BPHE&MPHE 安装操作&典型失效预防指南 503H0030
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PRODUCED BY DANFOSS A/S © 03/2022 AN408431206291en-000101
目录
1.简介 .......................................................................................................................................................................................................................................... 2
2.安装指导 ................................................................................................................................................................................................................................. 3
3.使用要求 ................................................................................................................................................................................................................................. 5
4.应用失效案例及解决方案 .................................................................................................................................................................................................... 8
BPHE&MPHE 安装操作&典型失效预防指南 503H0030
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1. 简介
• 本应用指南的目的
本应用指南提供了钎焊板式换热器安装指导和典型失效预防的信息。适合由合格人员使用。请阅读并遵循这些说明以安全专业的方式
使用板式换热器。请特别注意本手册以及换热器所附带其他文档中提供的安全说明和一般警告。
• 还可从 Danfoss 获得补充资料和手册。有关列表，请访问 www.danfoss.com。
• 手册版本
本手册将进行定期审核和更新。欢迎提供任何改进建议。
表 1: BPHE/MPHE 安装操作&预防指南版本
版本
发布日期
备注
A
2022.03.01
第一版
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2. 安装指导
• 冷凝器
建议将制冷剂进口（气体）连接到左上角接管 Q4（双回路：左上角 Q4 和右上角 Q6），将制冷剂出口（液体）连接到左下角接管 Q3
（双回路：左下角 Q3 和右下角 Q5）。将水/盐水回路的进水口连接到右下角接管 Q2，出水口连接到右上角接管 Q1（双回路：进口为下
方中间接管 Q2，出口为上方中间接管 Q1）。
• 蒸发器
建议将制冷剂进口（液体）连接到左下角接管 Q3（双回路：左下 Q3 和右下角 Q5），将制冷剂出口（气体）连接到左上角接管 Q4（双
回路：左上角 Q4 和右上角 Q6）；将水/盐水回路的进水口连接到右上角接管 Q1，出水口连接到右下角接管 Q2（双回路：进口为上方中间
接管 Q1，出口为下方中间接管 Q2）。
单回路
双回路
单回路
双回路
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• 换热器运行温度范围(TS)：只能在此限制内使用， 最低 -196 °C / 最高 200 °C。
• 换热器最大运行压力(PS)：只能在此限制内使用，参见产品标签上的详细信息。
• 换热器测试压力(TP)：参见产品标签上的详细信息。
• 换热器填充量(V)：只能在此限制内使用，参见产品标签上的详细信息。
• 换热器固定：避免震动，如有震动风险，请安装减震器。对于较大的连接直径，建议在管道线中使用扩管设备。同时，建议在换
热器和固定挂钩之间添加缓冲部件（例如：橡胶固定条）。
• 换热器启动与关闭：在启动/关闭换热器时，必须缓慢升高/降低水侧压力，以免压力损坏元件。
• 焊接程序：把铜管插入连接处进行焊接，建议使用不低于 45%含银量的焊料。注意避免火焰喷向换热器，使用湿布或冷却水来防
止连接处过热，使用氮气来保护换热器内部防止氧化。
标签示例
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3. 使用要求
• 换热器使用保温材料进行保温处理，机组运行时可以防止热量损失。
• 换热器进水口前端安装≥30#过滤装置。
• 换热器单腔工作温度的温差范围≤80K。
• 确保机组运行前/期间/后的水流恒定，建议使用水流开关和低温保护温控器。
• 换热器回流清洗（建议：请专业清洗公司作业）使用 5%的弱酸溶液（如磷酸或柠檬酸）， 反转正常流向，增加流量至正常流量的
1.5 倍进行清洗。完成后，使用清水反复冲洗，最后一次冲洗时加入 1-2%的氢氧化钠(NaOH)或碳酸氢钠(NaHCO3)溶液，以确保
所有的酸都被中和。建议水侧回路配置连接器和阀门，便于维护。
• 换热器停止使用时间较久（例如：2 周）时，应排干内部水份，保持内部干燥。
• 换热器禁止使用开式循环水系统。
• 制冷机组启动前应先开启水泵，并确保空气从水系统中及时排出，然后再开启机组。
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• 换热器用水指引：丹佛斯为与纯铜、改良铜或不锈钢进行钎焊的不锈钢(EN1.4404~AISI316L)板式换热器中使用的自来水、区域
