恒溫恒濕試驗箱的板式換熱器技術分享

發布（bù）時間： 2022-12-12 來源（yuán）：勤卓（zhuó）環試

板（bǎn）式換熱（rè）器原理

勤卓品牌恒溫恒濕（shī）試驗箱，其中的製冷係統環節，會使（shǐ）用到板式換熱器，以完（wán）成製冷的效能，今天小編就（jiù）重點介紹勤卓品牌恒溫恒濕（shī）試驗箱的（de）板式換熱器，來讓製冷愛好（hǎo）者學習和探討。

板式換熱器是由帶一（yī）定波紋形狀的金屬板片疊裝而成（chéng）的新（xīn）型高效換熱器,構造包括墊片、壓（yā）緊板（bǎn）（活動端板、固定端板（bǎn））和框架（上、下導（dǎo）杆，前支柱）組成，板片之間由密（mì）封（fēng）墊片進（jìn）行密封並導流,分隔出冷/熱兩個流體通道,冷/熱換熱介質分別在各（gè）自通道（dào）流過,與相隔的板片進行熱量交換，以達到用戶所（suǒ）需溫度。

每（měi）塊板片（piàn）四角都有開孔，組裝成板束後形成流（liú）體的分配管和匯集管，冷/熱介質熱量交換後，從各（gè）自的（de）匯集（jí）管回流後循環（huán）利用。

總結（jié）一句話（huà）：板式換熱（rè）器是（shì）間（jiān）壁式傳（chuán）熱。

單流程結構：隻有2塊板片不傳熱－頭尾板。

雙流程結構：每一個流程有（yǒu）3塊板片不傳（chuán）熱。

板式換熱器分（fèn）類和結構

板式換熱器是由許多波紋形的傳熱板片，按一定的間隔（gé），通過橡膠墊片壓緊組（zǔ）成的可拆卸的換熱設備。

板式換熱（rè）器分類：

一般情況下，日韩天天综合主要根（gēn）據結構來區分板式換（huàn）熱器，也就是根據外形來區分，可分為四大（dà）類：

①可拆卸板式換熱器（又叫帶密封墊片的板式換熱器）

②焊接板（bǎn）式換熱器

③螺旋板（bǎn）式換熱器

④板（bǎn）卷式換熱器（又叫蜂窩式換熱器）

其中，焊接板式換（huàn）熱器又分為：半焊接板式換熱（rè）器、全焊接板式換熱器、板殼式換熱器、釺焊板式換熱器。

板式換熱器（qì）特點（diǎn）：

（1）體積（jī）小，占（zhàn）地麵積少（shǎo）；

（2）傳熱效率高；

（3）組裝靈（líng）活；

（4）金屬消耗量低；

（5）熱損失小；

（6）拆（chāi）卸、清洗、檢（jiǎn）修方便；

（7）板式換熱器缺點是（shì）密封周邊較長，容易泄漏，不能承受高壓。

板式換熱器有哪幾部分組成？有什麽作用？

板式換熱器主要由傳熱板片、密封墊（diàn）片、兩端壓板、夾（jiá）緊螺栓、支架等組成。

各部件作（zuò）用如（rú）下：

1、傳熱板片

傳熱板片是換熱器主要（yào）起換熱作（zuò）用的元件，一般波紋做成人字形，按照流體介質的不同，傳熱板片的材質也不一樣（yàng），大多采用不鏽鋼和鈦（tài）材製作而成。

2、密封墊片

板式換熱器的密封墊片主要是在換熱板（bǎn）片之間起密封作用。材質有（yǒu）：丁腈橡膠，三元乙丙橡膠，氟橡膠等，根（gēn）據不同（tóng）介質采用不同橡膠。

3、兩端（duān）壓板

兩端壓板（bǎn）主要是夾（jiá）緊壓住所有的傳熱板片，保證流體介質不泄漏。

4、夾緊螺栓

夾（jiá）緊螺栓主要是起緊固（gù）兩端壓板的作用。夾緊螺栓一般是雙頭螺紋，預緊螺栓時，使固定板（bǎn）片的力矩均勻。

5、掛架

主要是支承換熱板片，使（shǐ）其拆（chāi）卸、清洗、組裝等方便。

如釺焊式板式換熱器的結構構成：

⒈板式換熱器板片和板式換熱器密（mì）封墊片

⒉固定（dìng）壓緊（jǐn）板

⒊活動壓緊板

⒋夾緊螺栓

⒌上導杆

⒍下導杆

⒎後立柱

由一組板片疊放成具有（yǒu）通道型式的板片包。兩端分別配置帶有接管的端底板。

整機由真空（kōng）釺焊而成。相鄰（lín）的通道分別流動兩種（zhǒng）介質。相鄰通道之間的（de）板片壓製成（chéng）波紋。型式，以強化兩種介質的熱交換。在製冷用釺焊式板式換（huàn）熱器中，水流道總是比製冷劑流道多一個。

