Plaatsoojusvaheti (PHE) on tõhus ja kompaktne soojusvahetusseade, mis on mitmes mõttes parem kui kesta ja torusoojusvaheti. Sama soojusvahetuskoormuse korral on plaatsoojusvaheti maht 1/3 ~ 1/6 toru- ja kesta tüübist ning kaal on ainult 1/2 ~ 1/5 toru- ja kesta tüübist. Vajalik külmutusagensi kogus Maht on ainult umbes 1/7 kestast ja torust. Veesoojusvahetuse osas võib sama koormuse ja sama veekiiruse korral plaatsoojusvaheti soojusülekandetegur K ulatuda 2000 ~ 4650W / (㎡ · K), mis on 2 ~ 5 korda, kuna Suure soojusülekande efektiivsuse, väikese suuruse, väikese kaalu, mugava piirkonna ja protsesside kombinatsiooni eelised on plaatsoojusvahetid külmutustööstuses laialdaselt kasutusel, näiteks jahutid ja õhkjahutusega soojuspumbad. Soojusvahetite, näiteks aurustite, kondensaatorite, soojustagastusega soojusvahetite (ülekuumutusjahutid), vedelate alajahutite ja kruvikompressorite õlijahutite kasutamine kuumaveemoodulites suureneb. Plaatsoojusvahetit kasutatakse jahutamisel aurustina ja kuumutamisel kondensaatorina.
1 Külmutusseadmete plaatsoojusvahetite põhinõuded
(1) Külmutusseadmetes kasutatavatel plaatsoojusvahetitel on külmutusagensi poolel kõrge rõhk (kuni umbes 25 baari) ja tugev läbitungimine, seetõttu tuleks modelleerimisel eelistada spetsiaalselt külmutustööstusele toodetud kõrgsurvejoodisega plaatsoojusvaheteid.
(2) Soojusülekandetegur on oluline näitaja soojusvaheti soojusvahetuse mõju mõõtmiseks. Seoses energiavajaduse suurenemisega külmikute mahuühiku kohta peaks vastavalt suurenema ka jahutusseadmetes kasutatavate plaatsoojusvahetite soojusvahetuspind ruumalaühiku kohta. Vesijahutusega ja glükooljahutusega seadmetes kasutatakse ülitõhusat ja kompaktset roostevabast terasest kõvajoodisega plaatsoojusvahetit, millel on suurem takistuse efektiivsus kui kesta ja torusoojusvahetil ning skaleerimise määr on ainult sama mis kest kondensaator. 1/10 [2]. .
(3) Kondensaatori suur rõhulangus vähendab auru kondenseerumistemperatuuri, mille tagajärjel väheneb soojusülekande temperatuuride erinevus; aurusti suur rõhulang põhjustab aurude ülekuumenemise väljalaskeavas. Mõlemal juhul suurendatakse soojusvahetuse pindala, mis on soojusvahetuse jaoks ebasoodne. Kondensaatori jaoks on soovitatav, et külmutusagensi (näiteks R22) külgõhu langus oleks ≤0,01 ~ 0,03Mpa2.
(4) Õhkjahutusega soojuspumpade puhul kasutatakse veepoolset soojusvahetit suvel aurustina ja talvel kondensaatorina. Need kaks tuleks valida ja arvutada kujunduses eraldi ning ülimuslik on suurem ala.
2 Aurusti plaatsoojusvahetina
Nagu on näidatud joonisel 1, toimub õhkjahutusega soojuspumba seadmes jahutustsükkel
Sel ajal kasutatakse plaatsoojusvahetit aurustina. Aurustit tuleb hoida vertikaalselt ning paisuventiili abil kinni võetud gaasi ja vedela kahefaasilise jahutusagensi siseneb aurusti põhjast, et tagada külmutusagensi ühtlane jaotumine, ja samal ajal vältida aurustumisel vedelate jahutusainete sisenemist kompressioonikambrisse. on mittetäielik" vedel hit" nähtus. Gravitatsiooni mõju tilkadele takistab neil enne täielikku aurustumist gaasiauruga tõusta, mis võib tagada piisava soojusvahetuse, nii et külmutusagens võib aurustist lahkudes täielikult intensiivistuda või isegi tekitada teatud määral ülekuumenemist; sellest hetkest on näha, et kõrge Plaadi soojusvaheti plaatide arv on väiksem kui madala plaadi oma, mis võib soojusvaheti külmutusagensi ebatasasuse astet tunduvalt vähendada. Kuna gaasi külmutusagensi ruumala voolukiirus aurusti väljalaskeavas on üle 30–60 korda kahefaasilise segu voolu kiirusest sisselaskeavas, on jahutusvedeliku väljalaskeava suurus plaatsoojusvaheti ei tohiks olla liiga väike.
