冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置在冷水機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)中的安裝與應(yīng)用

     冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置在冷水機(jī)組循環(huán)水系統(tǒng)中的安裝與應(yīng)用，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了高速的發(fā)展，中央空調(diào)冷水機(jī)組在民用建筑中的應(yīng)用日益增多，而冷水機(jī)組內(nèi)部的水污染已經(jīng)成為影響的頑疾之一。目前傳統(tǒng)化學(xué)水處理+周期機(jī)械捅刷解決污垢的方案，無(wú)法從結(jié)果上保證冷水機(jī)組的高效運(yùn)行，這就需要一套能夠及時(shí)擦洗掉換熱管壁上成形初期的污垢沉積物的一站式裝置來(lái)改善冷水機(jī)組的運(yùn)行效率。

     冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置、膠球自動(dòng)在線清洗技術(shù)，早于1927年美國(guó)人HenryF.Schmidt發(fā)明，早用于美國(guó)費(fèi)城的西屋電廠的凝汽器的換熱管連續(xù)清洗。近幾年，冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置逐步在民用建筑冷水機(jī)組換熱管的清洗技術(shù)中嶄露頭角，下面就冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置在應(yīng)對(duì)冷水機(jī)組循環(huán)水水污染問(wèn)題、裝置組成及工作原理、安裝注意事項(xiàng)、實(shí)際運(yùn)行效果等方面進(jìn)行介紹，相互交流學(xué)習(xí)。

一、冷水機(jī)組運(yùn)行面臨的水污染問(wèn)題

     中央空調(diào)冷水機(jī)組冷卻水系統(tǒng)是開(kāi)式循環(huán)回路，相對(duì)于有著全程處理的蒸發(fā)器冷凍水系統(tǒng)一側(cè)來(lái)說(shuō)，有著先天不足的弊端，由于一般采用自來(lái)水補(bǔ)充冷卻水，與空氣接觸進(jìn)行熱交換、蒸發(fā)濃縮等因素，造成水質(zhì)不穩(wěn)定，產(chǎn)生和累計(jì)大量水垢、污物、微生物，在冷凝器的換熱管表面形成污垢（見(jiàn)表1-1），產(chǎn)生污垢熱阻，引起制冷劑的冷凝溫度與冷卻水出口溫度之差增大，冷水機(jī)組制冷效率下降。

表1-1水污染產(chǎn)生污垢的主要組成

     傳統(tǒng)解決污垢的方案多是化學(xué)水處理+周期機(jī)械捅刷來(lái)處理冷凝管內(nèi)部沉積的大量污垢粘泥，即使是這樣的處理方式，也避免不了長(zhǎng)期運(yùn)行帶來(lái)的周期性端差、能耗的增加，如圖1-1所示可以看出傳統(tǒng)污垢解決方法與COP（耗能）的關(guān)系：

圖1-1傳統(tǒng)污垢解決方法與COP的關(guān)系

二、冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置的組成及工作原理

1、冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置的組成

     冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置主要由膠球泵、控制箱、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、溫度傳感器、膠球、管路、捕球器、集散過(guò)濾器等組成。

2、冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置工作原理

     其工作原理如圖2-1所示，膠球泵出水壓頭將膠球推入冷凝器中，膠球依靠水壓差擦洗掉換熱管內(nèi)壁的污垢，在冷卻水出口端通過(guò)捕球器回收膠球至發(fā)球機(jī)形成一個(gè)清洗循環(huán)，通過(guò)PLC微電腦控制程序設(shè)置清洗頻率和次數(shù)，達(dá)到自動(dòng)在線清洗功能。

圖2-1自動(dòng)在線膠球清洗裝置的工作原理

三、冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置安裝注意事項(xiàng)

     1）根據(jù)安裝示意圖及現(xiàn)場(chǎng)情況確定發(fā)球機(jī)、收球器、水流開(kāi)關(guān)及各管線的安裝位置。

     2）確定供電箱、配電箱及各電氣的走線布局。

     3）劃定施工作業(yè)區(qū)域，物品擺放位置并作出明顯指示標(biāo)識(shí)。

     4）膠球泵進(jìn)出口應(yīng)盡量減小阻力，膠球泵的入口標(biāo)高應(yīng)盡量降低，好是低于收球網(wǎng)的膠球引出口標(biāo)高，避免發(fā)生氣蝕的可能性。收球接口與捕球器接口之間以及發(fā)球機(jī)發(fā)球接口與冷卻水進(jìn)水管之間的連接管路應(yīng)盡量短，如因安裝位置等原因管路過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)在原來(lái)的基礎(chǔ)上將管徑放大1號(hào)。

