冷凍システムにおける一般的なBPHEの問題

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冷凍システムにおけるブラージプレート熱交換器(BPHE)の一般的な問題

冷凍システムにおけるろう付プレート熱交換器の共通課題

ろう付けプレートの熱交換器(BPHEs)は蒸化器、コンデンサー、エコノマイザーおよびdesuperheatersとして、密集した構造、高い熱伝達係数および低い冷却剤充満条件による冷却システムで広く利用されています。

しかし、不適切な設計、不安定な動作条件、または不十分な流体品質は、性能の劣化や早期の故障につながることができます。

以下は、冷凍用途で発生した最も一般的な問題です。

1. 凍結/アイスフォーメーション

凍結はBPHEの蒸化器の適用の最も頻繁な問題の1つです。

二次流体(典型的に水またはグリコール溶液)の凍結点下で局所冷媒温度が低下すると発生します。 狭いプレートチャネル内の氷の形成は、次のことができます。

• ブロックフローの通路
• 圧力低下を増加して下さい
• 熱伝達の効率を削減して下さい
• 永久的な版の変形か割れることを引き起こして下さい

BPHEsは、小さなチャネルギャップと高いターブレンスを持っているため、流れが不足している場合は、ダメージを凍結する可能性があります。

予防:

• 停滞を避けるために十分な二次側の流れを維持して下さい
• 低温カットオフとフローインターロックをインストール
• 低温システムで純粋な水ではなく、グリコール溶液を使用する
• 正しい冷却剤の過熱制御を保障して下さい

2. 腐食/化学攻撃

システムに不互換の液体か汚染物質が現われているとき腐食は起こります。

一般的な原因は次のとおりです。

• 水の高い塩化物含有量
• 貧しい水処理
• 低pH(酸性条件)
• 銅研磨ユニットのアンモニア曝露

銅編みのBPHE、アンモニアまたは酸性流体では、重度のろう付けジョイントを攻撃することができます。 時間が経つにつれて、腐食が起こりうる:

• ピンホールの漏出
• 回路間の交差汚染
• 突然のシステム圧力損失

予防:

• 定期的に水質を監視し、適切なpHレベルを維持
• 材料の指定に従う塩化物の集中を限って下さい
• 適切な場合316Lステンレス鋼の版を選んで下さい
• 積極的な環境のためのニッケル編みこみか十分にステンレス鋼の単位を使用して下さい
• 銅研磨交換器でアンモニアを避けてください。

3. ファーリングとスケーリング

スケール、オイル、または粒子状物質の沈殿物は熱抵抗を高め、効率を減らします。

冷房装置では、fouling は頻繁に引き起こされます:

• 貧しい水ろ過
• 高い硬度のレベル
• コンプレッサーからのオイルリターンの問題
• 設置中のシステム汚染

結果には以下が含まれます:

• 容量を削減
• より高い圧縮機のワークロード
• エネルギー消費量の増加

予防:

• 適切なろ過システムを取付けて下さい
• 制御水硬度および処置の化学
• 有効なオイルの分離器を使用して下さい
• 適時化学洗浄(CIP)を実行します。

4. 圧力および熱疲労

頻繁なシステム 循環(開始/停止操作)か大きい圧力および温度の変動は熱疲労を引き起こすことができます。

時間が経つにつれて、展開を繰り返し、契約が生じる可能性があります。

• ろう付けされた接合箇所のマイクロひび
• プレートエッジの疲労
• 機械的強度の低減

このリスクは、以下のシステムで高くなっています。

• 高圧差動
• 急速な霜を取り除く周期
• 貧しい制御戦略

予防:

• サイクリングの頻度を最小限に抑える
• ソフトスタートや圧力ラッピングコントロールを使用
• 安定した温度制御戦略を実施
• 高負荷用途での並列交換体の設定を検討

5. 内部汚染/オイルおよび残骸の妨害

長期運転では、コンプレッサーオイル、溶接残留物、またはデブリなどの汚染物質がプレートチャネルに蓄積されることがあります。

BPHE チャネルが狭く、小さな粒子でも使用できます。

• 制限フローエリア
• 圧力低下を増加して下さい
• 熱性能を低下させます

予防:

• 高効率オイルセパレータを設置
• こし器と細かいフィルターを使用する
• 徹底的には、試運転前に配管を洗い流します
• 定期的なサービス間隔を維持

インフォメーション

ろう付けプレートの熱交換器は冷凍システムで高性能、圧縮および低い維持の条件を提供します。

しかし、長期的信頼性は以下に依存します。

• 凍結防止
• 制御腐食
• 水質管理
• 油汚れの最小化
• 熱および圧力圧力圧力の圧力を減らすこと

適切な設計、正しい物質的な選択および懲戒された維持は耐用年数を非常に拡張し、安定したシステム性能を保障します。

よくある質問 – 冷凍プレート熱交換器

1. なぜ BPHEs は、シェルとチューブの熱交換器と比較して凍結に敏感ですか?

BPHEsは、非常に狭いチャネルと高いターブレンスを持っています。 熱伝達効率が向上しますが、フロードロップや制御が失敗した場合、ローカライズされた凍結に対してより脆弱になります。

2. アンモニアは銅編みのBPHEで使用できますか?

いいえ。 アンモニアは銅と反応し、銅で覆われたジョイントを素早く損傷させます。 アンモニア システムのために、ニッケル ブラザーか十分にステンレス鋼の溶接された版の交換器は使用されるべきです。

3. ピンホールの漏出の典型的な原因は何ですか。

ピンホールリークは、通常、腐食(塩化物、低pH、化学的攻撃)、またはろう付けされたジョイントでの長期疲労ストレスによって引き起こされます。

4. 蒸化器用途で凍結を防ぐにはどうすればよいですか?

• 一定の二次側の流れを維持して下さい
• 純粋な水ではなくグリコールを使用してください。
• 低温安全制御を取付けて下さい
• 適切な冷却剤の過熱を保障して下さい

5. BPHEは定期的な清掃が必要ですか?

はい、特に水冷システムで。 しばしば「メンテナンスフリー」と見なされますが、飢餓は依然として起こりうる。 水処理とろ過は重要なことです。

6. BPHEは、通常どのくらいの期間持続しますか?

適切な設計、きれいな液体および安定した操作によって、耐用年数は一般に8–15年を超過します。 貧しい水質か頻繁な循環は寿命を著しく短縮できます