冷凝器在线清洗装置HCTCS介绍

何艳平胶球在线清洗技术在中央空调冷水机组中的应用深圳市勤达富流体机电设备有限公司中国深圳2011年11月第一篇公司简介第二篇污垢对冷水机组COP制冷系数(耗能)的影响第三篇胶球在线清洗装置HCTCS——取代定期机械捅刷，使冷凝器管始终处于洁净状态2‖3‖第一篇、公司简介4‖成套设备供应商CEAD节能设备、工程给水、排水系统中央空调系统蒸汽热水系统工业配套B我司致力于：5‖专利产品自主开发、销售、服务冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置HCTCS(取得3项国家专利)变频稳压供水系统装置VBS中央空调一、二次变频控制系统VKS6‖国内外多家知名品牌签约代理商7‖国内外多家知名品牌签约代理商8‖从1999年走来，感谢一路上有您的支持广州宝洁华润置业博世汽车深圳会展丽兹卡尔顿广州捷普意法半导体9‖第二篇污垢对冷水机组COP(耗能)的影响10‖运行COP名义COP为什么存在巨大差距?11‖中央空调系统冷水机组通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风中的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的目的。经蒸发后制冷剂在冷凝器中释放出热量，与冷却循环水进行热交换，由冷却水泵将带来热量的冷却水泵到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。12‖冷水机组的制冷原理13‖问题解决方案在线清洗14‖新机冷凝器管内壁洁净污垢对冷水机组COP(耗能)的影响15‖冷凝器管内壁积累大量水垢、污垢、生物污泥，使冷凝器的传热效率降低。16‖17‖组成热传导率W(mk)水垢碳酸盐垢硅酸盐垢磷酸盐垢0.4-0.70.2-0.50.6-0.8生物污泥生物薄层（水分占90%左右）0.08-0.1腐蚀物Fe2O3Fe2O43-71.2母材碳钢铜40-70370-42018‖4.3.2.2名义工况的其他规定a）机组名义工况时的蒸发器水侧污垢系数为0.018m2·℃/KW，冷凝器水侧污垢系数为0.044m2·℃/KWGB/T18430.1-200719‖污垢与冷水机组耗能的关系污垢系数污垢厚度耗能增加（%）h.ft2.F/Btu㎡.℃/kw英寸毫米0.000250.0441/320″0.13.1%0.000500.0881/160″0.26.2%0.001000.1761/80″0.412.4%0.002000.3521/40″0.824.8%数据来源于美国冷暖空调工程师协会2000年手册20‖换热器水侧的污垢热阻对空调和制冷设备的性能有显著影响，冷凝温度升高1℃，冷水机组性能约降低4%。美国空调制冷学会(ARI)的1997导则E第4.3条指出：21‖美国空调制冷学会(ARI)的1997导则E第4.3条指出：换热器水侧的污垢热阻对空调和制冷设备的性能有显著影响，例如水冷式冷水机组满负荷运行时，换热管管壁为清洁状态，冷水的出水温度为7℃，冷却水离开冷水机组的温度为35℃，冷水机组制冷剂的冷凝温度为36℃，蒸发温度为6℃，其能耗系数为0.60kw/tom。如果冷凝器和蒸发器水侧的污垢热阻均为4.4x10-5m2℃/W，则制冷剂的冷凝温度升高为37℃，蒸发温度降低为5℃，其能耗系数为0.65kw/ton，即运行费用增加了8.3%，实际的影响由于冷凝器和蒸发器换热管的形式不同可能会有些许不同。根据对制冷循环的性能计算可知蒸发温度降低1℃使冷水机组性能降低的数值比冷凝温度升高1℃使冷水机组性能降低的数值高10%。因此可以认为:冷凝温度升高1℃，冷水机组性能约降低4%。Itissaidthat4.3itemof“1997GUIDELINEforFOULINGFACTORS:ASURVEYOFTHEIRAPPLICATIONINTODAY'SAIRCONDITIONINGANDREFRIGERATIONINDUSTRY”ofAIR-CONDITIONING&REFRIGERATIONINSTITUTEOFU.S.A.:Water-sidefoulingofheatexchangerscanhaveasignificantimpactontheperformanceofair-conditioningandrefrigerationequipment.Forexample,awater-cooledwaterchillingrefrigerationsystemoperatingfullyloadedattemperatureof7℃leavingchilledwater,35℃leavingcondenserwater,andwithcleantubesmighthaveasaturatedsuctiontemperatureof6℃andasaturateddischargetemperatureof36℃(6/36℃),resultinginoperationat0.60kw/ton.Ifevaporatorandcondenserbothacquirewater-sidefoulingof4.4x105m2.℃/W,operatingconditionsmightbeexpectedtomoveto5/37℃resultingin0.65kw/ton;thusincreasingoperatingcostsby8.3%.Theimpactcouldbegreaterorlessthanthis,dependingonthetypeandamountoftubesurfaceusedincondenserandevaporator.Accordingtocalculationofperformanceforarefrigerationcycle,theCOPofachillerdecreasesasevaporationtemperaturedecreases1℃10%morethancondensationtemperatureincreases1℃.So,theCOPofachillerdecreases4%ascondensationtemperatureincreases1℃.22‖1、逆卡诺循环的制冷系数为:3=QTTW=T为逆卡诺循环的制冷系数为制冷量，为耗能功率，为蒸发温度，为冷凝温度，3QWTWWKKT2、式中:蒸发温度5.55.5冷凝温度36.537.5制冷系数（理论上）8.998.71相对冷凝温度为36.5℃时，冷凝温度升高1℃制冷系数降低百分数(%)3.133、冷凝温度对逆卡诺循环制冷系数的影响逆卡诺循环的制冷系数理论计算23‖第6.2.3条从运行费用来说，冷凝温度越低，制冷系数越大，可减少压缩机的耗电量。