrigtemperaturbedingungen (die Einlasswassertemperatur beträgt etwa 2 Grad, wenn das Gerät kurz vor dem Abschalten steht) kommt es zu einer Verstopfung durch Gefrieren kommt leicht vor. Wenn es zu einer Verstopfung des Plattenverdampfers durch Gefrieren kommt, verschlechtert sich der Betriebszustand stark und der gesamte Plattenverdampfer kann in sehr kurzer Zeit im Inneren einfrieren.
Eine Gefrierblockade des Plattenwärmetauschers ist tödlich, da der Plattenwärmetauscher ein relativ empfindliches Gerät ist, die Dicke des Wärmetauscherstücks sehr gering ist und den Auswirkungen äußerer Kräfte nicht standhalten kann. Wenn eine Gefrierblockade auftritt, kommt es zu einer Ausdehnung der Eiskristalle führt direkt zu einer inneren Verformung oder Undichtigkeit des Wärmetauschers. Der Betrieb von Kühlanlagen und der Produktion hat einen großen Einfluss.
Problemanalyse
Erstens passt das Kühlsystem nicht zusammen, der Verdampfer ist klein; oder aufgrund des langfristigen Betriebs des Geräts, der Verdampfer-internen Ablagerungen, schmutzigen Verstopfungen, die durch die Wärmeaustauschkapazität des Plattenverdampfers verursacht werden, verringert. Dies führt dazu, dass die Verdampfungstemperatur im tatsächlichen Betriebsprozess niedrig ist (-10 Grad).
1, Die Verdampfungstemperatur ist niedriger als der Gefrierpunkt von kaltem Wasser, was die Möglichkeit des Einfrierens und Blockierens des Plattenverdampfers erhöht.
2. Der Unterschied in der Wärmeübertragungstemperatur des Verdampfers bringt die Vorteile des Plattenverdampfers selbst nicht voll zur Geltung und trägt nicht zur Verbesserung der Kühleffizienz bei. Wenn die Kaltwasser-Einlasstemperatur 2 Grad beträgt (die Differenz der Wassertemperaturen am Verdampfereinlass und -auslass beträgt 5 Grad), beträgt die Wassertemperatur am Verdampferauslass -3 Grad und die Differenz der Wärmeübertragungstemperatur beträgt 9,3 Grad. Da der Plattenverdampfer einen sehr hohen Wärmeübergangskoeffizienten hat, sollte seine Wärmeübergangstemperaturdifferenz mindestens kleiner als beim herkömmlichen Wärmetauscher sein, beispielsweise etwa 2 Grad wählen.
Zweitens ist der Gefrierpunkt des gekühlten Wassers hoch. Wenn der Verdampfer im Niedrigtemperaturpunkt (Einlasswassertemperatur 2 Grad) betrieben wird, ist die Auslasswassertemperatur nur 3 Grad höher als der Gefrierpunkt. Dies bedeutet nicht, dass der eigentliche Betrieb nicht zulässig ist, aber dies erhöht schließlich die Wahrscheinlichkeit einer Vereisung und macht eine genauere Temperaturregelung erforderlich. Darüber hinaus ist im Gefrierpunkt nahe der Kaltwasserviskosität die Mobilität schlecht, und der Zirkulationsquerschnitt der Plattenverdampfereinheit ist sehr klein, was für die Verwendung einer guten Mobilität des Arbeitsmediums besser geeignet ist. Daher sollten, wenn möglich, Maßnahmen ergriffen werden, um den Gefrierpunkt zu senken, die Kaltwassertemperatur zu verbessern, den Kaltwasserdurchfluss zu erhöhen und andere Maßnahmen zu ergreifen.
Drittens ist das Steuergerät nicht perfekt. Das Starten und Stoppen der Kaltwasserpumpe ist nicht mit dem Betrieb des Kühlsystems verknüpft, und es gibt keine Erkennung und Steuerung des Kaltwasserdurchflusses und des Druckabfalls des Verdampfers. Das Kühlsystem verfügt zwar über einen Niederdruckregler, dieser wird jedoch nur zur Steuerung des Kompressor-Nulldruckparkens verwendet (um langfristige Geräteausfälle des Plattenverdampfers unter hohem Druck zu verhindern) und keinen Niederdruck-Betriebsschutz. Sobald die Pumpe angehalten wird oder der Verdampfer durch eine Verstopfung des Wasserdurchflusses verunreinigt wird, kommt es zu einer Eisblockierung.
Viertens, unsachgemäße Wartung.
1, die einlass wasser temperatur control langfristige verfall, der anzeigewert ist niedriger als der tatsächliche wert von etwa 1,5 grad, und instrument trägheit kann nicht die tatsächliche temperatur der kalten wasser einlass wasser. Im eigentlichen Betrieb führt dies dazu, dass die Temperatur des gekühlten Wassers nahe dem Gefrierpunkt liegt und das Gerät trotzdem nicht stoppt.
2, obwohl der Plattenverdampfer mit einer Frostschutz-Verstopfungs-Temperaturkontrollvorrichtung ausgestattet ist, kommt es häufig zu Eisverstopfungen, während die Frostschutz-Verstopfungsvorrichtung immer noch keine Aktion ausführt, da die Temperatur des gekühlten Wassers und der Gefrierpunkt sehr nahe an der Temperatur liegen Wasser ist es nicht einfach, den besten Kontrollpunkt einzustellen.