圖示為單邊流，有些換熱器（qì）做成對角流，即：Q1和Q3容納一種介質，而Q2和Q4容納另一種介質。

板式換熱器的應用

板式（shì）換熱器主要應用以下一些領域：

1.製冷：用作冷凝器和蒸發器。
2.暖（nuǎn）通空調：配合鍋爐使（shǐ）用的中間換熱器、高層建築中間換熱器等。
3.化學工業：純堿工業，合成氨，酒精發（fā）酵，樹脂合成冷卻等。
4.冶金工業：鋁酸（suān）鹽母液（yè）加熱或冷卻，煉鋼（gāng）工藝（yì）冷卻等。
5. 機械（xiè）工業：各（gè）種淬（cuì）火液冷卻，減速（sù）器（qì）潤滑油冷卻等。
6.電力工業：高壓變壓器油（yóu）冷（lěng）卻，發電（diàn）機軸承油冷卻等。
7.造紙工業：漂（piāo）白（bái）工藝熱回收，加熱洗漿液等。
8.紡織工業：粘（zhān）膠絲堿水溶液冷卻，沸騰硝（xiāo）化纖維冷卻等。
9.食品工業：果汁滅菌冷卻，動植物油加熱冷卻等。
10.油脂工藝：皂基常壓幹燥，加熱或冷卻各（gè）種工藝用液（yè）。
11.集（jí）中供熱：熱電廠廢熱區域供暖，加熱洗澡用水。
12.其他（tā）：石油、醫藥、船舶、海水淡化、地熱利用、太陽能利用。

具體日韩天天综合可以這麽歸類：

可（kě）拆板（bǎn）式換熱器應用領域：船舶海工、電力能源、石油化工、醫（yī）藥食品、機械設備、暖通區域；
釺焊板式換熱器應用領域：製冷空調、熱泵熱水、冷凍冷藏、汽車、機（jī）械設備；
同軸套管式換熱（rè）器應用（yòng）領域：空調製冷、熱泵熱水（shuǐ）；
高效罐式換熱器應用領域：熱泵熱水；

板式換熱器的優缺（quē）點

板（bǎn）式換熱器的優點：

1、板式換熱（rè）器（qì）傳熱（rè）係數高

波紋表麵板片主要（yào）有三種。突起狀板（bǎn）、渡紋板（bǎn）和（hé）人字型（xíng）板，在（zài）供熱領（lǐng）域人字型采（cǎi）用最多。在低流速即0.15～0.85m/s下就（jiù）能激發湍流流（liú）動（dòng）狀態，而且在板片兩（liǎng）側傳熱係數很高，由數據表明，板式換熱器傳熱係數是列管式的2～4倍，而此時壓降相近。

2、板式換（huàn）熱（rè）器汙垢熱阻小

板（bǎn）式換熱器的板材一般采用不鏽鋼板或鈦板等合金鋼板，一般板厚儀為0.8～0.9mm，由於板壁薄，使板壁的熱阻減小。當然也跟板（bǎn）壁發生強（qiáng）烈的湍流（liú）有關，致使換熱器表麵汙垢熱阻小。據美國板式換熱器製（zhì）造（zào）協會（TEMA）標準規定t板式換熱器汙垢熱阻，當用同樣一種介質（zhì）時，可按列管式換熱器內汙垢熱阻l/5選取。另具一些文獻介紹，板式換熱器汙垢熱阻一般約為（wéi）0.00012m·℃· htkcal。當（dāng）設（shè）計時，介質是凝結水或蒸汽時，板式換熱器汙垢熱阻為0.O0001m·℃·h/kcal，而列管式換熱器汙垢熱阻則（zé）是0.0001，兩者之（zhī）倒是1：10。

3、板式換熱器汙垢較輕

這是因為板間具有較高的端流，致使汙混雜物懸浮，這時板作為傳熱麵很光滑，即便汙垢沉積掛於板上，因無死角（jiǎo），板材表麵不易腐蝕，這時湍流有助於自身洗滌，衝刷附著板上的汙垢，起剝離作用。同時（shí）板間流動，空間小，使介質（zhì）滯留量少，所以清洗起來簡單方便。

