Vapor-Injection 열 펌프 BPHE에 있는 연결 누설

Original 프로젝트 기록

사례 연구: Vapor 주입 열 펌프 BPHE에 있는 연결 누설

1. 관찰 된 현장 조건

증기 주입 열 펌프 체계에서 사용된 놋쇠로 만들어진 판 열교환기 (BPHE)는 분사구 연결 지역에 누설을 개발했습니다. 현장 검사는 냉장 회로 내에서 상당한 오염을 밝혀졌다.

• 심한 복부 스트레이너 (3)
• 기름 진창 및 금속 debris
• 감지기 오염에 영향을 미치는 독서 (4)
• 불균형 냉매 흐름의 증거

이 유압 비정상은 교환기가 실패하기 전에 non-design 흐름 조건에서 작동한다는 것을 나타냅니다.

2. 유량 제한 및 시스템 Instability

냉각액 질량 교류가 제한될 때, 압축기 출력 온도 증가. 감소된 열 이동 효율성은 높은 맨 위 상태로 일반적으로 불린 집광 압력에 지도합니다.

Flow 제한은 종종 실패 시퀀스에서 방해를 시작한다.

3. 높은 맨 위 압력의 열 소모품

높은 맨 위 압력은 직접 집광 온도를 증가합니다. 응축 온도 상승으로, BPHE의 내부 금속 온도는 그러므로 증가합니다.

이 결과:

• Elevated 내부 압력 짐
• 높은 금속 온도 노출
• 놋쇠로 만들어진 합동 내의 증가된 기계적인 긴장

4. 열 응력 기계장치

열 팽창은에 의해 지배됩니다:

ΔL = α · L · ΔT

놋쇠로 만들어진 판 열교환기에서는, 스테인리스 판 및 구리 놋쇠로 만드는 물자는 약간 다른 열 확장 계수가 있습니다. 높은 및 사이클링 온도 조건 하에서, 차별 확장은 내부 응력을 생성합니다.

높은 응축 온도에 대한 반복 노출은 낮은 사이클의 열 피로로 이끌어 냅니다.

5. 노즐 영역에서의 스트레스 농도

노즐 전환 영역은 기하학 변화 영역과 천연 응력 농도 점을 나타냅니다. 결합된 압력 선적 및 반복된 열 순환의 밑에, 피로 부수는 놋쇠로 만들어진 지구에서 시작될지도 모릅니다.

기여 요인은 다음과 같습니다 :

• 반복된 고압 주기
• 지방화 열 gradients
• 물자 확장 mismatch

6. 뿌리 원인 Sequence

오염 → 유량 제한 → 높은 헤드 압력 → 고위 열 응력 → 놋쇠로 만들어진 합동 피로 → 누설

관찰 된 필드 증거에 따라 누설은 기본 제조 결함보다 시스템 불안정의 두 번째 결과가 나타납니다.