钢盘管vs塑料盘管

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1、 蓄冰盘管的技术规范简要说明蓄冰盘管的技术规范简要说明 深圳市南方圣邦科技工程有限公司 益美高华南地区总代理深圳市南方圣邦科技工程有限公司 益美高华南地区总代理 2 0 1 0 年 7 月 3 0 日2 0 1 0 年 7 月 3 0 日 深圳市南方圣邦科技工程有限公司 1 蓄冰盘管技术规范蓄冰盘管技术规范 一、 钢制盘管 与塑料盘 管技术参数 一、 钢制盘管 与塑料盘 管技术参数 1 1 钢制盘管与塑料盘管的相关技术特性 性能 性能 蛇型盘管 蛇型盘管 塑料盘管 塑料盘管 钢，外表面为热镀锌 塑料，外径 6 . 3 5 m m 盘管盘管材质 1 . 在管材内壁侧，钢管内表面粗糙，塑料管内表面

2、平滑，粗糙的内表面比 平滑的内表面增加了更多的热交换面。 2 . 相对塑料管而言较粗糙的钢管内壁流体质点的运动极不规则，流场中 各种流动参数的值具有脉动现象，由于脉动的急剧混掺，流体动量、 能量、温度的扩散速率均高，因此粗糙的内表面比平滑的内表面更容 易改变流体在管内的流动方向，其雷诺数大，从而更容易实现理想的紊 流换热。 塑料管由于内径非常光滑，流体的流动方向极其规则，雷诺数小，因此近似 的类似于层流，层流换热能力要远低于紊流换热的能力。 生产工艺 生产工艺 主要区别 主要区别 1 . 严格执行 A S M E 标准制造盘管 2 . 4 0 0 P s i （2 . 7 6 M p a ）气

3、密测试 3 . 出产前充入氮气 中国工厂与美国工厂生产工艺及检 验标准完全相同，标准统一 4 . 单列盘管均为连续性卷焊，无对 接性焊接。 1 . 没有 A S M E 认证 2 . 约 1 . 2 5 M p a 压力测试 3 . 不充氮气 4 . 弯管处为热熔焊， 存在焊接隐患。 对于整个系统来说，热熔焊接点上万对于整个系统来说，热熔焊接点上万 个，隐患率大大增加。个，隐患率大大增加。 焊缝检测 焊缝检测 在连续盘管的焊接过程中，采用电流 测试仪以涡流探伤的方式全程测控焊 接质量。 单 根 盘 管 在 水 下 进 行4 0 0 P s i （2 . 7 6 M p a ）的气压实验 组 装

4、 后 盘 管 在 水 下 进 行 4 0 0 P s i （2 . 7 6 M p a ）的气压实验 热浸镀锌后，盘管整体在水下进行 4 0 0 P s i （2 . 7 6 M p a ）的气压实验 如发现有焊接质量问题的盘管，不允 许做补焊处理，不允许使用到下一道 工序当中，直接做废品处理。如发现有焊接质量问题的盘管，不允 许做补焊处理，不允许使用到下一道 工序当中，直接做废品处理。 盘管检测压力远远小于钢盘管标准。 加之焊接点隐患存在，盘管泄漏几率 大大增加。 深圳市南方圣邦科技工程有限公司 2 小结 小结 1 益美高上海工厂采取与美国益美高相同的原材料采购标准、生产工序工 艺、检测手段

5、、质量保证及认证体系，保证其生产的盘管质量优于美国 进口水平或达到同等水平。 2 益美高盘管的测试压力等级在蓄冰设备制造领域中最高，4 0 0 P s i （2 . 7 6 M p a ）压力。 3 益美高钢盘管蓄冰设备中取得各项专利的品牌。 4 益美高在出厂前对盘管内部作保护处理，充入氮气，即达到保护盘管内 部防止氧化的目的，又可以实现设备在安装前用放气试验测试盘管气密 性的目的。 5 塑料导热性较差，抗压性差。 6 塑料盘管存在纵向热熔焊接隐患，盘管在较大压力下的泄漏几率远远大 于钢盘管。 益美高钢盘管承受外部压力及工作压力的能力远远大于塑料盘管，更加安全 可靠。 热导率 热导率 钢制，热