4、板式體積（jī）小，因此向周圍環境（jìng）散失的熱量也較少

據有關文獻報導（dǎo），一般隻有（yǒu）列管熱損失1/5左右。同時板式占地麵積小，僅為列管式換熱器的1/5～1/10，加上列管式換熱（rè）器抽芯管檢修、檢查等，這個數就更小（xiǎo），重量輕（qīng），在帶相同的（de）熱負荷時.板式重量隻是列管式的1/4左右，這（zhè）樣相應地給檢查清洗、保養都帶來方（fāng）便條件（jiàn）。

5、泄露時容易發現

在板（bǎn）式換熱器發生泄漏對，板式換熱器內的介質是泄漏在外表麵，不是像列管換熱器那樣，發生於一（yī）次永與二次水互（hù）串，並在一般狀（zhuàng）況下不（bú）易發（fā）覺。

6、操作方便

板式換熱器的起動和停（tíng）止運行所需要的時間短，操作方（fāng）便，受到操作管理人員的歡迎（yíng）。

7、組裝靈（líng）活

根據不同的負荷，可把一個流通（tōng）的板片數和程數相結合起來，所以板式組裝靈活。如果采用（yòng）中間連接板或中間隔（gé）板（bǎn），可一個（gè）台架上裝幾個換熱器，運行不同的負荷，這樣可以減少係統中管線、閥門配件等設備，對降（jiàng）低工程造（zào）價，減少占地麵積都有益處。

板式換熱器的缺點

1 ：工作壓力在 2.5MPa以下

板式換熱器是靠（kào）墊（diàn）片進行密（mì）封的，密封（fēng）的周邊很長，而且角孔的兩道密封（fēng）處的支（zhī）撐情況較差，墊片（piàn）得不到足夠的壓（yā）緊力（lì），所以目前板式換熱器的最高工作壓力（lì）僅為2.5MPa；單板麵積（jī）在1㎡以上時，其工作壓力往往低於2.5MPa。

2 ：工作溫度在 250 ℃以下

板式換熱器的工（gōng）作溫度決定於密封（fēng）墊片能承受的溫度。用橡膠類彈性墊片時，最高工作溫度（dù）在 200 ℃以下；用（yòng）壓縮石棉絨墊片（Caf）時，最高工作溫度為250- 260 ℃。

3 ：不適用於易堵塞通道的介質的換熱

板式換熱器的板間通道很窄，一般為 3-5mm，當換熱介質中含有較大的固體顆粒（lì）或纖維物質（zhì），就容（róng）易堵塞板間通道。對這種換熱場合，應考慮在入口安裝過濾裝置，或采用（yòng）再生冷卻（què）係統（tǒng）。

板式換熱器的安裝維護

換熱器接管的顛倒放置

換（huàn）熱器的安裝姿勢

應垂直安裝。

不要（yào）采用（yòng）水平放置形式。

隻有在全麵試驗（yàn）並作出評估以（yǐ）後才能如下圖示方法安裝。

側邊朝下（xià）（圖1）的放置稍好一些，估計用作蒸發器時容量會減少25%，

冷凝器不（bú）清楚，但肯定（dìng）會（huì）減低。

傾斜5 ~10°的BPHE可以把容量減少降（jiàng）低到（dào）能夠（gòu）接受的程度（圖2）。

冷凝器的放置方式必須使製冷劑（jì）從下麵兩個接管出入，防（fáng）止液阻塞（圖2）。

蒸（zhēng）發器應將製冷劑接管在上，防止汽阻塞（sāi）（圖3）。

換熱器的安裝（zhuāng）和水側管路布置

不要讓震動和（hé）管道的熱膨脹波及到換熱器。可采取（qǔ）：

—在BPHE和支架之間加橡膠墊。

—壓（yā）縮機采用減振器。

—直管段較長時，采用波紋管或其它吸（xī）振裝（zhuāng）置。

如果水路（lù）從上部接管接（jiē）入並且壓力降較小，低於相應的靜（jìng）壓差，那麽（me），水就（jiù）不會充（chōng）滿BPHE。換熱器的（de）上部形成空氣腔並阻（zǔ）塞部分傳熱麵。

一個高於進口接管的回彎可（kě）以使水充滿BPHE（圖示）。

換熱器的管路焊接

用溶劑對焊接表麵清（qīng）洗並去（qù）除油汙。為避免（miǎn）氧化並冷卻BPHE，將氮氣吹過被（bèi）焊接的（de）管路。水側管路通水並保持流（liú）動（dòng）。焊接開（kāi）始前就通水並持續到（dào）可以手摸BPHE為止。也可以在接管根部纏（chán）繞濕布或不斷用（yòng）水衝刷焊件。

