มีปัญหาบางประการในการใช้แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนในอุปกรณ์ทำความเย็น
ในปัจจุบัน มีการใช้แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนในอุปกรณ์ทำความเย็นขนาดเล็ก (น้ำหล่อเย็น) และจะมีการขยายการใช้งานต่อไป สาเหตุหลักมาจากประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนที่ยอดเยี่ยมของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่น ปริมาตรน้อย น้ำหนักเบา และการปรับปรุงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นอย่างต่อเนื่อง โดยรวมแล้วผลการใช้งานจริงนั้นดี อย่างไรก็ตามมีปัญหาบางอย่าง
เนื่องจากแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนมีความสามารถในการแลกเปลี่ยนความร้อนสูง (ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนเป็นหลายเท่าของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั่วไป พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนต่อหน่วยปริมาตรจึงมาก) และมีปริมาตรน้อย น้ำหนักเบา จึงเป็นที่ชื่นชอบของผู้วิจัยและผู้ใช้ อย่างไรก็ตาม ความต้านทานแรงดันและประสิทธิภาพการปิดผนึกของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นไม่ดี ซึ่งจำกัดการใช้งานของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นในงานวิศวกรรม
ก่อนหน้านี้ แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนส่วนใหญ่จะใช้ในสื่อการทำงานที่สะอาด ความดันทำงานไม่สูงเกินไป ความต้องการการรั่วไหลไม่รุนแรงเกินไป การรั่วไหลจะไม่ส่งผลกระทบอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อมและสื่อการทำงานระหว่างอุปกรณ์ เช่นนำไปใช้ในระบบแลกเปลี่ยนน้ำร้อนโยธาและระบบแลกเปลี่ยนน้ำร้อนไอน้ำ
ในปัจจุบัน อุปกรณ์ทำความเย็นที่ใช้แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน ส่วนใหญ่เป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กบางส่วน นำเข้าส่วนใหญ่ประสานแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน สำหรับการใช้แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนแยกต่างหากบนคอนเดนเซอร์และเครื่องระเหยของเครื่องทำความเย็นขนาดใหญ่ เป็นไปได้ในทางทฤษฎี แต่เราไม่เห็นรายงานที่เกี่ยวข้อง กล่าวคือ ผู้คนมีความกังวลเกี่ยวกับความนิยมที่เพิ่มขึ้นและการประยุกต์ใช้แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนในอุตสาหกรรมทำความเย็น และความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือและปัญหาที่เกี่ยวข้องจำเป็นต้องได้รับการแก้ไขเพิ่มเติม
ตอนนี้ใช้ชุดอุปกรณ์ทำความเย็นที่ใช้เป็นตัวอย่างในการวิเคราะห์
อุปกรณ์นี้ใช้หน่วยระบายความร้อนด้วยอากาศ Meyule ขนาด 7.{1}}นิ้ว 2 เครื่องที่ทำงานคู่ขนานกันเพื่อผลิตน้ำเย็นเพื่อผลิตถังฉนวนสำหรับเบียร์สด ฉนวนถังระบายความร้อน การเพิ่มสารป้องกันการแข็งตัวในน้ำเย็นเพื่อควบคุมจุดเยือกแข็งที่ประมาณ {{2 }} องศา จุดควบคุมอุณหภูมิน้ำเย็นตั้งไว้ที่ทางเข้าคอยล์เย็นแบบแผ่น อุณหภูมิควบคุม 2~4 องศา
ปัญหาหลักของชุดอุปกรณ์นี้คือบล็อกการแช่แข็งของเครื่องระเหยแบบแผ่น ระบบจะทำงานตามปกติภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง แต่บล็อกจะแข็งตัวได้ง่ายภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิต่ำ (เมื่ออุณหภูมิขาเข้าประมาณ 2 องศาและเครื่องกำลังจะปิด) เมื่อเครื่องระเหยแบบเพลทแข็งตัว สภาพการทำงานจะเสื่อมลงอย่างมาก และภายในเครื่องระเหยแบบเพลททั้งหมดจะถูกแช่แข็งในเวลาอันสั้น
แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นอันตรายต่อแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน เนื่องจากแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างบอบบาง ความหนาของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนมีขนาดเล็กมาก ไม่สามารถทนต่อแรงกระแทกจากแรงภายนอก เมื่อเกิดการอุดตันจากการแช่แข็ง น้ำแข็ง การขยายตัวของคริสตัลจะทำให้เกิดการเสียรูปหรือการรั่วไหลภายในของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนโดยตรง มีอิทธิพลอย่างมากต่อการดำเนินงานและการผลิตอุปกรณ์ทำความเย็น
วิเคราะห์ปัญหา
