冷凝器膠球自動清洗裝置概述

       冷凝器膠球自動清洗裝置（以下簡稱清洗裝置）是一種采用物理方法對中央空調(diào)冷凝器的換熱管內(nèi)壁進行擦洗的設(shè)備。中央空調(diào)在制冷過程中，制冷劑溫度升高，必須對制冷劑降溫，冷卻水系統(tǒng)就是為了使制冷劑降溫的管路系統(tǒng)，冷凝器是冷卻制冷劑的換熱裝置，冷卻水進入冷凝器流經(jīng)換熱管內(nèi)壁后流出，冷卻制流經(jīng)換熱管外壁，冷凝器通過換熱管進行換熱，從而起到使制冷劑降溫的作用。冷卻水低溫進入冷凝器吸收熱量后高溫流出，經(jīng)過長時間運轉(zhuǎn)會在換熱管內(nèi)壁產(chǎn)生水垢、污漬沉淀，影響換熱效率，制冷劑降溫小就會影響制冷效果，增大中央空調(diào)主機負荷，降低中央空調(diào)主機壽命，所以要對冷凝器換熱管內(nèi)壁定期進行清洗，從而延長中央空調(diào)主機壽命。

      水垢不僅降低傳熱效率，而且增大水阻。容易產(chǎn)生腐蝕，降低產(chǎn)品使用壽命，增加成本。據(jù)不同的使用情況，可能體現(xiàn)的對制冷系統(tǒng)的影響有大有小，不盡一樣。但對于每一個系統(tǒng)都是存在的，處于一種動態(tài)平衡中。Ca/Mg鹽（或堿）的結(jié)晶水垢有很多水處理劑可以溶解或剝離。但生物污泥水垢一般是持續(xù)生長的，這就是為什么水處理即使做得很好，任然需要每年清洗的原因。

       冷凝器在線清洗系統(tǒng)是一種在制冷機組運行時，通過物理的辦法自動在線清洗冷凝器換熱管內(nèi)壁的設(shè)備。通過對橡膠球體的噴注和回收，實現(xiàn)周期清洗換熱管道。一旦安裝該系統(tǒng)，可以減少水處理藥劑的使用量，同時提高機組的制冷效率，節(jié)約電能。

       對于實際運行中的冷凍水系統(tǒng)，通常出現(xiàn)這樣幾種冷凝器內(nèi)管壁污染的情形：

 1、水垢 比較硬的結(jié)垢層，當(dāng)冷凝器溫度較高，水的硬度較大的情況下，容易出現(xiàn)。通常的水處理劑能夠處理該問題。

 2、有機物 微生物或菌類或藻類薄膜附著在管道內(nèi)壁，是一種疏松的粘性體，有較大的熱阻，對換熱造成危害。  

 3、雜質(zhì)和微粒 由于在管道內(nèi)壁，存在一定厚度的層流層，流速很小，特別是當(dāng)微粒和有機混合物粘連就會形成較穩(wěn)定的泥垢。

4、腐蝕 在水中溶存的酸是機器腐蝕的主要原因，如果碳酸離子等具有腐蝕性的離子與其他污染源共存，會加大其腐蝕性，從而縮短系統(tǒng)的設(shè)備及水管的使用壽命。

 冷凝器膠球自動清洗裝置功能

1、解決冷凝器的腐蝕、結(jié)垢問題
2、優(yōu)化熱交換效率
3、保持冷凝器管束持久清潔
4、免除冷凝器人工清洗

 冷凝器膠球自動清洗裝置工作原理
 
      將海綿膠球從裝球室手孔處放入裝球室內(nèi)，數(shù)量為凝汽器進水室冷卻管數(shù)的7%～13%。然后啟動膠球泵，打開系統(tǒng)中的控制閥門，在膠球泵的作用下，膠球就在比循環(huán)水進口壓力略高一些的水流帶動下，送入循環(huán)水進水管，隨著循環(huán)水的流動，膠球進入凝汽器水室。因膠球是一個多維微孔柔軟的彈性體，在循環(huán)水進出口壓力差的作用下，被擠壓通過冷卻管，對冷卻管內(nèi)徑進行一次擦洗，使管內(nèi)壁污垢隨水流帶出，膠球通過凝汽器管后與循環(huán)水一起進入收球網(wǎng)，在收球網(wǎng)板的阻擋下，把膠球分離出來，隨后被收球泵抽出，再進入裝球室。如此循環(huán)，膠球連續(xù)自動擦洗凝汽器冷卻管內(nèi)壁使之保持清潔  。