焊料至少含銀45%，釺焊應在低於650 ℃下（xià）進行。任何情況下焊件都不應超過（guò）800 ℃。

TIG（鎢極惰性（xìng）氣體保護電弧焊（hàn））焊接和保護氣是放熱量最（zuì）少的焊接法，應盡量采用。

在管口壓降較大（dà）時，換熱器的不均勻分布

釺焊（hàn）換熱器排汽（qì）和排（pái）水（shuǐ）（某些流程須配置一些附加接管）

釺焊換熱器用於冷凝（níng）器/冷凝液液位（高度）控製的危險

避免在一台冷凝器內使冷凝液進一步過冷，由於K冷凝遠大（dà）於K過（guò）冷，過冷（lěng）麵積（jī）和冷凝麵積的（de）轉換會（huì）引起大的容量變化，結果（guǒ）可能是控製（zhì）問題並產生（shēng）震蕩。除此以外惰性氣體還（hái）會在冷凝器內被（bèi）有效分離，並浮在其上部。

冷（lěng）凝器其他方麵

冷凝（níng）器（qì）的壓力（lì）降

製冷劑通（tōng）常在強製壓（yā）力（lì）下（xià）運行（háng），該壓（yā）力使足夠的壓力降可資（zī）利用。

大溫差（小流量）下的允許（xǔ）壓力（lì）降比小溫差（大流量）下的允許壓力降高，但溫差不（bú）應小（xiǎo）於1～2℃。

管口的（de）壓力降（jiàng）應小於20%的總壓力降，否則從第一個到最後一個（gè）通（tōng）道會發生分配（pèi）不均。

冷凝器的冷凝（níng）壓力

應保持盡可能低的設（shè）計冷凝壓（yā）力，降低冷凝壓力意味著給定製冷量下，減少壓縮機的耗能，或壓縮機耗能一定時，增加製冷量。冷凝溫度與入口水溫之差控製在5～10℃最為合適。

壓縮機運行過程中，應保持壓力（lì）不變，當冷（lěng）卻水溫降低時，冷凝壓力至少不應（yīng）降低到限定值，如降低過多，熱力膨（péng）脹閥就不能有足夠（gòu）的壓差給出所要求的容量。

水流方向

由於冷凝器循環的負荷（冷凝量）大於蒸發器（qì）循環的負荷（製冷量），所以最好讓（ràng）冷（lěng）凝器循環呈（chéng）逆流（熱泵循（xún）環），蒸發器循環呈順流（liú）（製冷循環）。

壓力降

從經濟觀點出發，可把壓力降調整到一個（gè）合理的（de）值，壓力降小於0.2～0.3MPa時，在釺焊（hàn）換熱器內不會有侵（qīn）蝕的危險。流量和壓力降必須同時計算，以便求出最佳值。殼管式（shì）或套管式換熱（rè）器利於在大流（liú）量，低壓力降下工作，而釺焊換熱器則相反。

最佳流量一般是使每米流道長的壓力降大於0.04MPa，且管口壓力降約小於30%的總壓力降。

冷凝器故障診斷

容量不（bú）足

查（chá）驗流量，溫度和壓力降等（děng）參數。判斷什（shí）麽現象引起壓力降異常。

檢查水流動受阻，來自儲液器的滿溢，以及異常聲音等，檢查（chá）冷凝器外表麵的溫度（dù）變化。大（dà）溫差有可（kě）能是惰性氣（qì）體阻（zǔ）塞，或水側阻塞（sāi），要不然是（shì）製冷劑流動受阻，若不是純水，檢查冷卻流（liú）體。若是乙二醇（chún）水溶液或類似物，可校核其濃（nóng）度（dù）和/或粘度。濃度太高會（huì）削弱傳（chuán）熱。

檢查冷凝器液（yè）體（tǐ）側中汙（wū）垢情況和製冷劑側中潤滑油情況，蒸發器和壓縮機（jī）是否匹配（pèi）。檢查（chá）壓縮（suō）機。在額定壓力（lì）下壓縮機是否排出足夠的製冷劑到冷凝器。若排出（chū）的比吸入（rù）的多，多出（chū）的製冷（lěng）劑不能在冷凝器內冷（lěng）凝，使容量降低。是（shì）否由於壓縮機磨損造成製冷劑的內部泄漏？轉速和電流消耗是否與其（qí）容量相一（yī）致？

容量低，但冷凝（níng）液的過冷（lěng）度（dù）又太大，這意味著冷凝（níng）液液位過高，阻塞了冷凝器用於冷凝的加熱表（biǎo）麵。此現象可能是係統中的製冷（lěng）劑（jì）充灌量太多。

不穩定性

儲液器壓（yā）力控製閥與冷（lěng）凝器之間距（jù）離大，意味著冷凝液在其液位升高以前不得不充滿冷凝液管，即響應時間長（zhǎng），與此相反（fǎn），當冷凝器排液時，響應時間短。