ประการแรก ระบบทำความเย็นไม่ตรงกัน เครื่องระเหยมีขนาดเล็ก หรือเนื่องจากการทำงานระยะยาวของเครื่อง ความสามารถในการแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องระเหยแบบแผ่นจะลดลงเนื่องจากการปรับขนาดและการเปรอะเปื้อนภายในเครื่องระเหย ส่งผลให้อุณหภูมิการระเหยต่ำ (-10 องศา ) ในกระบวนการทำงานจริง
1. อุณหภูมิการระเหยต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำเย็น ซึ่งเพิ่มความเป็นไปได้ของการอุดตันของแผ่นระเหย
2 ความแตกต่างของอุณหภูมิการถ่ายเทความร้อนของเครื่องระเหยมีขนาดใหญ่ ไม่ได้ให้ข้อดีของเครื่องระเหยแบบแผ่นอย่างเต็มที่ ไม่เอื้อต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำความเย็น เมื่ออุณหภูมิขาเข้าของน้ำเย็นเท่ากับ 2 องศา (ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างน้ำเข้าและออกจากเครื่องระเหยคือ 5 องศา ) อุณหภูมิทางออกของเครื่องระเหยคือ -3 องศา และความแตกต่างของอุณหภูมิการถ่ายเทความร้อนคือ 9.3 องศา เนื่องจากเครื่องระเหยแบบแผ่นมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูง ความแตกต่างของอุณหภูมิการถ่ายเทความร้อนควรน้อยกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั่วไปเป็นอย่างน้อย เช่น เลือกประมาณ 2 องศา
สอง น้ำเย็นจุดเยือกแข็งสูง เมื่อเครื่องระเหยทำงานที่จุดอุณหภูมิต่ำ (อุณหภูมิขาเข้า 2 องศา) อุณหภูมิขาออกจะสูงกว่าจุดเยือกแข็งเพียง 3 องศา ไม่ได้หมายความว่าจะไม่ได้รับอนุญาตในทางปฏิบัติ แต่จะเพิ่มความเป็นไปได้ของน้ำแข็งติดขัด ทำให้ต้องมีการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำยิ่งขึ้น นอกจากนี้ น้ำเย็นที่อยู่ใกล้จุดเยือกแข็งมีความหนืดสูงและมีสภาพคล่องต่ำ และส่วนการไหลของชุดคอยล์เย็นแบบแผ่นมีขนาดเล็ก ดังนั้นจึงเหมาะสมกว่าที่จะใช้สื่อการทำงานที่มีสภาพคล่องดี ดังนั้น หากเป็นไปได้ ควรใช้มาตรการเพื่อลดจุดเยือกแข็ง เพิ่มอุณหภูมิทางออกของน้ำเย็น และเพิ่มการไหลของน้ำเย็น
สาม อุปกรณ์ควบคุมไม่สมบูรณ์ การเริ่มและหยุดของปั๊มน้ำเย็นไม่ประสานกับการทำงานของระบบทำความเย็น และไม่ได้ทดสอบและควบคุมการไหลของน้ำเย็นและแรงดันตกของเครื่องระเหย แม้ว่าระบบทำความเย็นจะมีตัวควบคุมแรงดันต่ำ แต่จะใช้เพื่อควบคุมการปิดแรงดันศูนย์ของคอมเพรสเซอร์เท่านั้น (เพื่อป้องกันไม่ให้แผ่นระเหยรับแรงดันสูงเมื่ออุปกรณ์ไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานาน) และไม่มีแรงดันต่ำ การป้องกันการทำงานของแรงดัน เมื่อปั๊มหยุดทำงานหรือการไหลของน้ำในคอยล์เย็นลดลงเนื่องจากการอุดตันที่สกปรก จะเกิดน้ำแข็งเกาะ
สี่ การบำรุงรักษาที่ไม่เหมาะสม.
1. ตัวควบคุมอุณหภูมิขาเข้าอยู่ในสภาพทรุดโทรมเป็นเวลานาน ค่าที่แสดงต่ำกว่าค่าจริงประมาณ 1.5 องศา และเครื่องมือเฉื่อยเกินกว่าจะสะท้อนอุณหภูมิที่แท้จริงของช่องน้ำเย็นได้ทันเวลา ในกระบวนการทำงานจริงจะทำให้แผงกั้นน้ำเย็นมีอุณหภูมิใกล้จุดเยือกแข็งและเครื่องยังไม่ดับ
2. แม้ว่าเครื่องระเหยแบบเพลทจะติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิป้องกันการแช่แข็งและปิดกั้น แต่อุปกรณ์ป้องกันการแช่แข็งและปิดกั้นมักไม่มีผลใด ๆ เนื่องจากการปิดกั้นน้ำแข็งเกิดขึ้น เนื่องจากอุณหภูมิช่องจ่ายน้ำเย็นใกล้เคียงกับจุดเยือกแข็งมาก การปรับให้ถึงจุดควบคุมที่ดีที่สุดจึงไม่ใช่เรื่องง่าย
ห้า การขาดสารทำความเย็นในระบบจะทำให้เกิดการอุดตันจากการแช่แข็ง ซึ่งแตกต่างจากเครื่องระเหยทั่วไป สาเหตุเกี่ยวข้องกับโครงสร้างของเพลทคอยล์เย็น แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนประกอบด้วยช่องหน่วยแคบมากซ้อนทับกัน แต่ละหน่วยในน้ำเย็นหรือการไหลของสารทำความเย็นมีขนาดเล็กมาก แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนบางมาก ความสามารถในการแลกเปลี่ยนความร้อนมีความแข็งแรงมาก เมื่อระบบขาดสารทำความเย็น จะทำให้การกระจายสารทำความเย็นไม่สม่ำเสมอในแต่ละช่องของหน่วย ในเวลานี้ความดันการระเหยต่ำมาก และจำนวนหน่วยที่จำกัดเนื่องจากการแลกเปลี่ยนความร้อนที่รุนแรงและการปิดกั้นน้ำแข็ง และจากนั้นทำให้เกิดการอุดตันของ ช่องหน่วยที่อยู่ติดกันทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ การปิดกั้นน้ำแข็งจะทวีความรุนแรงขึ้นจนกระทั่งเครื่องระเหยทั้งหมดถูกแช่แข็งอย่างสมบูรณ์