1、發(fā)球：膠球裝入發(fā)球器內(nèi)，關(guān)閉電動閥3、4，開啟電動閥1、2，待閥開啟至較大位置時，啟動泵1（發(fā)球泵），水流開關(guān)有信號發(fā)出，泵1繼續(xù)運轉(zhuǎn)，發(fā)球器內(nèi)膠球跟隨水流一起進入冷凝器進水口，膠球在冷卻水水壓作用下，擠入換熱管，對內(nèi)壁進行清洗，出換熱管后進入收球器內(nèi)被網(wǎng)攔下，冷卻水通過網(wǎng)孔進入冷卻水系統(tǒng)管路繼續(xù)循環(huán)，至此，1次發(fā)球清洗結(jié)束。
2、收球：關(guān)閉電動閥1、2，停止泵1（發(fā)球泵），開啟電動閥3、4，待閥開啟至較大位置時，啟動泵2（收球泵），水流開關(guān)有信號發(fā)出，泵2繼續(xù)運轉(zhuǎn)，收球器內(nèi)膠球跟隨水流一起進入發(fā)球器內(nèi)，膠球被網(wǎng)攔下，水回冷卻水系統(tǒng)管路，待膠球全部收入后關(guān)閉電動閥3、4，停止泵2（收球泵），至此，1次收球結(jié)束。

      上述發(fā)球和收球兩部分合起來為1次膠球清洗過程，可通過設(shè)定總時間來多次清洗。

 冷凝器膠球自動清洗裝置外形圖

  冷凝器膠球自動清洗裝置控制方式

控制器可設(shè)置清洗頻率或時間，以及隨空調(diào)主機的開啟自動運行功能，實現(xiàn)全自動在線清洗。

本公司生產(chǎn)的冷凝器膠球自動清洗裝置與同行比較

冷凝器膠球自動清洗裝置系統(tǒng)組成

 發(fā)球器：儲存膠球的容器，膠球發(fā)射及回收。發(fā)球器安裝位置和進、出口連接管應(yīng)保證加球的均勻和不發(fā)生堵塞。
 

海綿膠球：對冷凝器換熱管內(nèi)壁進行清洗。膠球應(yīng)密度均一，具有良好回復(fù)性能，在水溫5~36℃運行時，濕態(tài)膠球直徑不能超過干態(tài)膠球直徑0.5毫米，運行中膠球直徑應(yīng)比換熱管管子內(nèi)徑大1～2mm，在運行期間保持穩(wěn)定，以防止膠球堵塞冷卻水管。

收球器：當(dāng)球離開冷凝器時被收球器捕捉到。整體材質(zhì)為碳鋼或不銹鋼，承壓10—16bar，有效過流面積大于連接管道的3倍，流體阻力損失小于5Kpa收球網(wǎng)的設(shè)計應(yīng)具有良好的水力特性，以防止網(wǎng)板在水流沖擊下振動，收球網(wǎng)的設(shè)計應(yīng)保證不堵球，不跑球。

微電腦控制器：自動控制、設(shè)定清洗頻率及時間。

冷凝器膠球自動清洗裝置外形尺寸

冷凝器膠球自動清洗裝置規(guī)格參數(shù)

1.性能指標：收球率≥99%
2.輸入電壓：380V/50HZ
3.功率：≤5KW
4.工作環(huán)境要求：溫度≤55℃，相對濕度≤95℃
5.壓力損失：0.003MPa-0.05MPa
6.適用水溫：≤50℃
7.工作壓力：≤1.6MPa

 冷凝器膠球自動清洗裝置選型注意事項

1.冷水機組循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)處理設(shè)計要符合國標《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》GB50050-2007的要求。

2.冷凝器在線膠球清洗裝置的設(shè)計選型是根據(jù)冷水機組制冷量和冷卻水出水管徑來確定，膠球的大小是根據(jù)冷水主機冷凝器換熱管內(nèi)徑來決定。 冷凝器在線膠球清洗裝置發(fā)球機輸入電源為交流 3&times;380v/50HZ，功率在1.5KW-5.5KW之間，日消耗功率：<1kwh。 工作環(huán)境溫度：0 ℃～+60℃ 濕度：20-95%