檢查各種閥門的力學性（xìng）能。尤其是膨脹閥，水中的雜質（zhì）或因磨損而產生的金（jīn）屬（shǔ）碎屑，很容易阻塞流動並損壞閥（fá）門。如果流量減少是（shì）由堵塞所造成，其容量（liàng）同樣要降低。這種被堵塞的閥門會通過其不規則的控製運作（zuò）和/或異（yì）常聲音顯露出來。

釺焊換熱器用（yòng）於蒸發器

沸騰放熱（rè）係數

對於與油互溶（róng）的製冷劑，如R22，油會影響沸騰放熱係數，在（zài）R22中油（yóu）的濃度在3～5%範圍內（nèi），沸騰放熱係數隨油濃度的增（zēng）加而增大，超過（guò）5%時（shí），沸騰放熱係數又降低。這種影響可用製冷劑-油混合物的表（biǎo）麵張力降低，使更多的汽化核心（xīn）起作用來加以解釋。油濃度高時製冷劑中油（yóu）的影響（xiǎng）可以忽略，此時混合物粘度加大將起主導作用。

遺憾的是：預測沸騰放熱係數是很困難的（＞9%的誤差）。

幸運的是：上述（shù）的機（jī）理在工業，尤（yóu）其（qí）在製冷蒸發器中起著次要作（zuò）用。

在圓形流道中垂直,向上的兩相流流態圖

直接（jiē）膨脹（zhàng）式蒸發器

製冷劑流入蒸發（fā）器進口處已部分汽化,一般對R22入口蒸汽幹度約為25%,製冷劑是飽和（hé）狀態,當液體在蒸發器中上升時,壓力降低(壓力降和靜壓的原因).溫度將由進口處降至製冷劑都蒸發的狀態（tài）點.蒸汽將開始過熱（rè）.過熱度是變化的,對R22一（yī）般是5℃。

蒸汽過熱能保護壓機免受液（yè）滴(5%的不可壓縮油滴不會導致液擊)蒸發引起的衝擊.並能（néng）避免液滴衝走壓機中的油。

按照對液擊敏感高低程度,分壓機類型由高到低依此是:開啟活塞式壓機,螺杆式壓機,對液擊最不敏感的是透平壓機和渦旋式壓（yā）機。

過熱度5 ℃可將R22(飽和溫度0 ℃)含有1.8%的液滴蒸發為100%的飽和（hé）蒸汽(0℃)。

熱力膨脹閥的選擇和安裝

膨脹閥和蒸發器必須有（yǒu）相（xiàng）同的名義換熱量和過熱度。

兩隻表麵上相同，而效應不同的閥門，應選擇斜率小的（如（rú）圖示（shì））。

萬一（yī）有可能發生不穩（wěn）定（dìng）的係統，蒸發器應該設計成其過熱度大於（yú）5℃的名義過熱度。由於正常設計預量和垢阻（zǔ），實際設計應該如此。這會增大斜率，但是容量有一（yī）定（dìng）損失。

選擇最（zuì）大容量小於蒸發器零過熱度容量的閥門，如（rú）果震蕩發生（shēng），也（yě）不會有未蒸發的製冷劑（jì）進入（rù）壓縮機的危險。

在換熱器中，由於管（guǎn）口速度低，危險在於：通過膨脹閥的氣態和液態（tài）製冷劑，可能（néng）分離而進入不同的流道（dào）。另（lìng）一方麵，如果管口流速過大，導致管口（kǒu）壓降（jiàng）相對於流道壓降要大，這將導致製冷劑分液不均。

以下的各種改善分液不均的方案都有缺陷，正確安裝的膨脹閥是使其進口管徑盡可能的小（如加裝（zhuāng）一個帶有預混器的接管）。特別對低溫（wēn）製冷，欽（qīn）寶的分配器是很有效（xiào）的。其缺（quē）點是它很難（nán）應用於可逆的係統，即當用作冷凝（níng）器時（shí），膨脹閥也應比（bǐ）通常情況稍大。

感（gǎn）溫包禁止安裝在管道底部（bù），防止油的幹擾（rǎo）。

製（zhì）冷劑（jì）會從膨脹閥的填料盒泄露出來，因此液態製冷劑會和蒸汽一起進入壓縮機。一般說明書說明，感溫包應安裝在壓力表的上遊，以（yǐ）免讀數錯誤，但這（zhè）意味著（zhe）進入壓縮機（jī）的過熱度不正確。因此，如果蒸（zhēng）發器和壓縮機之間有足夠的距離，感溫包要放（fàng）在壓力表下遊 400～600mm外，液態製冷劑可充分蒸發（fā）。感溫包將可（kě）測到正（zhèng）確的過熱度。傳壓管必須安裝在感溫包的下遊。

