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

     冷凝器自動在線膠球清洗裝置在冷水機組循環(huán)水系統(tǒng)中的安裝與應(yīng)用，隨著中國經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了高速的發(fā)展，中央空調(diào)冷水機組在民用建筑中的應(yīng)用日益增多，而冷水機組內(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+周期機械捅刷解決污垢的方案，無法從結(jié)果上保證冷水機組的高效運行，這就需要一套能夠及時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改善冷水機組的運行效率。

     冷凝器自動在線膠球清洗裝置、膠球自動在線清洗技術(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的凝汽器的換熱管連續(xù)清洗。近幾年，冷凝器自動在線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，下面就冷凝器自動在線膠球清洗裝置在應(yīng)對冷水機組循環(huán)水水污染問題、裝置組成及工作原理、安裝注意事項、實際運行效果等方面進(jìn)行介紹，相互交流學(xué)習(xí)。

一、冷水機組運行面臨的水污染問題

     中央空調(diào)冷水機組冷卻水系統(tǒng)是開式循環(huán)回路，相對于有著全程處理的蒸發(fā)器冷凍水系統(tǒng)一側(cè)來說，有著先天不足的弊端，由于一般采用自來水補充冷卻水，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(wěn)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(tǒng)解決污垢的方案多是化學(xué)水處理+周期機械捅刷來處理冷凝管內(nèi)部沉積的大量污垢粘泥，即使是這樣的處理方式，也避免不了長期運行帶來的周期性端差、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、冷凝器自動在線膠球清洗裝置的組成及工作原理

1、冷凝器自動在線膠球清洗裝置的組成

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

2、冷凝器自動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捕球器回收膠球至發(fā)球機形成一個清洗循環(huán)，通過PLC微電腦控制程序設(shè)置清洗頻率和次數(shù)，達(dá)到自動在線清洗功能。

圖2-1自動在線膠球清洗裝置的工作原理

三、冷凝器自動在線膠球清洗裝置安裝注意事項

     1）根據(jù)安裝示意圖及現(xiàn)場情況確定發(fā)球機、收球器、水流開關(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。

     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長，應(yīng)在原來的基礎(chǔ)上將管徑放大1號。

     5）用來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應(yīng)安裝在捕球器上端，以方便捕球器檢修。

     7）水流開關(guān)提供信號給膠球泵，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，確保水流開關(guān)能夠提供一個穩(wěn)定的信號（安裝時注意水流方向），或選擇壓差控制器或主機提供開機啟動的無源接點信號。

四、冷凝器自動在線膠球清洗裝置調(diào)試與運行要點

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

     對于冷凝器自動在線膠球清洗裝置改造系統(tǒng)，要仔細(xì)勘察現(xiàn)場情況，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)備啟動前，需徹底清理換熱管內(nèi)壁的污垢。對于機械捅刷無法清理的污垢，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(nèi)壁清潔如新。

     新海綿膠球使用前應(yīng)浸泡24小時，待膠球完全浸沒到水里后，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，收球時間可以改為30分鐘，可視實際情況靈活增加和減少時間。

     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，為確保集散過濾器（二次過濾器）的性能，通過加藥處理來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(jì)分析

     以2臺1200冷頓的開利冷水機組的中央空調(diào)分析，壓縮機功率均為1486KW,機組運行時間為4個月計算。我們以節(jié)能10%計，平均負(fù)荷按80%計算，每天運行12小時，以每月30天，電費每度為1.28元進(jìn)行計算。則全年可節(jié)約電費為：1486kW×80%×1小時×1.28元/度×10%×12小時×30天×4個月≈22萬元。

     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3萬元，則合計全年可用6萬元清洗，則安裝冷凝器自動在線膠球清洗裝置全年可產(chǎn)生約為22萬元的經(jīng)濟(jì)效益，則可以在短時間內(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，冷水機組制冷效率高，降低能耗，國家也在推廣使用“中央空調(diào)冷凝器自動在線清洗技術(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，安裝膠球自動在線清洗裝置時還必須按國家有關(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。