冷凝器在線膠球清洗裝置發(fā)球機應(yīng)在四周留出不小于600mm的檢修空間。

 冷凝器在線膠球清洗裝置發(fā)球機盡量布置在靠近冷凝器入水口。

3.冷凝器在線膠球清洗裝置使用條件：換熱管內(nèi)不能有雜質(zhì)異物，阻止膠球的通過。水中不應(yīng)含粒徑大于1.5mm的雜質(zhì)，會造成換熱管和收球器的堵塞。
    為了避免安裝過程的焊渣、焊條、金屬碎屑、砂石、有機織物以及運行過程產(chǎn)生的冷卻塔填料、冷卻管中銹蝕物等異物進入冷凝器和蒸發(fā)器，設(shè)計時需在冷水機組冷凝器（蒸發(fā)器）入水口前設(shè)置過濾孔徑不大于1.5mm的過濾器，且過濾網(wǎng)有效過濾面積大于連接管道截面積的3倍以上，確保過濾器的水阻合理。

4.關(guān)于冷凝器（蒸發(fā)器）入口處建議設(shè)計安裝P型過濾器的說明：由于許多冷水機組機房布置原因，循環(huán)水泵出口到冷水機組的入口距離較長，彎管、并聯(lián)管、支管較多，安裝時存在的焊渣、焊熘隱患較多，加之非制冷季系統(tǒng)放水后，管道內(nèi)壁銹蝕物的脫落；所以盡管水泵入口處安裝了合格的過濾器，往往冷水機組冷凝器（蒸發(fā)器）換熱管內(nèi)還有較大尺寸異物存在。所以為了避免以上情況發(fā)生，考慮經(jīng)濟性、定期清理過濾器內(nèi)異物的方便性，強烈建議設(shè)計安裝過濾器。

冷凝器膠球自動清洗裝置主機

收球器

 冷凝器膠球自動清洗裝置特點

1、全自動化：微處理機控制的可編程控制器負責(zé)冷凝器在線清洗系統(tǒng)的全部操作而不需要人的介入。
2、可靠：注射閥和排水閥是兩個的可移動部件，因此加強了冷凝器在線清洗系統(tǒng)的可靠性。
3、免維修：因為只有兩個閥是可移動的，要保持冷凝器在線清洗系統(tǒng)運轉(zhuǎn)幾乎不需要維修。這就降低了運作成本，并且釋放不足的維修人員用于其他關(guān)鍵的維修工作。
4、低操作成本：海綿球是耗材，必須每五個月更換一次。一個500噸中央空調(diào)使用海綿球的標準年費用是80美元。 
 

冷凝器膠球自動清洗裝置優(yōu)點
 

1、簡單可靠的在線清洗裝置，無需停機，可提供長期徹底有效的清洗。
2、全自動控制，可自行設(shè)定清洗頻率和時間。
3、保持冷凝器處于換熱狀態(tài)，有效提高機組整體效率，降低運行成本。
4、減少中央空調(diào)的保養(yǎng)維護成本，減少化學(xué)藥劑的使用，減少冷凝器換熱管的腐蝕。
5、防止中央空調(diào)壓縮機超負荷工作，延長機組使用壽命。
6、節(jié)省中央空調(diào)的停機維護時間，對生產(chǎn)類型單位非常有利。
7、膠球使用周期長，膠球只在管路內(nèi)循環(huán)，避免水泵對膠球的損傷。
8、體積小，操作簡單，安裝方便。

設(shè)計分析
1、經(jīng)優(yōu)化設(shè)計，膠球不經(jīng)過水泵葉輪，杜絕水泵葉輪旋轉(zhuǎn)對膠球的損傷。
收球?qū)ｉT設(shè)置收球泵，與其他同類設(shè)備相比收球率達到100%，其他方式不能保證收球率100%。
2、發(fā)球進出水口都在冷凝器進水端，收球進水出口都在冷凝器出水端，對冷卻水溫度沒有影響，保證冷卻效果，與同類產(chǎn)品相比節(jié)能5-8%。
3、采用水流開關(guān)對水泵啟停進行控制，防止水泵無水運轉(zhuǎn)，保護水泵。
4、膠球經(jīng)過管路采用PVC電動球閥和PVC管，內(nèi)壁光滑，減小膠球運動阻礙，也不會刮傷或夾傷膠球。
5、全自動電路控制，可設(shè)定每次清洗時間和次數(shù)。
 

投資分析
1、投資回收周期短，提高熱交換率節(jié)省8～15%，空調(diào)開機使用5000小時之內(nèi)就能收回PD技術(shù)設(shè)備的全部投資，之后每年節(jié)省的電費全部是凈效益。
2、節(jié)省每年對冷凝器進行化學(xué)清洗所產(chǎn)生的費用，減少了中央空調(diào)系統(tǒng)的管理維護成本。
3、避免冷凝器管壁受到化學(xué)藥劑和微生物膜的腐蝕，延長了空調(diào)系統(tǒng)的使用壽命。
4、可從相關(guān)政府部門獲得對于節(jié)能改造的財政獎勵或財政補貼。
5、對于各地政府部門來講，PD技術(shù)的推廣使用有助于節(jié)能減排指標的完成，更有保護環(huán)境，減少浪費，建設(shè)節(jié)約型社會和造福子孫后代的社會利益。
 