感溫包和傳壓管必須安裝在水平彎頭之後的一段水平管路上，彎頭充作汽液分離器，排除液態製冷劑和（hé）油對（duì）測量的幹（gàn）擾。

膨脹閥到蒸（zhēng）發器的管路應平直，並且與閥門出口管徑相同。

如果壓縮機與感溫包（bāo）和傳壓管之（zhī）間距離太（tài）短，由（yóu）於膨脹閥（fá）沒有時間對負荷作出響應，液態（tài）製冷劑有可能進入壓縮機。電磁閥應該盡可（kě）能近地安裝（zhuāng）於膨（péng）脹閥前麵。

蒸發器故障診斷

震蕩（無論多麽謹慎，震蕩都將發生）

改變靜過（guò）熱度。將感溫包安裝（zhuāng）離蒸發器遠些。震蕩是否僅在低容量下發生？具有非常低的流道流量的蒸發器，有時工作不穩定。冷凝器或儲液器流量是否恒定（dìng）？其特性參數是否恒定？是否有熱氣旁通控（kòng）製或凍結保護，它們是否是震蕩的來源？

盡量提高蒸發器中兩種介（jiè）質的溫差，使膨脹閥曲（qǔ）線（xiàn）移到其斜率小於蒸發器曲線斜率的區（qū）域，提供了可允許的誤差。檢查係統的製冷劑充滿度。如不（bú）足，儲液器將跑（pǎo）幹（gàn），膨脹閥製冷劑流量不規律（lǜ），這樣給蒸發器穩定性和容量帶來影響。

容量不足（zú）

查驗流量，溫（wēn）度和壓力降等參數。壓力降是否暗示某（mǒu）些（xiē）不正常？水流動受阻或油過多。在不同位置交換使用溫度計。小（xiǎo）溫差很容易被不（bú）正確（què）的溫度計所掩蓋。檢查蒸發器外表麵的溫度變化（huà）。大溫差有可能是水側或製冷劑側分液不均。通過溫度和流量的各種（zhǒng）組合，雙檢傳熱。

檢查加熱（rè）流體（tǐ）。若（ruò）是（shì）乙二醇水溶液（yè）或類似物，可校（xiào）核其濃度和/或粘度。濃度太高會削弱傳熱，太低容易凍結。檢查冰的形成。冰將損害傳熱，實際出口溫度（dù）將升高。檢（jiǎn）查蒸發器液體側中汙垢情況和製冷劑側中油垢情況。

冷（lěng）凝器和壓縮機是否匹配，製（zhì）冷劑中是否有（yǒu）水。在膨脹閥處水將變成冰，從而阻塞製冷劑流動。檢查冷凝器壓力。如果（guǒ）壓力太低，沒有足夠的壓力驅動製冷劑（jì）流過膨脹閥。

不穩定因素。它將（jiāng）導致容量降（jiàng）低。檢查過熱度，如果大於設（shè）計值，說明蒸發（fā）器應能蒸發比實際更多的製冷劑，即增大容（róng）量。可能由於太小的閥門，管道阻礙物，過濾器過髒（zāng），結冰，儲液器跑幹（gàn）等等。由此蒸發器不能蒸發超過（guò）其進入量更多的製冷劑（jì），並且進入量太少，致使（shǐ）容量（liàng）太低。如果針對已被調好過熱度，膨脹閥不（bú）能給予所需的容量，且靜裝配過熱度設置小，係統將（jiāng）不可能提供更多（duō）製冷劑。

將感溫包卸下，讓其加熱（rè）。感溫包溫（wēn）度升高迫使（shǐ）膨脹（zhàng）閥達到最大（dà）容（róng）量值，看看容量增加了嗎（ma）？製冷劑不斷從有故障的（de）熱氣旁（páng）通閥漏出。於是，降低了容量。檢查膨脹閥的進口溫度。如果具有相當高的過冷度，如裝有（yǒu）回熱器（qì），相比（bǐ）於在冷凝壓力（lì）下進入膨脹（zhàng）閥，有較少的液體蒸發。較低蒸汽（qì）幹度降低（dī）傳熱係數。因此容量減少。

製冷劑側的汙垢

產生原因

油（在傳熱（rè）麵上產生絕熱的油膜）。

油分解的產物（在壓縮機中被加熱到超過油的分解溫度）。

磨損和破裂（壓縮機的磨損，對傳熱不一定有害）。

水（油（yóu）和水以及油的分解物會（huì）形成汙垢）

清洗和預防

通常不對製冷劑側進行清洗，除非係統被完全堵塞。這種汙垢最可能是油（yóu）極其分解物。可用一些（xiē）合適（shì）的洗滌劑清洗。

為了保證油在蒸發器中良好地通（tōng）過，製冷劑蒸（zhēng）汽速度或者剪切（qiē）應力越大越好。剪切應力正比於單位流道（dào）長的壓力（lì）降。通常5KPa/m就足（zú）夠了。