6、导性优 塑料，热导性较差 乙二醇与钢热交换的热阻小 乙二醇与塑料材质热交换的热阻大 热阻 热阻 1 . 由于钢的热阻小于塑料，因此钢盘管的传热性能优于塑料盘管。 由于钢的传热性能好，因此无论是制冰阶段还是融冰阶段，钢盘管更容易实 现制冰和融冰。塑料盘管如需要达到同等的技术要求，则需要额外增加更多 的换热面积。 蓄冰槽体积蓄冰槽体积 m3/ K W h m3/ K W h 约 0 . 0 1 5 0 . 0 1 8 乙二醇溶液乙二醇溶液 量 K g / K W h 量 K g / K W h 约 0 . 2 8 4 0 . 6 2 5 管内工作 管内工作 压力 M P a 压力 M P a 1

7、. 0 5 0 . 6 2 压降 K P a 压降 K P a 7 5 7 5 结冰厚度 结冰厚度 m m m m 保证值：2 5 平均值：1 0 传热面积比传热面积比 m2/ K W h m2/ K W h 约 0 . 1 3 7 m2/ K W H 约 0 . 4 4 9 换热面积 换热面积 管径大，因而单位热交换面积大 管径小，因而单位热交换面积小 换热面积大换热面积大 对系统的影对系统的影 响 响 1 . 对于制冰过程：换热面积越大，导热性越好，越容易实现制冰。 l 情形一：在主机相同制冷量，相同最低制冰温度的条件下，蓄冰设备 为达到相同的制冰潜热量，换热面积大的蓄冰设备制冰时间会越短

8、， 换热效果也较好。 l 情形二：在设计为相同制冰时间的条件下，换热面积大的蓄冰设备所 需要的主机最低制冰温度越高，由此主机效率越高，C O P值越高，电 费越节省。 2 . 对于融冰过程： （内融冰系统）内融冰系统为间接取冷方式，通过乙二醇 与盘管外的冰接触来取冷，因此乙二醇与冰层的接触面积越大换热越充深圳市南方圣邦科技工程有限公司 3 分，乙二醇温度越稳定。椭圆型盘管蓄冰设备换热面积大，因此在保证稳 定的低温乙二醇温度上优于圆型盘管蓄冰设备，总结为以下几点： l 利于控制，容易实现平稳放冷 系统稳定，减少控制部件的动作频率 换热流程换热流程 换热流程长（1 0 0 m ），热交换充分 换热

9、流程短（4 米），热交换不充分 热传导性 热传导性 钢质盘管导热率高，且流体在盘管内 呈紊流状态，热交换效率极高 塑料导热性较差 图示图示 结 构结 构 及 优及 优 缺 点缺 点 描述 描述 l 乙二醇的进口集箱与出口集箱分 别是两段独立的集管器。 由于乙二醇进口集箱与出口集箱之间 的分隔不是通过焊接隔板实现的，是 两段独立的集管器，因此不存在混流、 短通的可能性，安全可靠性最高。 l 乙二醇进口与出口集箱位于两 侧，即接管侧位于设备两端，则 两侧均需预留检修空间。 说明 说明 相邻盘管进出水方向相反 可看作是理想恒温状态下直 接蒸发制冷剂而制出的非圆锥形圆柱 截面的冰 。 导致结果： （1

10、 ） 结冰空间利用合理； （2 ）蓄冰槽温度场均匀，提高结冰、 融冰性能。 在盘管入口处形成厚冰， 而在接近盘 管出口处形成薄冰。 因此， 最终形成 的冰柱趋向于锥形。 导致结果： （1 ） 结冰空间受到影响， 总蓄冰量 损失近 2 0 ； （2 ）蓄冰槽温度场不均匀，影响结 冰、融冰性能。 乙二乙二 醇集醇集 管器管器 小结 1 . 换热面积大，可以提高系统效率， 节省运行费用 2 . 独立式乙二醇集管箱， 将乙二醇的 进口与出口用最安全的手段隔开， 避免了短通的可能性。 3 . 独特的楔形设计， 使得冰柱间的间 隙更大， 有效的保证了非完全冻结 方式的形成。 4 . 有关于内融冰设备的第三

11、方测试 报告。 5 . 逆流循环设计，温度常均匀，有效 利用空间。 融冰温度低且稳定。 1 . 换热面积小于椭圆形金属盘管 蓄冰设备。 2 . 盘管用传统的平行设计，使得冰 柱间的间隙较小，容易出现搭 桥，无法有效的保证非完全冻结 方式的形成。 3 . 弯头出热熔焊结点多，泄漏隐患 点众多。 4 . 接近完全冻结式，结、融冰速度 较慢。 5 . 存在融冰死角。 6 . 盘管容易堵塞。 7 . 平行流通方向循环设计，温度常 不均匀，影响结冰、融冰性能。 深圳市南方圣邦科技工程有限公司 4 融冰温度有温升过程。 蓄冰槽 蓄冰槽 钢制或混凝土槽 钢制或混凝土槽 盘管回路 盘管回路 盘管回路 盘管回路

