ในปัจจุบัน แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนใช้ในอุปกรณ์ทำความเย็นขนาดเล็ก (น้ำเย็น) และการใช้งานของมันจะต้องขยายตัวต่อไป สาเหตุหลักมาจากประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนที่ยอดเยี่ยม ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และการปรับปรุงความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแผ่นอย่างต่อเนื่อง โดยทั่วไปแล้วการใช้งานจริงให้ผลลัพธ์ที่ดี อย่างไรก็ตาม ยังมีปัญหาบางประการ
เนื่องจากแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนมีความสามารถในการแลกเปลี่ยนความร้อนสูง (ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนเป็นหลายเท่าของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนทั่วไป ปริมาตรต่อหน่วยของพื้นที่ถ่ายเทความร้อนจึงมีขนาดใหญ่) และมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา จึงเป็นที่ชื่นชอบของผู้วิจัยและผู้ใช้ อย่างไรก็ตาม แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนไม่ต้านทานแรงดันที่ดี ประสิทธิภาพการปิดผนึกไม่ดี จำกัดการใช้แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนในโครงการ
ก่อนหน้านี้ แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนส่วนใหญ่จะใช้ในสื่อการทำงานที่สะอาดขึ้น แรงดันใช้งานไม่สูงเกินไป ความต้องการการรั่วไหลไม่รุนแรงเกินไป การรั่วไหลจะไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและการทำงานระหว่างอุปกรณ์สื่อ เช่น การประยุกต์ใช้ระบบส่งน้ำร้อนและระบบแลกเปลี่ยนน้ำร้อนด้วยไอน้ำในงานโยธา
ในปัจจุบัน อุปกรณ์ทำความเย็นที่ใช้แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อน ส่วนใหญ่อุปกรณ์ขนาดเล็กบาง ส่วนใหญ่นำเข้าแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนประสาน สำหรับคอนเดนเซอร์และเครื่องระเหยในหน่วยทำความเย็นขนาดใหญ่โดยใช้แผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนแยกต่างหาก เป็นไปได้ทางทฤษฎี แต่ยังไม่เห็นรายงานที่เกี่ยวข้อง กล่าวอีกนัยหนึ่ง คนบนแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนในอุตสาหกรรมทำความเย็นเพื่อส่งเสริมการประยุกต์ใช้ข้อกังวลบางอย่างเพิ่มเติม ความปลอดภัยของมันสามารถ * และประเด็นที่เกี่ยวข้องจำเป็นต้องได้รับการแก้ไขเพิ่มเติม
ขณะนี้มีชุดอุปกรณ์ทำความเย็นที่ใช้เป็นตัวอย่างในการวิเคราะห์
อุปกรณ์นี้ใช้หน่วยระบายความร้อนด้วยอากาศ Mayo 7.5 แรงม้า 2 เครื่องที่ทำงานคู่ขนานกันเพื่อผลิตน้ำเย็นให้กับการผลิตถังบรรจุเบียร์สด การทำความเย็นถังบรรจุ การเพิ่มสารป้องกันการแข็งตัวในน้ำเย็นเพื่อควบคุมจุดเยือกแข็งที่ -6 องศา หรือ ดังนั้น จุดควบคุมอุณหภูมิน้ำเย็นจะอยู่ที่ทางเข้าเครื่องระเหยแผ่น อุณหภูมิควบคุม 2 ~ 4 องศา
ปัญหาหลักของอุปกรณ์ชุดนี้คือการเสียบปลั๊กคอยล์เย็นแบบแผ่น ระบบจะทำงานได้ตามปกติภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง แต่ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิต่ำ (อุณหภูมิของน้ำเข้าประมาณ 2 องศา เมื่อเครื่องกำลังจะปิด) การเสียบปลั๊กค้าง เกิดขึ้นได้ง่าย เมื่อเกิดการอุดตันของเครื่องระเหยแบบเพลท สภาพการทำงานจะเสื่อมลงอย่างมาก และเครื่องระเหยแบบเพลททั้งหมดจะถูกแช่แข็งภายในเวลาอันสั้น
การอุดตันของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนแบบแช่แข็งเป็นอันตรายถึงชีวิต เนื่องจากแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่ค่อนข้างบอบบาง ความหนาของชิ้นส่วนแลกเปลี่ยนความร้อนมีขนาดเล็กมาก ไม่สามารถทนต่อแรงกระแทกจากแรงภายนอกได้ เมื่อเกิดการอุดตันแบบแช่แข็ง การขยายตัวของผลึกน้ำแข็ง จะทำให้เกิดการเสียรูปภายในหรือการรั่วไหลของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนโดยตรง การทำงานของอุปกรณ์ทำความเย็นและการผลิตมีผลกระทบอย่างมาก
