冷凝器自動(dòng)在線(xiàn)膠球清洗裝置在冷水機組循環(huán)水系統中的安裝與應用

     冷凝器自動(dòng)在線(xiàn)膠球清洗裝置在冷水機組循環(huán)水系統中的安裝與應用，隨著(zhù)中國經(jīng)濟經(jīng)歷了高速的發(fā)展，中央空調冷水機組在民用建筑中的應用日益增多，而冷水機組內部的水污染已經(jīng)成為影響的頑疾之一。目前傳統化學(xué)水處理+周期機械捅刷解決污垢的方案，無(wú)法從結果上保證冷水機組的高效運行，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)改善冷水機組的運行效率。

     冷凝器自動(dòng)在線(xiàn)膠球清洗裝置、膠球自動(dòng)在線(xiàn)清洗技術(shù)，早于1927年美國人HenryF.Schmidt發(fā)明，早用于美國費城的西屋電廠(chǎng)的凝汽器的換熱管連續清洗。近幾年，冷凝器自動(dòng)在線(xiàn)膠球清洗裝置逐步在民用建筑冷水機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(xiàn)膠球清洗裝置在應對冷水機組循環(huán)水水污染問(wèn)題、裝置組成及工作原理、安裝注意事項、實(shí)際運行效果等方面進(jìn)行介紹，相互交流學(xué)習。

一、冷水機組運行面臨的水污染問(wèn)題

     中央空調冷水機組冷卻水系統是開(kāi)式循環(huán)回路，相對于有著(zhù)全程處理的蒸發(fā)器冷凍水系統一側來(lái)說(shuō)，有著(zhù)先天不足的弊端，由于一般采用自來(lái)水補充冷卻水，與空氣接觸進(jìn)行熱交換、蒸發(fā)濃縮等因素，造成水質(zhì)不穩定，產(chǎn)生和累計大量水垢、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

     傳統解決污垢的方案多是化學(xué)水處理+周期機械捅刷來(lái)處理冷凝管內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(cháng)期運行帶來(lái)的周期性端差、能耗的增加，如圖1-1所示可以看出傳統污垢解決方法與COP（耗能）的關(guān)系：

圖1-1傳統污垢解決方法與COP的關(guān)系

二、冷凝器自動(dòng)在線(xiàn)膠球清洗裝置的組成及工作原理

1、冷凝器自動(dòng)在線(xiàn)膠球清洗裝置的組成

     冷凝器自動(dòng)在線(xiàn)膠球清洗裝置主要由膠球泵、控制箱、遠程監測、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(xiàn)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)球機形成一個(gè)清洗循環(huán)，通過(guò)PLC微電腦控制程序設置清洗頻率和次數，達到自動(dòng)在線(xiàn)清洗功能。

圖2-1自動(dòng)在線(xiàn)膠球清洗裝置的工作原理

三、冷凝器自動(dòng)在線(xiàn)膠球清洗裝置安裝注意事項

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

     2）確定供電箱、配電箱及各電氣的走線(xiàn)布局。

     3）劃定施工作業(yè)區域，物品擺放位置并作出明顯指示標識。

     4）膠球泵進(jìn)出口應盡量減小阻力，膠球泵的入口標高應盡量降低，好是低于收球網(wǎng)的膠球引出口標高，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)球機發(fā)球接口與冷卻水進(jìn)水管之間的連接管路應盡量短，如因安裝位置等原因管路過(guò)長(cháng)，應在原來(lái)的基礎上將管徑放大1號。

     5）用來(lái)隔斷膠球泵與冷卻水總管的蝶閥組，應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)提供信號給膠球泵，應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)穩定的信號（安裝時(shí)注意水流方向），或選擇壓差控制器或主機提供開(kāi)機啟動(dòng)的無(wú)源接點(diǎn)信號。

四、冷凝器自動(dòng)在線(xiàn)膠球清洗裝置調試與運行要點(diǎn)

     對于新系統，在設備正式啟動(dòng)前，必須沖洗、清理干凈整個(gè)管道系統（包含過(guò)濾器），施工要嚴格按照國際標準《通風(fēng)與空調工程施工質(zhì)量驗收規范》GB50243-2017：9.2.2四條和9.30.10三條的相關(guān)規定。

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

     新海綿膠球使用前應浸泡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，導致膠球在渦流區內回旋，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，從而保持冷水機組較低的溫度端差，也就了冷凝溫度，從而提高了冷水機組的運行效率。

圖5-1使用膠球清洗換熱管前后對比

2、經(jīng)濟分析

     以2臺1200冷頓的開(kāi)利冷水機組的中央空調分析，壓縮機功率均為1486KW,機組運行時(shí)間為4個(gè)月計算。我們以節能10%計，平均負荷按80%計算，每天運行12小時(shí)，以每月30天，電費每度為1.28元進(jìn)行計算。則全年可節約電費為：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)清洗冷水機組，以每年兩次清洗進(jìn)行計算，一次按3萬(wàn)元，則合計全年可用6萬(wàn)元清洗，則安裝冷凝器自動(dòng)在線(xiàn)膠球清洗裝置全年可產(chǎn)生約為22萬(wàn)元的經(jīng)濟效益，則可以在短時(shí)間內即可完全回收設備的全部投資成本。

     正是由于冷凝器自動(dòng)在線(xiàn)膠球清洗裝置能始終保持冷凝器內壁潔凈，換熱效率高，冷水機組制冷效率高，降低能耗，國家也在推廣使用“中央空調冷凝器自動(dòng)在線(xiàn)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(xiàn)清洗裝置時(shí)還必須按國家有關(guān)標準進(jìn)行化學(xué)水處理，但是可以提高濃縮倍數，不僅節水還能夠減少含化學(xué)藥劑濃水的排放量。