效益分析
1、提高運作效率：因為冷凝器在線清洗系統(tǒng)可以使冷凝管擺脫結(jié)垢，壓縮機的運轉(zhuǎn)從來不會超過設(shè)計極限，因此中央空調(diào)會在其高效率下運轉(zhuǎn)。
2、延長中央空調(diào)壽命，減少維護：因為壓縮機運轉(zhuǎn)從不超過其設(shè)計極限，設(shè)備的壽命被延長，因此提高了中央空調(diào)的效用性。較少的維護還是必要的。
3、節(jié)省能耗：中央空調(diào)主機安裝冷凝器膠球自動清洗裝置之后，冷凝器處于無污垢的清潔狀態(tài)下運行，以300冷噸主機（輸入功率200KW）年開機5000小時情況下為例：
耗電量=200KW&times;80%主機負荷&times;開機5000小時=800000度，以1.0元/度電費計算，相應(yīng)費用為：
           800000度&times;1.0元/度=800000元
如果沒有安裝PD設(shè)備，隨著主機使用時間的增加，冷凝器管內(nèi)結(jié)垢越厚，換熱效率越低，而冷負荷不變，導(dǎo)致壓縮機運行功率增大，能耗相應(yīng)增加，詳細參數(shù)如下表：

4、降低水處理成本：因為冷凝器在線清洗系統(tǒng)可以使冷凝管擺脫結(jié)垢，水處理只需要用來防止一些輔助設(shè)備結(jié)垢，如冷卻塔和閥。制造廠一個獨立的審計發(fā)現(xiàn)安裝冷凝器在線清洗系統(tǒng)以后用來處理水的化學(xué)品成本減少了51%。在對另一個有兩個300噸中央空調(diào)的商業(yè)大廈的審計中，總硬度和總?cè)芙夤腆w分別被減少了51%和53%。
5、防止冷凝管腐蝕：微生物腐蝕和集中細胞腐蝕是因為管壁結(jié)垢產(chǎn)生。因為冷凝器在線清洗系統(tǒng)可以防止管道結(jié)垢，這些腐蝕機理被消除，從而延長管道的壽命。

冷凝器膠球自動清洗裝置使用前后對比圖

  使用前                               使用后

 冷凝器膠球自動清洗裝置適用范圍

● 適用于以下高能耗系統(tǒng)

  不冷式冷凍設(shè)備

  恒溫、恒濕控制系統(tǒng)

  發(fā)電廠冷凝器（淡水用、海水用）

  船舶的水冷系統(tǒng)

● 配套設(shè)施

  大廈、賓館、商場、銀行、醫(yī)院和其他公共設(shè)施

● 冷凍設(shè)施

  連鎖超級商場、冷凍倉庫

● 化學(xué)品工廠

  生產(chǎn)線上的冷卻系統(tǒng)

● 電子元器件、半導(dǎo)體集成電路、液晶顯示器等生產(chǎn)廠家

  恒溫、恒濕控制系統(tǒng)

● 發(fā)電廠

  防止冷凝器管道污染，提高發(fā)電效率

膠球
　　

     作為提高發(fā)電廠運行效率的重要手段之一，在線式凝汽器膠球清洗系統(tǒng)已經(jīng)成為電廠的標準配置，膠球質(zhì)量好壞是該系統(tǒng)的關(guān)鍵要素之一。

（一）、膠球種類
 

&middot;標準剝皮膠球
        標準剝皮膠球特別適用于各種凝汽器銅管，標準剝皮膠球也是各發(fā)電廠常用的一種膠球。膠球由天然橡膠加發(fā)泡和特殊添加劑制造而成。標準剝皮膠球可以用于各膠球清洗設(shè)備和水質(zhì)。剝皮膠球有效去除生物污垢、高粘性生物污垢。適用于不銹鋼管以及鈦合金管換熱器。
 

&middot;普通膠球 
　　 普通膠球表面光滑，主要用于可再剝皮磨打后制成標準剝皮膠球，一些發(fā)電廠因管道無較硬沉積才定購光膠球，一般用于不銹鋼管。但對銅管使用的效果不佳。 主要用于去除軟性污垢，適用于冷卻水應(yīng)用場合，淤泥、粘泥、泥砂等.適用于銅管換熱器。

