冷凍装置へのプレート熱交換器の適用にはいくつかの問題が存在しました
現在、プレート式熱交換器は小型冷凍（冷却水）機器に使用されており、今後さらに用途が拡大していきます。 これは主に、プレート熱交換器の優れた熱交換性能、小型、軽量、およびプレート熱交換器の安全性と信頼性の継続的な改善によるものです。 全体として実用化効果は良好である。 ただし、いくつかの問題もあります。
プレート式熱交換器は熱交換能力が高く（熱伝達率が従来の熱交換器の数倍で単位体積あたりの熱交換面積が大きい）、体積が小さく軽量です。 そのため、研究者やユーザーから支持されています。 しかし、プレート式熱交換器は耐圧性やシール性が良くないため、工学分野でのプレート式熱交換器の応用が制限されています。
以前は、プレート熱交換器は主にクリーンな作動媒体で使用されており、作動圧力は高すぎず、漏れの要件はそれほど厳しくなく、漏れは環境や機器間の作動媒体に大きな影響を与えません。民生用熱水交換システムや蒸気熱水交換システムなどに適用されます。
現在、プレート熱交換器を使用した冷凍装置、主にいくつかの小型機器、主にろう付けプレート熱交換器を輸入しています。 大型チラーの凝縮器と蒸発器に別個のプレート熱交換器を使用することについては、理論的には実現可能ですが、関連する報告は見たことがありません。 つまり、冷凍業界におけるプレート熱交換器のさらなる普及と応用には懸念があり、その安全性と信頼性、および関連する問題をさらに解決する必要があります。
ここで、使用中の冷凍装置セットを分析の例として取り上げます。
この装置は、2 台の 7.5- インチの Meyule 空冷ユニットを並行して使用し、冷水を生成して新鮮なビールを製造する断熱タンク、断熱タンクを冷却し、冷水に不凍液を添加して凝固点を約 {{2} に制御します}} 度、冷水温度制御点はプレート蒸発器入口に設定され、制御温度は 2 ～ 4 度です。
この一連の装置の主な問題は、プレート蒸発器の冷凍ブロックです。 システムは高温条件下では正常に動作しますが、低温条件（入口温度が約 2 度でユニットが停止寸前のとき）ではブロックが凍結しやすくなります。 プレート式蒸発器が凍結すると、作業状態が急激に悪化し、ごく短時間でプレート式蒸発器内部全体が凍結してしまう場合があります。
プレート熱交換器はプレート熱交換器にとって致命的です。プレート熱交換器は比較的繊細な機器であるため、熱交換シートの厚さが非常に薄く、外力の衝撃に耐えることができず、凍結閉塞が発生すると、氷が発生します。結晶膨張は熱交換器内部の変形や漏れの直接的な原因となります。 冷凍設備の運用や生産に大きな影響を与える
問題の分析
まず、冷凍システムが適合しておらず、蒸発器が小さいです。 または、ユニットの長期運転により、蒸発器内部のスケールや汚れによりプレート蒸発器の熱交換能力が低下します。 実際の運転過程では蒸発温度が低くなります（-10度）。
1. 蒸発温度が冷水の凝固点より低いため、プレート式蒸発器が凍結閉塞する可能性が高くなります。
2、蒸発器の伝熱温度差が大きく、プレート型蒸発器自体の利点が十分に発揮されず、冷凍効率の向上に役立たない。 冷水入口温度が 2 度 (蒸発器に入る水と出る水の温度差は 5 度) の場合、蒸発器出口温度は -3 度、熱伝達温度差は 9.3 度です。 プレート式蒸発器は熱伝達率が高いため、その熱伝達温度差は少なくとも従来の熱交換器より小さくする必要があります。たとえば、約 2 度を選択します。
二、冷水の凝固点が高い。 蒸発器が低温点 (入口温度 2 度) で動作すると、出口温度は凝固点よりわずか 3 度高くなります。 実際には許可されないというわけではありませんが、氷詰まりの可能性が高まり、より正確な温度制御が必要になります。 また、凝固点付近の冷水は粘度が高く流動性が悪く、プレート式蒸発器ユニットの流路断面が小さいため、流動性の良い作動媒体を使用する方が適しています。 したがって、可能であれば、凝固点を下げ、冷水の出口温度を上げ、冷水の流量を増やすための措置を講じる必要があります。
第三に、制御装置は完璧ではありません。 冷水ポンプの開始と停止は冷凍システムの動作と連動しておらず、冷水の流れと蒸発器の圧力降下はテストおよび制御されていません。 冷凍システムには低圧コントローラーが付いていますが、これはコンプレッサーのゼロ圧停止を制御するためにのみ使用され (装置が長期間使用されない場合にプレート蒸発器が高圧に耐えることを防ぐため)、低圧コントローラーはありません。圧力操作保護。 ポンプが停止したり、汚れの詰まりにより蒸発器内の水の流量が減少すると、氷の詰まりが発生します。
四、不適切なメンテナンス。
1. 入口温度制御が長い間故障しており、表示値が実際の値より約 1.5 度低く、機器が不活性すぎて冷水入口の実際の温度を時間内に反映できません。 実際の動作プロセスでは、冷水除算器の温度が氷点近くになりますが、ユニットはまだシャットダウンしません。
2. プレート式蒸発器には凍結防止・閉塞温度制御装置が装備されていますが、氷閉塞が発生し凍結防止・閉塞装置が作動しない場合が多くあります。 冷水出口温度は凝固点に非常に近いため、最適な制御点に調整するのは簡単ではありません。
5、システム内の冷媒不足も凍結詰まりの原因となります。 これは従来のエバポレーターとは異なります。 その理由はプレート式蒸発器の構造に関係しています。 プレート式熱交換器は非常に狭いユニットチャンネルを多数重ね合わせて構成されており、冷水または冷媒の流れの各ユニットは非常に小さく、熱交換シートは非常に薄く、熱交換能力は非常に強力です。 システムの冷媒が不足すると、各ユニットチャネルで冷媒の分布が不均一になり、このとき蒸発圧力が非常に低く、激しい熱交換と氷の詰まりによりユニット数が制限され、ユニットの閉塞が発生します。隣接するユニットチャネルと連鎖反応を引き起こし、蒸発器全体が完全に凍結するまで氷の遮断が強化されます。