Kuna plaatsoojusvaheti vahekaugus on väike ja plaadid õhukesed, on eriti oluline plaadi aurusti külmumisvastane kaitse. Ilma külmakaitseta jahutite korral tuleks väljalasketemperatuuri reguleerida üle külmumispunkti. Muidugi on plaadi aurusti jaoks palju antifriisi. Näiteks on seade varustatud madalrõhu juhtimislüliti, külmutusagensi küljel asuva külmumisvastase lülitiga, veepoolel juhitava temperatuuriga külmumisvastase lülitiga ja voolulülitiga.
Aurustumistemperatuuri tõustes väheneb aurusti keskmine temperatuurierinevus, seega aurusti jahutusvõimsus väheneb, kuid kompressori puhul on olukord vastupidine. Kompressori jahutusvõimsus suureneb aurustumistemperatuuriga。
Kui valitakse väiksem aurusti, liigub tööpunkt mööda kompressori kõverat madalama aurustumistemperatuuri poole, mis ei põhjusta mitte ainult kogu masina väljundi vähenemist, vaid ka aurustumistemperatuur töökeskkonna tasakaalupunktis on lähedane temperatuurile. külmumistemperatuur, hüvastijätt Plaadi aurusti külmutamine on tõenäolisem. Kui valitakse suurem aurusti, mis mitte ainult ei võimalda vähendada väljundit ja külmumist, vaid vähendab ka rõhu langust vee poolel, mis vähendab pumba energiakulu töö ajal. Muidugi suurendab suurema aurusti valimine alginvesteeringut, seega tuleks seda igakülgselt kaaluda.
Väärib märkimist, et kui õhkjahutusega soojuspumba seade siseneb sulatusfaasi, on madalrõhkkonna (plaatsoojusvaheti pool) kõrge veetemperatuuri ja kõrgsurvepoolsel küljel (madalsoojusvaheti küljel) madal temperatuur. , kõrge ja madal erinevus on väga väike, mille tulemuseks on paisuventiili suhteliselt väike voolukiirus (kuna paisuventiili voolukiirus on võrdeline rõhu erinevuse ruutkeskmise ruutkeskmisega ruutkeskmisel enne ja pärast ventiili) ja samal ajal on plaatsoojusvaheti külmutusagensi vähem ja aurustumistemperatuur on siin kõrgem. Kõrge, seega ilmneb sulatamise ajal õhujahutusega soojuspumba agregaadi madalrõhu evakueerimine ja see evakueerimine on kompressori jahutamisel ja õli tagasivoolu määrimisel äärmiselt ebasoodne ning kahjustab kompressori mähist. ja liikuvad osad pikka aega.
Vastusena sellele olukorrale saame süsteemi optimeerida ， kapillaartoru, mis avatakse ja suletakse solenoidklapi 9 abil, on ühendatud jahutuspaisumisventiili 4 mõlemas otsas paralleelselt, nagu on näidatud joonisel fig. 3. Kui soojuspumbaüksuses toimub vaakum, peab avaneva solenoidventiili 9 avamist ja sulgemist olema võimalik mõistlikult kontrollida. Selle artikli autor on selles osas teinud palju uurimistööd ja saavutanud suhteliselt rahuldavad tulemused.
3 Plaadisoojusvaheti kondensaatorina
Soojuspumba agregaadi jahutustsüklis aurustina kasutatavat plaatsoojusvahetit kasutatakse soojuspumba tsükli ajal kondensaatorina. Nii jahutustsüklis kui ka soojuspumba tsüklis on jahutusaine voolu suund vastupidine, vee voolu suund aga muutumatu. Kuna kondensaatori koormus on suurem kui aurusti koormus, peaks konstruktsioon arvestama sellega, et plaatsoojusvaheti töötab samaaegse soojusvahetuse aurustina ja kui seda kasutatakse vastuvoolu soojusvahetuse kondensaatorina. Plaatsoojusvaheti jahutusvee sisse- ja väljavooluvee temperatuuri määramine peaks põhinema kohalikel meteoroloogilistel tingimustel (viidates peamiselt kliimaseadme niiske pirni temperatuuri arvutamisele suvel) ja õhutemperatuuri võrdlusele. investeeringu- ja tegevuskulud. Üldiselt on jahutusvee sisselasketemperatuur 4–6 kraadi kõrgem kui kohaliku suvise kliimaseadmega niiske pirni arvutatud temperatuur ja jahutusvee temperatuuride erinevus on 4–6 kraadi.