การวิเคราะห์ปัญหา
ประการแรก ระบบทำความเย็นไม่ตรงกัน เครื่องระเหยมีขนาดเล็ก หรือเนื่องจากการทำงานระยะยาวของเครื่อง ขนาดภายในเครื่องระเหย การอุดตันที่สกปรกซึ่งเกิดจากความสามารถในการแลกเปลี่ยนความร้อนของเครื่องระเหยแบบแผ่นลดลง สิ่งนี้ทำให้อุณหภูมิการระเหยต่ำ (-10 องศา ) ในกระบวนการทำงานจริง
1, อุณหภูมิการระเหยต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำเย็น ซึ่งจะเพิ่มความเป็นไปได้ของการแช่แข็งและการปิดกั้นเครื่องระเหยแบบแผ่น
2 ความแตกต่างของอุณหภูมิการถ่ายเทความร้อนของเครื่องระเหยไม่ได้ให้ข้อดีของเครื่องระเหยแบบแผ่นอย่างเต็มที่ไม่เอื้อต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำความเย็น เมื่ออุณหภูมิของน้ำเย็นเข้าเท่ากับ 2 องศา (ความแตกต่างของอุณหภูมิน้ำเข้าและทางออกของเครื่องระเหยคือ 5 องศา ) อุณหภูมิของน้ำออกของเครื่องระเหยคือ -3 องศา ความแตกต่างของอุณหภูมิการถ่ายเทความร้อนคือ 9.3 องศา เนื่องจากเครื่องระเหยแบบแผ่นมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่สูงมาก ความแตกต่างของอุณหภูมิการถ่ายเทความร้อนควรน้อยกว่าเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทั่วไปเป็นอย่างน้อย เช่น เลือกประมาณ 2 องศา
ประการที่สอง จุดเยือกแข็งของน้ำเย็นสูง เมื่อเครื่องระเหยทำงานที่อุณหภูมิต่ำ (อุณหภูมิน้ำเข้า 2 องศา) อุณหภูมิของน้ำออกจะสูงกว่าจุดเยือกแข็งเพียง 3 องศา นี่ไม่ได้หมายความว่าไม่อนุญาตให้ใช้งานจริง แต่สิ่งนี้จะเพิ่มความเป็นไปได้ของการเสียบน้ำแข็ง ความจำเป็นในการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำยิ่งขึ้น นอกจากนี้ ในจุดเยือกแข็งใกล้กับน้ำเย็นมีความหนืด ความคล่องตัวต่ำ และส่วนการไหลเวียนของหน่วยระเหยแผ่นมีขนาดเล็กมาก เหมาะสำหรับการเคลื่อนย้ายที่ดีของสื่อการทำงาน ดังนั้นหากเป็นไปได้ ควรดำเนินการเพื่อลดจุดเยือกแข็ง ปรับปรุงอุณหภูมิน้ำเย็น เพิ่มการไหลของน้ำเย็น และมาตรการอื่นๆ
ประการที่สาม อุปกรณ์ควบคุมไม่สมบูรณ์แบบ การเริ่มและหยุดของปั๊มน้ำเย็นไม่ประสานกับการทำงานของระบบทำความเย็น และไม่มีการตรวจจับและควบคุมการไหลของน้ำเย็นและแรงดันตกของเครื่องระเหย แม้ว่าระบบทำความเย็นจะมีตัวควบคุมแรงดันต่ำ แต่ใช้เพื่อควบคุมการจอดรถแรงดันศูนย์ของคอมเพรสเซอร์เท่านั้น (เพื่อป้องกันเครื่องระเหยแผ่นหยุดทำงานในระยะยาวของอุปกรณ์ภายใต้แรงดันสูง) และไม่มีการป้องกันการทำงานแรงดันต่ำ เมื่อปั๊มหยุดทำงานหรือการอุดตันที่สกปรกภายในเครื่องระเหยซึ่งเกิดจากการลดการไหลของน้ำจะทำให้เกิดการอุดตันของน้ำแข็ง
ประการที่สี่ การบำรุงรักษาที่ไม่เหมาะสม
1 อุณหภูมิน้ำไหลเข้าควบคุมสภาพทรุดโทรมในระยะยาว ค่าที่แสดงต่ำกว่าค่าจริงประมาณ 1.5 องศา และความเฉื่อยของเครื่องมือไม่สามารถสะท้อนอุณหภูมิที่แท้จริงของน้ำไหลเข้าของน้ำเย็น ในกระบวนการเดินเครื่องจริงจะทำให้น้ำเย็นจัด ยกเว้น อุณหภูมิใกล้ถึงจุดเยือกแข็งแล้วเครื่องยังไม่หยุดทำงาน
2 แม้ว่าเครื่องระเหยแบบแผ่นจะติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิแบบเสียบปลั๊กป้องกันการแช่แข็ง แต่บ่อยครั้งที่น้ำแข็งเสียบเกิดขึ้นในขณะที่อุปกรณ์เสียบปลั๊กป้องกันการแช่แข็งยังคงไม่มีการดำเนินการ เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำเย็นและจุดเยือกแข็งอยู่ใกล้กับ น้ำไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะปรับให้ถึงจุดควบคุมที่ดีที่สุด