例如，当蒸发温度一定时，冷凝温度每增加1℃，压缩机单位制冷量的耗功率约增加3%-4%。采暖通风与空气调节设计规范国标GEJ19-8724‖冷凝温度升高1℃，冷水机组性能约降低4%逆卡诺循环的制冷系数美国空调制冷学会(ARI)1997导则E采暖通风与空气调节设计规范国标GEJ19-8725‖化学水处理+周期人工机械捅刷化学水处理目的：●防腐蚀●阻垢●杀菌灭藻污垢传统的处理方法及与COP的关系26‖化学水处理并不能彻底解决污垢，粘泥沉积，菌藻、锈蚀物的产生，所以需辅助定期的机械捅刷.27‖28‖1.21.513.24.511.24.09.23.501.23.22.05.22.57.23.015.25.0多耗能（%）温度端差（冷媒的冷凝温度与冷却水出口温度差）℃新冷水机组1.2℃温度端差周期机械捅刷周期机械捅刷周期机械捅刷传统的污垢解决方法与COP（耗能）的关系29‖取代定期机械捅刷，使冷凝器管始终处于洁净状态胶球清洗装置HCTCS在线第三篇30‖综合流体、胶球、水力机械、微电脑控制等技术达到最简单清洗冷凝器内壁的解决方案。工作原理31‖发球机将胶球发入冷凝器中，胶球依靠水压差擦洗掉换热管内壁的污垢，在冷却水出口端通过捕球器回收胶球至发球机形成一个清洗循环，通过微电脑控制程序设置清洗频率和次数，达到自动在线清洗功能。始终保持冷凝器内壁洁净，换热效率最高，冷水机组制冷效率最高，降低能耗，节省能源，提高浓缩倍数，节水。用影音风暴演示工作原理32‖主要组成部件不锈钢主体，专利结构，连接口径DN50、DN65、DN80，承压16bar、25bar,发球水流量大于8升/秒。内置微电脑控制器、温度记录仪（可选件）、清洗次数计数器、RS485接口，控制胶球的发出、回收以及发球收球的频率和次数。电源：3x380V50Hz，配电最大功率3KW、5.5KW,电力消耗小于1KWh/天.发球机控制箱33‖内置不锈钢滤网，碳钢外壳，用于收集胶球，承压16bar、25bar,流速小于3.0m/S时，捕球器局部阻力损失小于0.5m,有效通过面积大于连接管道截面积的3倍。捕球器34‖型号规格DNDWdnLABTRAR-1501501502195055022090TRAR-2002002202735067025090TRAR-2502502503255076029090TRAR-30030030042650970320100TRAR-350350350480501140350135TRAR-400400400530651210380135TRAR-450450450630651450430150TRAR-500500500630651450430150TRAR-60060060072065167048018035‖由特殊橡胶海绵制成（欧美进口）耐磨,湿态直径比换热管内径大1-2mm,寿命期内耐化学水处理药剂腐蚀，不老化，用于清洁管内壁污物。胶球使用寿命：一个制冷季使用次数：3000次36‖37‖（美国原装进口）封装在直径17mm的不锈钢外壳内的计算机芯片，防水耐腐蚀，自动定时记录温度，储存1万组数据，寿命十年，随时检测HCTCS系统运行效果，可现场下载或RS485远传。芯片级温度记录仪38‖阀门、视镜、水流开关、压力表、管道等（收球、发球管径DN50、DN65、DN80）管路（附件）39‖胶球在线清洗装置功能提高运行COP5-15%，保证冷水机组运行效率清洗过程不影响冷凝器及冷水机组正常运行根据水质情况灵活设定清洗频率保证冷凝器始终处于最高换热效率状态消除腐蚀根源，延长换热管使用寿命提高循环水浓缩倍数至10倍，减少排污，节水减少化学药剂的使用，降低环境污染简单可靠的自动在线清洗系统的设计40‖GB50050-20073.1.12条在浓缩倍数1.5～10.0的条件下,通过对循环冷却水量为10000M3/h的计算得出:41‖例如：1500RT的冷水机组，当浓缩倍数由5倍提高到10倍时，年运行时间按3000小时算，每年可节水6600吨水。42‖1.21.513.24.511.24.09.23.501.23.22.05.22.57.23.015.25.0多耗能（%）温度端差（冷媒的冷凝温度与冷却水出口温度差）℃新冷水机组1.2℃温度端差周期机械捅刷周期机械捅刷周期机械捅刷使用胶球自动在线清洗装置增加的耗能增加的耗能增加的耗能取代传统周期机械捅刷,保证温度端差增量不超过0.4℃,降低冷水机组能耗。污垢彻底解决方法与主机COP的关系43‖●我司起草国家行业标准JB/T11133-2011《冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置》胶球在线清洗装置国家行业标准核心内容介绍44‖45‖5.4性能要求5.4.1发球性能a)清洗装置的发球速度应能保证所有胶球到达冷凝器前端板的时间差控制在5s之内，使每个胶球能同时清洗不同的换热管。46‖5.4.2捕球性能a）清洗装置应能正常回收胶球，不漏球，不积球。b）捕球器水阻：当名义额定流速小于3.0m/s，在捕球网面清洁时，局部阻力损失应在0.5m水柱以内。47‖5.4.3使用性能用化学清洗或机械式毛刷捅炮机清洗冷水机组冷凝器换热管内壁，确认换热管内壁洁净无污后，在电流百分比为100%及额定工况下运行，清洗装置正常使用时，温度端差△t的增加