&middot;金剛砂膠球 

　　   金剛砂膠球分為全金剛砂膠球和半金剛砂膠球兩種。金剛砂膠球適用于清除各種結(jié)垢沉積較多的管道，但對管子有傷害，一般不長期使用，特別銅管更慎用。有效去除硬質(zhì)結(jié)垢，如：碳酸鈣。適用于鋼管、不銹鋼管換熱器。

（二）、清洗凝汽器海綿膠球技術(shù)參數(shù)及質(zhì)量標準

膠球規(guī)格及適應(yīng)的清洗銅管內(nèi)徑
 

&middot;膠球外觀質(zhì)量標準 

　　 1、發(fā)孔均勻，氣孔大小基本接近；
　　 2、孔眼缺膠，深不大于3mm，每球不多于3個，缺膠面積總和不大于外表面積的10%；
　　 3、膠球直徑公差&plusmn;0.5mm；
　　 4、普通球&Phi;16-&Phi;28，剝皮球&Phi;16-&Phi;27，金鋼砂膠球&Phi;16-&Phi;26。 　
 
&middot;物理性能 

　　 在40&plusmn;1℃的水中，浸泡48小時后，濕態(tài)密度變化0.90～1.20g/cm3直徑變化率不超過球徑10%。硬質(zhì)偏心球
水溫大于15度，自動懸浮。

（三）、使用方法

&middot;正常投球量 
　　 為凝汽器單側(cè)單流程冷卻管根數(shù)7%-13%，依膠球循環(huán)一次所需時間的長短，取下限或上限或其接近值，膠球循環(huán)一次的時間一般以30秒作為界限。 

&middot;膠球補充周期或更換周期 
　  膠球補充周期為膠球清洗系統(tǒng)累計運行7次，也可根據(jù)本單位具體情況不同調(diào)整補充周期。膠球更換周期，根據(jù)國產(chǎn)球使用統(tǒng)計，其更換周期為膠球清洗系統(tǒng)累計運行60次。另外，在水中浸泡一段時間后，個別膠球可能脹大過多，致使直徑超標，在補充和更換膠球時，均應(yīng)及時換掉，以防冷卻管被堵。 

（四）、常規(guī)型號

（五）、膠球的使用
 
   1.膠球質(zhì)地選擇膠球需要考慮多方面因素，應(yīng)該有利于膠球在收球網(wǎng)板上的回收、循環(huán)以及延長膠球使用壽命等。常用的膠球硬度為"M"性中等硬度。
   2.基本投球數(shù)量一般而言，每根管子的基本投球數(shù)量通常是凝汽器每回程官子總數(shù)的10%左右。對多極閃蒸海水淡化裝置，基本投球數(shù)量為每個蒸發(fā)器官子總數(shù)的30-50%。每一系統(tǒng)的基本投球數(shù)量有凝汽機每回程管子數(shù)量以及膠球循環(huán)一次的時間確定、建議每根管子的清洗時間為5分鐘。
   3.膠球壽命 膠球循環(huán)頻率及換熱管金屬表面狀況對膠球使用壽命的影響很大。根據(jù)實際經(jīng)驗，一般膠球的使用壽命為4-6周左右，但根據(jù)現(xiàn)場情況與膠球循環(huán)頻率的不同，膠球使用壽命可以大大延長。換熱館內(nèi)壁的結(jié)垢和腐蝕會重影響膠球的使用壽命。當(dāng)膠球磨損嚴重時，應(yīng)當(dāng)考慮使用金剛砂球以平整粗糙的金屬表面。
   4.膠球存儲 膠球應(yīng)儲存于陰涼干燥處、避免陽光直射和重壓。

（六）、膠球的適用范圍

 
適用水溫：可高至140℃
適用管材：銅管、不銹鋼管、鈦管
膠球特性：軟、中軟、中硬、硬

（七）、外觀質(zhì)量標準

1、發(fā)孔均勻，氣孔大小基本接近；
2、孔眼缺膠，深不大于3mm，每球不多于3個，缺膠面積總和不大于外表面積的10%；
3、膠球直徑公差&plusmn;0.5mm；
4、質(zhì)量可分為硬、中硬、和中軟三種；
5、普通球&Phi;16-&Phi;61，剝皮球&Phi;16-&Phi;61，金鋼砂膠球&Phi;16-&Phi;61。 　
 

  冷凝器膠球自動清洗裝置安裝示意圖

冷凝器膠球自動清洗裝置應(yīng)用現(xiàn)場圖

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