冷凝器水側的汙垢

水（shuǐ）的類型（xíng）

自（zì）來水—水質和（hé）水溫都很好。

井水（shuǐ）—相當冷且幹淨（jìng）及較低的微生物含量（liàng），但是生成水垢的含鹽（硫化鈣，流化鎂，碳酸鈣及碳酸鎂（měi））濃度有時會相當高。從簡單的過濾到精細的預（yù）處理可能（néng）是需要的。

由於水溫（wēn）低，而且一般可獲得的數量很少（shǎo），所以允許溫升大於冷卻塔水的（de）水溫升，而冷（lěng）卻（què）塔水（shuǐ）的溫升在（zài）低流量條件下為（wéi）10~15℃。

冷卻塔水—冷卻塔水通常比來自（zì）同一（yī）地區的井水溫度高15~20℃。含鹽量會10倍於補充水。在汙染嚴重地區，會夾帶灰塵和腐蝕性氣體（tǐ）。需要對其進（jìn）行各種（zhǒng）處理。冷卻（què）塔通常設計成約5℃的水溫降。

河（hé）水和湖水—鹽濃（nóng）度通常相當低，但是含有相當數量的固體顆粒。微生物活性（藻類，細菌和真菌）很高，有時會有農藥。預處理是必（bì）需的（de），溫度通常介於井水和（hé）冷卻塔（tǎ）水之間。由於環境的原因，其溫升（shēng）不允許超過10℃。

城市廢水—通常含有天然農藥，特（tè）別是自由氨。有時用吹氣法除氨。一般不能用作BPHE的冷凝器的（de）冷卻介質。

鹽水和海水—由於氯離子的腐蝕作用，不能（néng）用作BPHE的冷凝器的冷卻介質。

冷（lěng）凝器水側汙垢的清洗（xǐ）

水側的腐蝕

氯化的水

水中加氯處理（如（rú）遊泳池）或海水倒灌,此時氯轉變成氯離子（Cl-)並逐漸遞（dì）增，一（yī）段時間後，氯離子濃度會增加至在板片上形成坑蝕，腐蝕的發生比下圖所顯示（shì）的要低得多。

預防不要在BPHE之前立即（jí）放（fàng）置加氯點，應該盡（jìn）量遠些（xiē）。

PH值（zhí）愈高愈好，至少>7。

在（zài）BPHE進口，Cl2<0.5ppm。

水溫（wēn）50～60℃時，控製Cl-<150ppm，水溫70～80℃時，控製Cl-<100ppm。

氯化鈣和溴化鋰溶液濃縮的氯化鈣溶液在高PH值和低溫（<0℃）時，不腐蝕不鏽鋼。對25%濃度的氯化鈣溶液（yè），316L可用於（yú）溫度<80℃，100%濃度時，可用於溫度<20℃。如果用抗腐蝕劑如（rú）重（chóng）鉻（gè）酸鹽，對溶液進行處理，它對（duì）銅同樣有腐蝕性。當設備停止運行，且使溶液的溫度升高，尤其是（shì）使溶液的PH值降低了，比

如不適當（dāng）地用水清洗後，則（zé）會引起金屬點腐蝕。上述性質同樣適用於溴化鋰溶液。

預防金屬（shǔ）點腐蝕是一（yī）種很快的過程，對蒸發器內點腐（fǔ）蝕（shí）的影響可能是災難性（xìng）的。僅僅使用抗腐蝕的工業溶液。這種溶液正確地（dì）說明，它與銅和不鏽鋼是相容的。

製冷劑（jì）側（cè）的腐蝕

氫氟氯碳化物（HCFC）的分解產物。在（zài）一定條件下，HCFC將分解，氯（lǜ）氟和氫將形成鹽酸（suān）和氫氯酸。

HCFCS可能更容易分解，如果氧氣存（cún）在，將加速分解。

水的存在。完全幹燥的氫氯酸和氫氟酸無很大的腐蝕性，在水溶液中成為最強的酸（suān）。

高溫。<100℃時（shí），危險性很小，但當（dāng）有催化劑時，分解將加快（kuài）。鎳，鉻，釩（fán）等以及氧化物可以做催化劑。不鏽鋼在焊接時可形成這些氧化物。因此在焊接過程中不容許有氧化過程。

