冷凝器自动清洗“双流程封头管箱”的水阻、球损、故障率和实用性的讨论

《一个回路的冷凝器自动清洗与二个回路水阻、球损、能耗差别的讨论》在多个学术论文集发表后，引起了同行热烈的讨论。有专家和同行问：“最近有一种‘ 双流程封头管箱 ’清洗设备，效果怎么样？有没有分析它的实用性和存在问题的讨论？”又问：“一个回路在线清洗专利技术，在没有空间限制条件下，未解决水阻大、能耗大、海绵球事故磨损、热短路、故障率高等问题，现在把所有功能集中在一个封头箱内，这些问题就解决了吗？”感觉有义不容辞科学尊严和社会责任！经梳理， 试从9个方面分析论证 ：

双流程封头管箱的送球线路及其水阻 （见图1、图2、图4、图5）

冷却进水管3→收发球电动阀5→收发球主水管35→鸭嘴收发球水道32→送回球孔网34→胶球收集腔6→发球止回阀22→冷凝器进水腔。

设进水管3处压力为P1，胶球收集腔6处压力为P1-1，冷凝器进水腔压力为P2，当P1＞P1-1＞P2，P1- P2≥30kp时，发球止回阀22打开，海绵球才能由胶球收集腔6定向进入冷凝器进水腔内。

根据两个回路自动清洗的已知运行数据， 在顺水流方向的送回球，送回球泵扬程H=10～16m,可保证送球动作的准确性。双流程封头管箱送球压差应≥30kp，才能准确送球，而这个压差是由“栏球网”36（见图7）制造的压降决定的。

（图1）

双流程封头管箱的收球路线及其水阻对冷却泵、空调主机能耗的影响： （见图1、图2、图4、图5）

冷凝器出水腔→收球网8→收球管7→底部止回阀25→胶球收集腔6→送回球网孔34→鸭嘴收发球水道32→收发球主水管35→收发球电动阀组件5→收发球主止回阀27→出水管4。

设冷凝器出水腔压力为P3，冷却水出水管压力为P4，当P3＞P4，P3 -P4≥30kp时，收球回路中的4个止回阀打开，可收球。同理，根据已知两个回路的运行数据，双流程封头管箱的收球压差应≥30kp才能准确收球，造成收球压差的主要因素是三个收球网8的水阻决定的。以上二个送回球压差串联在冷凝器进出水端盖的两头，也就是双流程封头管箱要准确送回球，必须在冷凝器进出水管之间增加60～120kp的压差。这个压降压降，是冷却泵扬程必须增加10m的原因。

（图2）

如果原设计的冷却泵未预留6～12m额外的扬程，冒然加装了双流程封头管箱后，冷却水流量会急剧减少（见水泵流量扬程曲谱图）。空调主机因得不到足够的冷却水流量，排气温度上升，排气压力上升，主机电流上升，制冷效率下降，离心机喘震，高压报警停机（死机）！

（水泵流量、扬程曲线谱图）

双流程封头管箱内有11个不同滤网，造成污堵、增加耗能和误动作。

双流程封头管箱内11个滤网或冲孔隔板（见图3、图6）；其中3个异型收球锥型网8、3个送球滤网34、2个分区引流口滤网、一个进水主管拦球网36、1个左右分区送球冲孔隔板、1个观球器滤网。 这些滤网出现堵塞，都可能导致系统动作失常和冷却泵多耗能。

（图3）

封头管箱中有5个止回阀、3个电动阀的超常磨损：

按照该系统左右分区送球的功能，每天4-6个清洗周期，每周期循环洗刷5次的设定，这些止回阀每天会有数十次的频繁开关动作，其磨损、冲击远大于一般止回阀的正常磨损。一般止回阀有规定为卧式或立式安装，而封头箱内部分止回阀是斜着安装，容易被卡死形成事故！封头箱内有3个电动阀，按该系统的设置每天有几十次频繁动作， 部件磨损严重，故障维修的工作量大，拆装维修难度大。

（图4、图5）

海绵球的多种事故磨损，难以保证连续高效的清洗工作。

5.1、海绵球在3个形状 不规则、不平滑、大锥度 的收球分离网中的事故磨损，远大于通常在平滑导流的小锥度、圆柱型分离网的自然磨损。

5.2、海绵球在胶球收集腔中，在回水收球压差的动能作用下，与胶球收集腔内的11个开孔，5个止回阀、5个滤网之间发生摩擦碰撞，这种异常摩擦碰撞，直到冷却泵停，事故磨损才会停。

