冷凝器冷却水走管程却流速过低,夏季高压会反复出现
冷却水走在冷凝器管内但流速过低时,贴壁水层变厚,冷凝温度被抬高。夏季进水又暖、负荷又大,高压就会反复出现。

壳管冷凝器的冷却水若走管程,水在一根根管内流动,制冷剂在壳侧冷凝。管内流速足够时,贴壁的水层薄,热量容易穿过,污物也不容易在管底停留。流速过低时,贴壁水层变厚,同样的热量必须把冷凝温度抬得更高才能传给水。夏季冷却水进水已经较暖,机组负荷又大,这个抬高的冷凝温度就会反复碰到高压保护。凉季进水温度低、负荷小,同样的低流速仍可能把压力维持在限值以下。
低流速使冷凝温度抬高
流速低,可能是冷却水阀没有开够,泵的流量下降,也可能是管子根数多、流程数少,总流量看起来不小,分到每根管里的速度仍然低。后一种情况总管压力表不一定异常,冷凝压力却在夏季反复升高。只看泵的出口压力正常,不能说明管内流速够。流速要看流量和管程截面积,截面积过大时,压力表仍高,管内却是慢的。
流速低以后,泥沙容易在水平管的下部沉积,换热面积进一步减小。夏季到来时,沉积已经形成,高压比春末更频繁。这是低流速带来的后续后果。把水速提高,新的沉积会减少,已经堆下的泥仍要清出。只在夏季高压时开大阀门,泥还在管内,效果有限。流速低和泥沙是先后出现的,不是两个互不相干的原因。
冷凝温度与冷却水出水温度的端差,在流速低时变大。热传不过去,水的温升有时并不大,冷凝温度却很高。冷却塔出水变热时,进冷凝器的水本身就高,端差可以仍正常,冷凝压力高是跟着进水温度走的。夏季高压若伴随端差明显大于凉季,而进水温度升高的幅度并没有那么大,问题在冷凝器管内的换热,不在冷却塔把水送热了。
夏季湿球温度高,冷却塔出水升高,冷凝压力跟着高,这是进水温度的影响,管内流速可以是够的。此时端差保持平常,把冷却塔的风量和布水修好,进水温度下降,高压就缓解。管内流速过低时,即使把冷却塔出水降到和凉季接近,端差仍大,高压仍比同样进水温度下的正常情况更容易出现。先把端差和进水温度分开。
不是只有夏季才存在的那些高压
制冷剂充注过多,冷凝压力全年都容易偏高,过冷度变大,夏季只是更严重,凉季轻负荷时压力也比正常机偏高。管内流速过低并不加大过冷度,液体侧没有多余的淹没,异常在水侧换热。过冷度大,先查充注量。过冷度正常或偏小、端差大,再查管内流速和结垢。
系统内有空气时,冷凝压力高、过冷度小,与季节的关系没有流速那么强,冬季负荷低时空气的分压仍会使压力偏高。流速过低的高压集中在夏季高负荷,凉季明显减轻,过冷度不一定变小。压力高的季节性和过冷度的方向,能把空气和低流速分开。
水侧结成硬垢以后,端差全年都大,不只是夏季才出现。低流速在凉季尚能维持,高压是反复出现在热的季节。垢层一旦形成,凉季端差也回不去。清洗以后,若流速仍然低,夏季高压还会再来,只是来得晚一些。清洗以后提高管内流速,高压才不会每个夏季都回来。只清洗不提高流速,泥沙和厚水层仍会把问题带回下一个夏季。
冷却水走壳程时,水不在管内,挡板缺口过大也会使水短路,高压同样在夏季明显。这里讨论的是水已经走在管程里,管子里的速度不够,不是水走错了侧。壳侧短路时,打开水室能看到管内缺少冲刷痕迹。管程低流速时,管内有缓慢流动的痕迹和底部泥沙。看水在哪一侧,再谈流速。
水泵选型偏小,总流量不够,管内流速一定低,夏季高压会反复出现,水泵电流也偏小。阀门开度已经最大仍不够,就要换泵或减少并联带来的过大截面积,而不是再去调阀门。阀门只开了一点造成的低流速,把阀开大就能消失。阀已开足仍低,是泵或流程安排的问题。
冷凝器冷却水走管程而流速过低时,贴壁水层厚,换热差,冷凝温度与出水温度的端差变大。夏季进水暖、负荷高,高压就反复出现。凉季往往还能躲开限值。冷却塔进水温度高时端差仍正常。空气和过多制冷剂则要看过冷度。硬垢是凉季端差也不恢复。阀开大和提高管内速度,才对着低流速这一条。