水冷冷水机组管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置简述

中央空调水系统：

冷水机组通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风中的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的目的。经蒸发后制冷剂在冷凝器中释放出热量，与冷却循环水进行热交换，由冷却水泵将带来热量的冷却水泵到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。

中央空调冷水机组循环水系统由于量大面广、系统小、分散，专业人员和监测设施、仪器设备缺乏，又没有相应的管理制度作保证。

GB/T50050-2017 《工业循环冷却水处理设计规范》要求：

3.1.5 间冷开式系统循环冷却水换热设备的控制条件和指标应符合下列规定：

4 设备传热面水侧污垢热阻值不应大于3.44×10 ^-4 m ² ·K／W；

3.1.6 闭式系统设备传热面水侧污垢热阻值应小于0.86×10 ^-4 m ² ·K／W；

现状是多数用户采取了化学水处理技术，但实际的结果并不能令人满意，每年还需周期性机械捅刷冷凝器和蒸发器，所以无法从结果上保证冷水机组的高效运行。

该规范比较适合中大型工业企业，有健全的专业技术人员、监测设施、仪器设备和相应的管理制度作保证。

GB/T18430.1-2007 《蒸汽压缩循环冷水(热泵)机组 第1部分：工业或商业用及类似用途的冷水(热泵)机组》4.3.2.2 名义工况的其他规定：

a ）机组名义工况时的蒸发器水侧污垢系数为0.018m ² ·℃／kW，冷凝器水侧污垢系数为0.044m ² ·℃／kW。

由于不同规范给出的污垢热阻值的范围相差近八倍，致使行业使用单位无所适从，结果对实际工作产生不良影响。

通常冷水机组冷凝器的端差（制冷剂的冷凝温度与冷却水在冷凝器出口温度之差）设计值在满负荷运行时约为1.0℃-1.5℃。

但由于冷却水侧污垢热阻的影响使冷凝器端差增大，十年来，根据对北京、上海、广州、深圳近千台运行的冷水机组的运行记录粗略统计分析，冷水机组冷凝器端差折算为100%负荷时的平均值约为3.5℃ 。

即由于冷却水侧污垢热阻的影响使冷水机组运行效率下降约8-10%。

污垢对冷水机组COP(耗能)的影响：

注：数据来源于美国冷暖空调工程师协会2000年手册。

换热器水侧的污垢热阻对空调和制冷设备的性能有显著影响，冷凝温度升高1℃，冷水机组性能约降低4%。

例如：水冷式冷水机组满负荷运行时，换热管管壁为清洁状态，冷水的出水温度为7℃，冷却水离开冷水机组的温度为35℃，冷水机组制冷剂的冷凝温度为36 ℃ ，蒸发温度为6℃ ，其能耗系数为0.60kw/tom。如果冷凝器和蒸发器水侧的污垢热阻均为 4.4×10 ^-5 m ² ℃/W，则制冷剂的冷凝温度升高为37℃，蒸发温度降低为5℃，其能耗系数为0.65kw/ton，即运行费用增加了8.3%，实际的影响由于冷凝器和蒸发器换热管的形式不同可能会有些许不同。根据对制冷循环的性能计算可知蒸发温度降低1℃使冷水机组性能降低的数值比冷凝温度升高1℃使冷水机组性能降低的数值高10%。因此可以认为：冷凝温度升高1℃，冷水机组性能约降低4%。

逆卡诺循环的制冷系数理论计算：

1 、逆卡诺循环的制冷系数为：

式中：

2 、冷凝温度对逆卡诺循环制冷系数的影响：

化学水处理+周期人工机械捅刷：

化学水处理目的：防腐蚀，阻垢，杀菌灭藻。

化学水处理并不能彻底解决污垢，粘泥沉积，菌藻、锈蚀物的产生，所以需辅助定期的机械捅刷。

胶球自动在线清洗装置：

胶球自动清洗装置是针对中央空调制冷主机、工业循环制冷主机冷凝器进行在线清洗、和特殊药剂加强循环水质处理相结合的多功能装置。利用天然橡胶剥皮专用清洗胶球对冷凝器铜管进行自动清洗，防止冷凝铜管壁不沉淀微生物杂质及污垢的生成，提高系统运行换热效率，从而达到提高系统制冷效果，使整个系统节能率在10%以上。

胶球自动清洗装置工作机理：

冷凝器清洗装置运行时，首先启动发球泵，发球进水阀、发球出水阀门开启，清洗球从发球器进入主机冷凝器中；关闭发球进水阀、发球出水阀门，启动收球泵，开启收球进水阀和收球出水阀门，清洗球在收球器中吸入了化学药剂进入发球室中，便完成了一次清洗循环，准备进入第二次循环清洗，流程相同。

出厂前设备已经调试好，该设备有时间型设计，每隔48小时设定清洗1次，每次设定循环清洗1次。

胶球自动清洗装置参数：

1 、污垢热阻值＞3.44*10 ^-4 m ³ .kw(开式循环水系统)

2 、防垢率＞99%

3 、节能率＞10%

4 、除垢率＞99%

5 、循环水流速≥1.0m/s

6 、压力损失：0.01-0.03

7 、设备扬程＞15m-35m

8 、设备功率：1.5-3.0KW

9 、生物球直径：根据系统机组参数选型10-27mm

10 、收球率：100%

11 、介质温度：0-70℃

12 、平均无故障时间：5000小时

13 、工作电压：AC380V，50HZ

设计安装：

胶球自动清洗装置采用智能物化型双泵双循环收发球技术、闭式结构，设备具有PLC控制、液晶中文功能操作，设备功率3.0KW、收球率100%，工作电源380V，50Hz；发球扬程32m，压力损失＜1m，具有远程RS485通信接口。

胶球自动清洗装置操作流程

① 发球进水管：发球时，进水阀门和进水泵、发球出水泵同时开启，水进入装球室内加压；

② 发球出水管：装球室内经加压后，球从装球室内出口进入主机冷凝器内，并同时清洗冷凝管道；

③ 收球进水管：球进入冷凝器后，关闭发球泵、发球进水球阀、发球出水球阀，同时开启收球进水阀和收球出水阀、收球泵，清洗球进入收球室内；

④ 收球出水管：球进入收球室内同时，相同温度的水汇入回水总管进入冷却塔，同时关闭清洗设备所有阀门及泵，清洗工作完成。

⑤ 设备检修是作排水用，设备运行时，此发为关闭。

⑥ 手动球阀4个，泄水阀开关1个，安装时由用户自主准备。

生物清洗胶球：直径16-31mm标准剥皮球。

清洗凝汽器海绵胶球技术参数及质量标准胶球规格应适应的清洗铜管内径。

使用方法：

正常投球量：为凝汽器单侧单流程冷却管根数7%-13%，依胶球循环一次所需时间的长短，取下限或上限或其接近值，胶球循环一次的时间一般以30秒作为界限。

胶球补充周期或更换周期：胶球补充周期为胶球清洗系统累计运行1年，也可根据本单位具体情况不同调整补充周期。胶球更换周期，根据国产球使用统计，其更换周期为胶球清洗系统累计运行3-5年。

另外，在水中浸泡一段时间后，个别胶球可能胀大过多，致使直径超标，在补充和更换胶球时，均应及时换掉，以防冷却管被堵。

管路（附件）：阀门、视镜、水流开关、压力表、管道等。（收球、发球管径DN50、DN65、DN80）

项目实例：