5.3、每天几十次挤压穿过5个止回阀的异常磨损，导致了海绵球的快速损耗。以上磨损都是事故磨损，事故磨损是自然磨损量的数十倍！异常磨损的海绵球，数量和外径迅速减小，难以确保海绵的连续高效的清洗，降低了海绵球清洗的效果。

左右分区送球功能，造成送球盲区，不能均匀送球。

引流电动阀的频繁动作，海绵球在胶球收集腔内做水平往复调动，磨损加大。当海绵球进入冷凝器进水腔后，在进水管的突扩涡流作用下，以喷射状撞向左右上下分区隔板上，又以相同角度镜像反弹，紧贴左右上下分区隔板的根部铜管进球的机率反会减小，造成如图阴影区铜管成为送球盲区洗刷不到（见图6）。所以左右分区引流送球机构的设计，不能均匀送球。

（图6）

所设观球器，不能在线观测送回球工况和磨损状况 （见 图7）

需要观看海绵球状况和数量，靠动手打开收球阀12，放水阀15，放掉一部分水，看到海绵球进入观球器后，关闭阀12。看完确认海绵球完好，数量完整，再手动关阀15，打开高压阀14，打开收球阀12，当海绵球全部回到原处，再关闭高压阀14，关闭收球阀12，完成了一个观球操作。这样的观球器设置与双回路技术比较；操作麻烦、浪费水，不能在线观球，不能完整观察球动态，虚设且不实用。

（图7）

系统复杂。制作、维修难度大，设备故障率高。

在如此窄小的端盖内，制作、组装多而复杂的机件、管路、阀门、管件，难度是很大的。而这些机件、阀门、部件、滤网等有一处出现故障，整个复杂系统就功能异常或瘫痪。如空调机组没设备用，则空调系统瘫痪。拆装维修专业性强，难度大，成本高（多数非标件），少则停机数小时，多则停机数天。对≤300RT以下小主机小端盖头，看来很难装得下这么多且复杂的机构！固定在端盖内的3个异性收球网，无法拆卸清洗保养，短平的收球网结构，容易集聚胶球，形成堵塞，是这类设备不可克服的通病。

“双流程封头箱”的额外耗能！

“双流程封头箱”本想回避一个回路在线清洗的五项缺陷；发球机功率由原3-5.5kw变为0kw； 送回球由一个回路变为6个回路！ 没有从流体力学、热力学、传热学的原理上找到科学的途径，回到了以上下管段压差送回球的老路。为了制造这个压差，串联的送回球2个压差60~100KP， 使冷却泵多耗能30%。 例如：设冷却泵N=55KW、Q=720m3/h、H=20m，装了双流程封头箱后，冷却泵必须改为N=75KW、Q=650m3/h、H=28m，每年运行6000h；安装双流程封头管箱后，冷却泵每年多耗电120000KWh！设主机功率650kw，因水阻加大流量减少，冷却不良，而导致冷凝温度上升2°， 则主机多耗能6%， 主机每年多耗电23400kwh。两项合计每年多耗电354000kwh。若按每370g标煤/kwh计，则装1000台双流程封头管箱， 每年多排放二氧化碳480260吨。

如果在“双流程封头管箱”的冷却水进出水腔各装一个压力表，与冷却水进出管原设压力表值对照，就可以读出封头管箱的送回球压差和（见图8），这就是为了送回球制造的压差?P=(P?-P?)+(P?-P4)≈100KP,水阻约10m！

（图8）

以上案例看，在什么情况下可以不死机？拆掉双流程封头箱，恢复冷凝器原端盖，冷却泵可恢复扬程H=20m，功率P=55KW，系统安全节能。改装双流程封头箱后，冷却泵扬程必须增加约10m,功率P=75KW，冷却泵多耗能30%。或空调主机因冷却水欠流量而喘振、跳闸死机！由此可知安装双流程封头箱，冷却泵扬程要增加约10m。

安装双流程封头管箱有两种可能：

1、冷却泵多耗电30%，主机多耗电6%。

2、喘振、死机！