某船低温库蒸发器融霜方案改进设计与应用

　　1 蒸发器融霜工作原理

　　某船蒸发器结构如图 1 所示，由蒸发器本体、蒸发器内壁融霜加热管、落水集水盘、蒸发器底部加热管、落水管、落水管加热丝等组成。蒸发器融霜采用电加热融霜方式。融霜时蒸发器内部融霜加热管和底部加热管加热使蒸发器上的结冰融化，融化的水在集水盘汇集，落水管加热丝用来防止落水在集水盘和落水管内再次结冰，水漏到托盘通过落水管流出实现融霜。融霜由 PLC 控制，每隔一定时间进行融霜，时间间隔可以调整，融霜时 126k6 闭合，蒸发器融霜加热管开始加热。图 2 为蒸发器底部加热管( 在集水盘上方) 和蒸发器内部加热管电气原理图。

　　图 2 中灰色框内为加热管，它是由 2 根加热管串联组成。每套蒸发器共 12 根加热管，每 2 根串联成1 组，共 6 组，蒸发器内部加热管 4 组，蒸发器底部加热管( 集水盘上方) 2 组，6 组采用星型连接。

　　图 3 是落水管电加热丝的电气原理图. 加热电源为控制箱内变压器( 380 V/220 V，1 kW) 变压为 220V 后供给加热丝，为常加热状态。

　　2 原融霜过程存在的主要问题

　　2. 1 蒸发器经常融霜失败

　　蒸发器电加热管非常容易烧坏，而且由于蒸发器电加热管是由 2 根加热管串联成一组( 加热管额定电压 110 V) ，一旦其中 1 根烧坏，另 1 根虽然没有烧坏，但因线路中断也不能正常工作，因此蒸发器本体上的霜就不能融化。

　　2. 2 集水盘结冰

　　集水盘内部没有设置电加热管，虽然设有与落水管内相同的电加热丝，但功率很小，质量较差，经常发生故障，由于低温库温度低达 -18 ℃以下，当蒸发器融霜后，进入集水盘的水还来不及泄放就会重新结冰，因此并不能正常通过落水管流走。

　　2. 3 落水管冰堵

　　落水管电加热丝故障。由于落水管电加热丝始终处于工作状态，加上本身质量较差，所以落水管电加热丝故障率很高。由于原来落水管较长，其电加热丝一旦故障，在低温环境下，进入落水管的水还没等流走就结冰了，最终同样会导致不能正常实现融霜。

　　3 改进措施

　　3. 1 改进措施之一

　　经分析认为: 蒸发器加热管和地漏加热丝烧坏原因其一可能是由于加热丝质量存在问题造成。其二由于蒸发器电加热管是由2 根加热管串联成1 组( 加热管额定电压 110 V) ，一旦其中 1 根烧坏，另外 1 根虽没烧坏但也不能工作，因此增加了故障发生的几率。

　　在将蒸发器加热管改为额定电压为 220 V 的加热管，每组的 2 根加热丝采取并联接线方式，每组加热管的功率不变，6 组加热管仍采用星型连接。这样，若其中 1 根加热丝故障，另 1 根加热丝仍能正常工作，降低了融霜失败的几率。另外，加热管更换为质量好、更耐用的型号，改接后电路图如图 4所示。