油分解過程中有機酸的形成。當有水存在時會加速。礦物油通常不會有麻煩。一些新型合成油含有非常活躍的雙鍵（jiàn）分子，與水或（huò）氧（yǎng）形成有機酸。

氨。幹燥的氨不會對銅腐蝕。由於水份（fèn）通常是存在的，在氨製冷係統中，不能用（yòng）銅釺焊換熱器。氨的熱力特性意味著壓縮機排氣溫度較高，有油（yóu）分解的危險。這可能導致（zhì）潤滑故障，以及形成無腐蝕性的汙垢。在油分解的過程（chéng）中形成的酸將被氨中和（hé）掉。

焊劑（一（yī）般不會進（jìn）入換熱器）。焊劑化合物能除去金（jīn）屬表麵的氧化物，形成烈性腐蝕劑。

預防經常檢查幹燥器。

限製壓（yā）縮機出口溫度。

檢（jiǎn）查過濾器。如果偶然發生堵塞，這可能是油分解物生成的跡象。

在焊接接管時，應用氮氣保護（hù）（向接管（guǎn）和（hé）設備內吹入氮氣）。

BPHE的（de）泄漏/不（bú）同類（lèi）型的泄漏

泄漏的查找（zhǎo）

係統檢查（chá）

—檢查停機程序和蒸（zhēng）發溫度。冷凝器中壓力是否得以控製？冬季最大冷凝壓力（lì）低（dī）會迫使蒸發溫度下（xià）降。

—檢查停車和啟動程序和如（rú）果熱衝擊可能發生的溫度變化（huà）檢查。是否（fǒu）冷流體突然進入較熱的BPHE，或反之亦然？

—檢查來自其它設備的振動。是否有可減（jiǎn）力或減振的彎頭或波紋管？

—在並聯壓縮（suō）機或BPHE情況下，當一台機組突然起動或（huò）停車（chē）時，可能（néng）會導致（zhì）突然的壓力或溫度波動。是否所有的BPHE都有自身的壓力控製（zhì）器（qì）？

—在（zài）水側是否應用了電動（dòng）閥或（huò）電（diàn）磁閥？在BPHE之後安裝電磁閥（fá），可能（néng）導致水擊。

—是否應用了（le）通過調節（jiē）運行時間可以半（bàn）連續運行的閥門？這（zhè）種閥門可能開1秒，關5秒，從關轉向開（kāi）5秒，關1秒。它們是溫度，壓（yā）力驟變的原因。

—水中是否含有過量（liàng）的氯離子或其它腐蝕（shí）劑？試取水樣。

外部檢查

—在正對進水口處的（de）反麵蓋板上是否有鼓包（bāo）？

—兩側是否（fǒu）有變形跡象？

—接管連接（jiē）是否密（mì）封？

—檢查外（wài）表是否有運輸或安裝損壞？

BPHE凍結的防止/安裝

水凍結過程

壁溫恰好是0℃時，不會結冰，必須（xū）有一定的過冷度。

主流水溫接近0℃時，冰層會逐漸（jiàn）加厚（hòu）最後把整個流道阻塞。

在一個直接膨脹蒸發器裏，製冷劑的進口溫度通常要比蒸發溫度高出1.5-2.5℃。流動形式（shì）一般是逆流，即溫度最（zuì）低的水將遇到（dào）溫度最低的液態製冷劑。

在一般的穩定（dìng）運行工況下，當壁溫還沒有降（jiàng）到0℃以下時蒸發溫度可能已（yǐ）經遠低於0℃了。但這種情況會在（zài）哪裏發（fā）生？

—很難確定（dìng）。取決於溫度分布，水和製冷劑的壓力降等因素。

—先在一個流道內（nèi）結冰，流道阻（zǔ）力增加而使水流量減小，水溫和壁溫被冷卻到更低的程度，結更多的冰，直至板片破裂。

—隻要蒸發溫度低於0℃，凍結都有可能發（fā）生（shēng）。

乙二醇或鹽溶液凍結時，形成的冰晶體中（zhōng）含（hán）有純水，因此該冰晶體的融點是0℃。所以當溫（wēn）度升高時“冰”依然存在，與水結的冰（bīng）將融化（huà）有所不（bú）同。

由（yóu）於這（zhè）種結冰滯後作（zuò）用，可能在蒸發（fā）器中出（chū）現冰的集結（jié）現象。所幸的是溶液冰晶（jīng）體中含（hán）有乙（yǐ）二醇或鹽，因而它更象（xiàng）一團鬆散（sàn）的泥漿而不象純冰那樣是堅硬的一（yī）塊。

BPHE凍結的防（fáng）止/熱力和水力設計

恒溫恒濕試驗箱的板式換熱器技術分享

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