     5）用來(lái)隔斷膠球泵與冷卻水總管的蝶閥組，應(yīng)安裝在所有元器件之前，盡量靠近冷卻水管。

     6）撲球器安裝在冷卻水的出水管上，冷卻水管所配的閥門(mén)應(yīng)安裝在捕球器上端，以方便捕球器檢修。

     7）水流開(kāi)關(guān)提供信號(hào)給膠球泵，應(yīng)水平或者垂直安裝在冷卻水進(jìn)、出水管上，如因安裝位置所限，也可安裝在冷卻水出水管上，離彎頭的位置≥30cm，確保水流開(kāi)關(guān)能夠提供一個(gè)穩(wěn)定的信號(hào)（安裝時(shí)注意水流方向），或選擇壓差控制器或主機(jī)提供開(kāi)機(jī)啟動(dòng)的無(wú)源接點(diǎn)信號(hào)。

四、冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置調(diào)試與運(yùn)行要點(diǎn)

     對(duì)于新系統(tǒng)，在設(shè)備正式啟動(dòng)前，必須沖洗、清理干凈整個(gè)管道系統(tǒng)（包含過(guò)濾器），施工要嚴(yán)格按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50243-2017：9.2.2四條和9.30.10三條的相關(guān)規(guī)定。

     對(duì)于冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置改造系統(tǒng)，要仔細(xì)勘察現(xiàn)場(chǎng)情況，系統(tǒng)布置要做到結(jié)構(gòu)緊湊，膠球管路短直、流暢，去除管路死角，減少系統(tǒng)的阻力損失。在設(shè)備啟動(dòng)前，需徹底清理?yè)Q熱管內(nèi)壁的污垢。對(duì)于機(jī)械捅刷無(wú)法清理的污垢，要采用化學(xué)清洗的方法，在進(jìn)行機(jī)械捅刷，以保證換熱管內(nèi)壁清潔如新。

     新海綿膠球使用前應(yīng)浸泡24小時(shí)，待膠球完全浸沒(méi)到水里后，方可投入使用，以防止膠球投入清洗是積存在冷凝器頂部，無(wú)法收集。膠球清洗裝置至少每天投用一次，每次投用60分鐘，收球60分鐘。在確保收球率的前提下，收球時(shí)間可以改為30分鐘，可視實(shí)際情況靈活增加和減少時(shí)間。

     定期檢查、排出積聚在冷凝器水室頂部的空氣，避免形成渦流區(qū)，導(dǎo)致膠球在渦流區(qū)內(nèi)回旋，難以進(jìn)入冷卻水管和流出冷凝器出口水室，終影響收球率。另外，為確保集散過(guò)濾器（二次過(guò)濾器）的性能，通過(guò)加藥處理來(lái)控制冷凝器中藻生物的數(shù)量，避免藻較高的潔凈狀態(tài)，如圖5-1所示，維持了較低的污垢熱阻值，從而保持冷水機(jī)組較低的溫度端差，也就了冷凝溫度，從而提高了冷水機(jī)組的運(yùn)行效率。

圖5-1使用膠球清洗換熱管前后對(duì)比

2、經(jīng)濟(jì)分析

     以2臺(tái)1200冷頓的開(kāi)利冷水機(jī)組的中央空調(diào)分析，壓縮機(jī)功率均為1486KW,機(jī)組運(yùn)行時(shí)間為4個(gè)月計(jì)算。我們以節(jié)能10%計(jì)，平均負(fù)荷按80%計(jì)算，每天運(yùn)行12小時(shí)，以每月30天，電費(fèi)每度為1.28元進(jìn)行計(jì)算。則全年可節(jié)約電費(fèi)為：1486kW×80%×1小時(shí)×1.28元/度×10%×12小時(shí)×30天×4個(gè)月≈22萬(wàn)元。

     此外，如采用化學(xué)清洗冷水機(jī)組，以每年兩次清洗進(jìn)行計(jì)算，一次按3萬(wàn)元，則合計(jì)全年可用6萬(wàn)元清洗，則安裝冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置全年可產(chǎn)生約為22萬(wàn)元的經(jīng)濟(jì)效益，則可以在短時(shí)間內(nèi)即可完全回收設(shè)備的全部投資成本。

     正是由于冷凝器自動(dòng)在線膠球清洗裝置能始終保持冷凝器內(nèi)壁潔凈，換熱效率高，冷水機(jī)組制冷效率高，降低能耗，國(guó)家也在推廣使用“中央空調(diào)冷凝器自動(dòng)在線清洗技術(shù)和裝置”，但它并不能完全取代化學(xué)水處理的緩蝕和殺菌滅藻的作用，所以，安裝膠球自動(dòng)在線清洗裝置時(shí)還必須按國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行化學(xué)水處理，但是可以提高濃縮倍數(shù)，不僅節(jié)水還能夠減少含化學(xué)藥劑濃水的排放量。