供热水、冷却水和工业用水的水质制定了以下参考标准，需要重点指出的是，水质的规格并不能作为抗腐蚀的保证，但对它合理
的管控可以避免多数因水质造成的应用问题。
板片
钎焊材料
参数
单位
数值 浓度
铜
改良铜
不锈钢
酸碱度
导电性
游离氯气
氨
碱性
硫酸盐
硝酸盐
锰
铁
硬度比
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良好的抗腐蚀性
当更多参数被评估为 时，可能会发生腐蚀
存在腐蚀风险
不推荐使用
硬度比的限值由 实验室根据内部测试的结果和经验来定义
若三个或以上参数被评估为 ，则需要向腐蚀与微生物学专家或 区域代表咨询
水 温
氯 化 物 浓 度
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4. 应用失效案例及解决方案
案例 1；冰破失效：板换水侧腔道结冰，导致板换内腔胀大，且胀裂板片，引起板换泄漏失效。
客户端
➢ 板换损坏机组停机不工作。
➢ 压缩机及管路等连带损坏。
初步探测
• 板换内泄漏
精确分析
• 板换表面局部鼓起
• 板换内腔流道胀大，板片拉破裂
解决方案
板换结冰的防护：
➢ 制冷剂安装低压保护控制开关，低压保护开
关设定值要高于板换防冻设置的最低点（具
体设定值联系 Danfoss 技术人员），防止板换
结冰。
➢ 制冷剂侧安装压力传感器，根据客户需要设
定最低值，双重保护板换防止结冰。
➢ 安装水侧出口低温保护控制器。温度敏感元
件越灵敏越好，一定要装在水出口处的水中，
不要装在管壁上，以免反应太慢，致控制器不
起作用。
➢ 制冷机组启动前应先开启水泵，然后再开启
机组。机组关机时，先关闭机组，再关闭水泵。
➢ 注意选择性能优良的水流控制开关，防止其
失效，在水流量低的情况下，导致板换结冰，
建议水流开关的下限值不低于额定水流量的
70%，并且，水流开关与机组进行联锁。
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案例 2；板换水侧内腔堵塞：板换水质中含有不可溶颗粒杂质物体，机组如无安装水过滤装置或过滤装置不适用，长期运行会导致板
换内腔流道堵塞，降低性能或导致换热器损坏（例如：冰破损坏，腐蚀损坏等）及机组连带损坏。
➢ 机组性能降低或停机不工作
➢ 水流量变小，板换水侧冰
➢ 板换腐蚀。
➢ 压缩机及管路等连带损坏。
客户端
初步探测
• 板换内堵塞（脏污）
精确分析
• 板换内堵塞（脏污）
• 板换内堵塞（脏污）
解决方案
污垢处理
➢ 不可溶固体杂质（污浊水），安装过滤器
≥30#。但过滤器必须定期维护保养，清除
杂物。
➢ 回流清洗（建议：请专业清洗公司作业）
使用 5%的弱酸溶液，如磷酸或柠檬酸。反
转正常流向，增加流量至正常流量的 1.5
倍。清洗后，建议用清水仔细冲洗
BPHE/MPHE;最后一次冲洗前用 1-2%的氢
氧化钠(NaOH) 或碳酸氢钠(NaHCO3)溶
液，以确保所有的酸都被中和。建议液压
回路配置连接器和阀门，便于维护。
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案例 3；水锤损坏：由于液体流速的急剧改变，从而导致水压急剧升高达到正常水压的几十倍甚至上百倍压力的现象，最终导致板换
损坏。
客户端
➢ 板换损坏机组停机不工作。
➢ 压缩机及管路等连带损坏。
初步探测
• 板换内泄漏
精确分析
• 板换泄漏断口
• SEM 分析断口形貌：低密度疲劳
纹或韧窝状断面。
解决方案
➢ 缓慢开启或关闭阀门。
➢ 在进出水管路之间安装泄压阀。
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案例 4；震动疲劳失效（接管连接位置）：损伤结构在外部激励作用下，震动和疲劳裂纹的扩展同时进行，两者之间相互作用不仅影响
机组的正常工作，还将严重地影响结构的安全可靠性。
客户端
➢ 机组低压报警，机组停机。
初步探测
• 板换外泄漏
精确分析
• 断口分析：疲劳断裂。
• 断口分析：比较规则疲劳纹。
解决方案
➢ 换热器必须有专门支架固定而不能依靠
连接管道做固定支架，以保证不会使连接
管道受应力和振动。建议将钎焊板式热交
换器放置于台架上，并用金属夹板将其拉
紧固定。不推荐使用软管连接水路，这容
易导致压力振荡。
➢ 客户设计时需要考虑降低板换连接管的
震动。
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案例 5；腐蚀失效：构件材料在含有化学腐蚀元素环境因素作用下被腐蚀而失效。
客户端
➢ 板换腐蚀。
➢ 板换损坏机组停机不工作。
➢ 压缩机及管路等连带损坏。
初步探测
• 板换内泄漏
精确分析
b c a
• 板换内腔板片腐蚀穿孔
• EDS 测试腐蚀元素:Cl
• SEM 测试断口形貌
解决方案
➢ 参考板式换热器用水指引。
➢ 禁止板换使用在开式水系统应用。
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案例 6；压力疲劳失效（板换内部局部区域）：由于在局部应力集中部位首先产生裂纹，裂纹随后扩展导致的断裂。
客户端
➢ 板换损坏机组停机不工作。
➢ 压缩机及管路等连带损坏。
初步探测
• 板换内泄漏
精确分析
• 板换泄漏断口
• SEM 分析断口形貌：断口呈现规则疲劳纹。
解决方案
➢ 使用压力不能超出板换设计压力。
➢ 使用流体的范围不得超出板换的设计范围。
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案例 7；热疲劳失效：在无外加机械应力的条件下，由于内部流体温度的涨落温差使零件内部产生循环应变，由此导致的裂纹和断裂。
温度疲劳失效仅发生在复叠式机组。
客户端
➢ 正确安装接管位置。
➢ 换热器单腔工作温度的温差范围≤80K。
➢ 优化融霜参数，尽量降低融霜频次。
➢ 板换损坏机组停机不工作。
➢ 压缩机及管路等连带损坏。
精确分析
解决方案
初步探测
• 板换内泄漏
• 板换泄漏断口
• SEM 分析断口形貌：断口呈现规则疲劳纹。
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