Plaatkondensaatorite jaoks ei pea üldiselt olema kondensatsioonisektsiooni ja ülejahutussektsiooni koos, kuna ülejahutussektsiooni soojusvahetus on mõistliku soojusvahetuse jaoks, mis on palju madalam kui kondenseerimissektsiooni varjatud soojusvahetuse efektiivsus. Kui on vaja ülejahutamist, tuleks põhimõtteliselt reguleerida alajahuti eraldi.
Kuna kondensatsiooni soojusülekande koefitsient on tavaliselt väiksem kui vee külje soojusülekande koefitsient, peaks nende kahe võimalikult lähedaseks saamiseks olema vee voolukiirus väiksem kui vesi-vesi soojusvahetil, mida saab 0,3 ~ 0,6 m / s. Väärib märkimist, et vee voolukiirus ei tohiks olla liiga väike, vastasel juhul põhjustab see madalat turbulentsi, mis põhjustab ebarahuldavat soojusülekande efektiivsust ja isepuhastuvat toimet.
Soojusülekanne kondensaatoris toimub põhimõtteliselt kilekondensatsiooni teel, seega peab plaatsoojusvaheti pöörlema vertikaalselt. Külmutusagens siseneb plaadikondensaatorisse ülekuumendatud gaasi kujul, jahutab, kondenseerub pärast ülekuumenemist ja väljub alt ülejahutatud vedeliku kujul.
Tuleks juhtida tähelepanu asjaolule, et kuna plaadikondensaatori sisemine maht on väga väike ja see ei suuda vedelikku säilitada, tuleb plaatsoojusvahetiga soojuspumba süsteem kui veepoole soojusvaheti varustada täiendava vedelikumahutiga.
4 Soojustagastusega seadme plaatsoojusvaheti
Soojuse taaskasutamise seade kasutab kondenseerunud soojust ja kraanivett selle tarbeveeks kuumutamiseks või kuuma vee töötlemiseks, et jahutussüsteemi tekitatud kondensatsioonisoojus ära viia, st saata kuuma vee kogusele vastav kraanivesi otse soojustagastusega soojusvaheti ja laseb selle atmosfääri. Soojustagastusega soojusvahetina kasutatav plaatsoojusvaheti paigaldatakse kondensaatori ja kompressori vahele, nagu on näidatud Changzhou Aisite Air Conditioning Equipment Co., Ltd. toodetud LSFMH tüüpi soojustagastusega seadme vooskeemil.
Katsed näitavad, et ülekuumendi jahuti koormus on tavaliselt 20% kondensaatori koormusest. Soojustagastusega soojusvaheti sisselaskevee temperatuuri tõusuga on kondensaadi varjatud soojuse taastumine vähenenud ja seejärel kasutatakse kondenseeritud mõistlikku kuumust peamiselt eelkuumutatud sooja vee edasiseks soojendamiseks temperatuurini 50 ~ 60 ℃. kõrge temperatuuriga vesi, mida hoitakse veemahutis kasutamiseks.
Soojuse taaskasutamise plaatsoojusvahetite kavandamisel ja valimisel tuleks seadme normaalse jahutusfunktsiooni tagamiseks ja suurema energiakasutuskoefitsiendi saamiseks terviklikult kaaluda energiajaotuse suhet soojustagastuse ja jahutusvõimsuse vahel. Väärib märkimist, et soojustagastusega plaatsoojusvaheti kõrge temperatuuri tõttu tuleb kraanivett pehmendada, et vältida vee ketenemist soojustagastusega plaatsoojusvahetisse.
Lisaks võib see kompressori heitgaasi kõikumise või tohutu mõju tõttu põhjustada kõvajoodisega plaatsoojusvaheti rõhukahjustusi. Seetõttu paigaldavad mõned tootjad puhversektsiooni kompressori ja ülekuumenemise jahuti vahele.