空氣加熱器凍結的原因分析

空氣加熱器凍結的原因分析隨著國內民用空調的發展，當然首先是旅游飯店的大批興建，空調系統建了很多，投入使用已有近十年的歷史。
但由于空調設備及控制系統有一大部分為港商提供，對寒冷地方的氣候特點考慮欠妥，加之我們使用管理上的薄弱，這幾年來在空調建筑物中，往往出現空氣加熱器凍裂現象。
以北京地區為例，已有向個飯店及其他共建筑的空調系統中發生過空氣加熱器凍裂事故。其凍裂的情況和原因不外下列幾種：
(1)空調箱中加熱器凍裂。加熱與降溫共用一個表冷式熱交換器，但冷水的溫差小(一般5℃)，而熱水的溫差大(10~15℃)，又因采用變流量調節，所以使加熱管中的水流速度太小，成為層流狀態，從而使與室外低溫空氣接觸側的盤管結凍。
(2)空氣加熱器選擇時安全系數太大，結果使熱媒造成過大的溫降，回水溫度低，在邊角處易凍。
(3)系統停止運行時，未裝嚴密的保溫風閥，冷風大量漏入，致使加熱器凍裂。
(4)兩組或多組加熱器并聯連接，水路系統不平衡，一組中熱器的流量大，一組加熱器的流量小，小的就結凍。
(5)夜間水溫降低為50~60℃甚至30~40℃，或突然停泵，以有冷水系統生產關系了未排空，且布置在進風加熱器之后者也凍。如果冷水系統未排空，又布置在進風加熱器之前者，更要凍結，盡量不要如此布置。
分析其結凍的原因有以下三個：
（1）設計的錯誤表現為加熱器的加熱面積選擇不當；熱媒的接管方式不好；控制方法不妥。結果造成加熱器凍結或使系統中斷工作(處于防凍保護狀態)。這在系統運行上是不允許的，輕則影響送風，重則造成空調房間停用，造成經濟效益下降。
1）空氣加熱器加熱面積的余量過大，可使熱水流量及盤管內流速降低。加熱器管路按水路并聯，采用變水流量控制加熱過程，而加熱面積大有富裕。主要出現在錯誤地假定了加熱器的出水溫度，而不是算出來的出水溫度。則加熱面積余量的多少反映在實際的出水溫度與假定的出水溫度的差值大小。加熱器表面積愈富裕其出水溫度比假定值低得愈多，熱媒實際流量也就越小。所以，加大加熱器表面積的余量，等于降低了出水溫度、水流量和管中的流速，這些因素都有導致結冰的危險。
2）加熱器接管的連接方式會影響許多因素，諸如，空氣流動方向與加熱器內水流動方向，加熱器內形成的對數溫差，這又影響到計算流量和流速，水阻力及出水溫度和出口的空氣溫度的不均勻性。
3）控制方法，現在從節能觀點流行變流量控制，但在變流量控制中雖然是先控順氣流方向最后的一組。當它全關時，再控制前邊一組。但這也避免不了由于空氣溫度的分層而造成盤管下產直接吹到室外負值的空氣，當水流量太小時即結冰。要想確保不凍除非不用變水量控制。
(2) 在采用自動保護的供熱系統中，由于供熱的水溫高于供熱曲線應供的值，而常常成為凍結的主要原因之一。這是由于室外氣溫接近0。C時，水溫容易偏高。有變流量自動控制，供水溫度一高，即要減少流量，流速當然也降低，因而造成結冰。
(3) 加熱盤管的制造問題，造成盤管內部集存空氣，形成氣塞，妨礙了水的正常循環，以及在系統停止運行期間冷風由風閥的不嚴密處滲入，而水閥又全關，這樣也會結冰，這與運行管理水平有關。
總之，加熱器結凍的主要原因是盤管中水的流速過小。目前采用的防凍保護裝置均為事故時或非工作時的防凍控制，屬安全保護類型。而在運轉期間決不希望這一防凍系統投入。因為這要么導致送風參數偏離，要么徹底停止工作。
所以，寒冷及嚴寒地區對處理系統及新風箱的設計應當仔細考慮，而不能領先這樣的“防凍保護”。應采用定流量控制的室外空氣加熱器，既簡單又可靠，從投資和能耗來看比變流量再加小循環泵及控制經濟合理。

發布時間: 2012-10-02 09:14:34

瀏覽次數: 2138