热泵系统板式换热器解决方案

1. 热泵系统中的板换

在水地源热泵系统中， 以是否需要二次换热分为两类。具体分类如下：

1) 不需要二次换热

当地下水水质比较洁净时， 即地下水中的固体颗粒程度、 酸碱性等对热泵机组的影响不是很大时， 可以直接进入热泵机组参与氟路系统的热交换。系统示意图如下图（图2.洁净地下水热泵系统示意图）。

2) 需要二次换热

当地下水水质较差时， 即地下水含泥沙等固体颗粒较多、 有酸碱性（如含铁等金属离子较多显碱性） 等会腐蚀、 破坏热泵机组时， 需要增加一个水路循环，进行二次换热。该二次换热所用的设备即可拆式板式换热器。系统示意图如下图（图 3.不洁净地下水热泵系统示意图）。

3) 建议

当夏天不太热时， 使与地下水进行热交换的水路循环， 直接给使用侧降温。此建议， 仅供系统设计者参考。系统示意图如下图（图 4.改进方案系统示意图）。

2. 板换所解决的问题

根据现场水质检测如下表（表 1.水质检验报告单摘录） 以及现场实际考察情况， 我们知道地下水显碱性， 含泥沙等固体颗粒较多， 含铁离子较多。如果直接进入热泵机组， 在设备运行中会严重的腐蚀设备， 堵塞机组， 缩短机器使用寿命，降低工作性能。所以， 增加二次换热使用可拆式板式换热器能够解决以下问题。

1) 解决问题一：腐蚀性

因该地下水显碱性， 含铁、 铜等金属离子较多， 会与所接触的金属面产生氧化还原反应， 腐蚀换热器板片。

热泵机组中使用的换热器为钎焊式板式换热器， 限于该设备生产工艺， 板片材质只能为不锈钢 304 或 316。而可拆式板式换热器则没有这种限制， 材质多样，可以选用不锈钢 316L 和耐腐蚀性更好的钛。2) 解决问题二：堵塞

因该地下水中含有一定程度的固体颗粒， 会对换热器产生堵塞， 影响换热系数， 流体介质流量。而且， 会磨损堵塞处的板片， 造成穿孔等恶劣现象。可拆式板式换热器的流道深度要比热泵机组中的钎焊式板式换热器深的多，可以在上述情况下， 有很好的流动性。具体流道深度见下表（表 2.可拆式板换部分流道深度统计）。

3) 解决问题三：降低维修成本、 保护机组、 节省维修时间

首先， 从设备维修上讲。如果没有二次换热， 会很容易破坏机组中的换热器，而钎焊式的换热器一旦破坏， 必须整体换热器更换。而增加二次换热的可拆式换热器， 则可以拆卸更换其中的零部件。然后， 从保护机组上讲。因地下水有腐蚀性的缘故， 都会对换热器进行清洗，而清洗会对换热器产生一定的破坏且是不可逆的。所以， 增加二次换热， 需要进行清洗的是可拆式的换热器， 会起到保护热泵机组的效果。最后， 从节约维修时间上讲。可拆式换热器的故障维修难度和热泵机组的故障维修难度是不言而喻的。

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