12、 逆流回路，如下图。因为在蓄冰阶段， 盘管入口处冰层厚，而出口处冰层薄， 故最终形成的冰柱趋向于圆锥形，所 以，逆流盘列能更有效的利用蓄冰槽 空间。 顺流并联平行回路， 如下图。 因为在 蓄冰阶段， 盘管入口处冰层厚， 而出 口处冰层薄， 故最终形成的冰柱趋向 于圆锥形， 所以， 顺流并联盘列将损 失近 2 0 % 的总蓄冰量。 单位长度 单位长度 结冰量 结冰量 由示意图可以看出： E v a p c o 钢制盘管的单位长度结冰量是塑料盘管的数 倍。 益美高利用新技术研发出的椭圆形蓄冰盘管比当今市场上任何一种蓄 冰盘管在单位长度的盘管上能制出更多的冰（即容量更大） 融冰方式 融冰方式 内、外

13、融冰 内融冰 制冰主机的制冰主机的 蒸发温度 蒸发温度 结冰厚度相对较厚（2 5 m m ），制 冰末期（按 8 h 蓄冰）制冰主机蒸发温 度（- 5 . 6oC左右）较低，制冰时主机 效率下降，但是同样容量的蓄冰设备 的换热面积小，即：槽体、盘管相对结冰厚度相对较薄（1 0 m m ），制 冰末期（按 8 h 蓄冰）制冰主机蒸发 温度（理论值- 4 . 5oC左右）较高， 制冰时主机效率下降相对少一点 （理 论上相对少降低 3 % 左右），但是同深圳市南方圣邦科技工程有限公司 5 较少，投资小。 样容量的蓄冰设备的换热面积大， 即：槽体、盘管相对较多，投资大。 但是，根据水的特性，纯水的冻结

14、点为 0oC ，但水温需先降至- 7oC 左右， 才会形成“冰核”再冻结成冰， （一般水之过冷现象约为- 5oC 。 ）如下图所示。 如要提高成核温度，减少过冷度，就要添加成核剂，而系统中用水一般不添 加，那么盘管制冰末期的制冰主机蒸发温度实际值在- 5oC 左右，故制冰主机 效率相对提升有限。 温度 0 时间 名义蓄冷量 名义蓄冷量 与净可利用与净可利用 蓄冷量蓄冷量 钢制盘管导热性优良，乙二醇温 度恒定且融冰时有搅动装置，无水流 死角，可实现较好的融冰效果。净可 利用蓄冷量等于理论蓄冷量。 塑料盘管导热性较差， 水与冰通 过盘管传热， 融冰时热阻逐渐增大且 为静态融冰，冰层外部不容易融化，

15、 且有融冰死角。 净可利用蓄冷量小于 理论蓄冷量。 制冰率 制冰率 融冰率融冰率 外融冰模式时：槽内结冰 6 5 % ，设 备容量制冰率 1 0 0 % 。可在很短的时间 内制出大量的 1 . 1 冰水 （融冰末期温 度略微上升）；特别适合于短时间内 要求冷量大、温度低的场所。直接融 冰且有空气搅动装置，故融冰率可达 1 0 0 % 。 内融冰模式时：槽内结冰可达 8 0 % ，设备容量制冰率 1 0 0 % 。内融冰时 蓄冰设备能提供稳定的 3 左右的乙 二醇，可完全融冰，融冰率可达 1 0 0 % 。 外融冰模式时： 塑料盘管蓄冰设 备不能应用于外融冰模式中。 内融冰模式时：槽内结冰 9 0 % 以 上， 但是随着融冰， 乙二醇温度不断 上升，末期乙二醇温度可达 5 左 右， 且有融冰死角， 故融冰率达不到 1 0 0 % ， 则其相应的设备容量制冰率也 达不到 1 0 0 % 。 蓄冰是通过重量比为 2 5 % 的工业 抑制性乙烯乙二醇溶液的循环，在蓄 冰装置中的盘管上制冰。乙二醇温度 随着蓄冰槽内冰厚度的增加，不断降 低，而且和制冰周期有关，制冰周期 分别为 8 、1 0 、1 2 小时的蓄冰模式中， 乙二醇温度各不相同（见下图）。 对于一个典型的1 0 小时制冰周期塑料盘管式