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全自動冷凝器膠球在線清洗裝置原理
最近更新時間：2021-10-9
提 供 商：杭州勵進環(huán)保設備有限公司資料大小：2.4MB
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冷凝器膠球自動清洗裝置產品概述：
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冷凝器的換熱管內壁進行擦洗的設備。中央空調在制冷過程中，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換熱管內壁后流出，冷卻制流經換熱管外壁，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，經過長時間運轉會在換熱管內壁產生水垢、污漬沉淀，影響換熱效率，制冷劑降溫小就會影響制冷效果，增大中央空調主機負荷，降低中央空調主機壽命，所以要對冷凝器換熱管內壁定期進行清洗，從而延長中央空調主機壽命。
水垢不僅降低傳熱效率，而且增大水阻。容易產生腐蝕，降低產品使用壽命，增加成本。據不同的使用情況，可能體現的對制冷系統(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壁的設備。通過對橡膠球體的噴注和回收，實現周期清洗換熱管道。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)，通常出現這樣幾種冷凝器內管壁污染的情形：
1、水垢 比較硬的結垢層，當冷凝器溫度較高，水的硬度較大的情況下，容易出現。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、雜質和微粒 由于在管道內壁，存在一定厚度的層流層，流速很小，特別是當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，數量為凝汽器進水室冷卻管數的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，對冷卻管內徑進行一次擦洗，使管內壁污垢隨水流帶出，膠球通過凝汽器管后與循環(huán)水一起進入收球網，在收球網板的阻擋下，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壁使之保持清潔 。
1、發(fā)球：膠球裝入發(fā)球器內，關閉電動閥3、4，開啟電動閥1、2，待閥開啟至最大位置時，啟動泵1(發(fā)球泵)，水流開關有信號發(fā)出，泵1繼續(xù)運轉，發(fā)球器內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，對內壁進行清洗，出換熱管后進入收球器內被網攔下，冷卻水通過網孔進入冷卻水系統(tǒng)管路繼續(xù)循環(huán)，至此，1次發(fā)球清洗結束。
2、收球：關閉電動閥1、2，停止泵1(發(fā)球泵)，開啟電動閥3、4，待閥開啟至最大位置時，啟動泵2(收球泵)，水流開關有信號發(fā)出，泵2繼續(xù)運轉，收球器內膠球跟隨水流一起進入發(fā)球器內，膠球被網攔下，水回冷卻水系統(tǒng)管路，待膠球全部收入后關閉電動閥3、4，停止泵2(收球泵)，至此，1次收球結束。
上述發(fā)球和收球兩部分合起來為1次膠球清洗過程，可通過設定總時間來多次清洗。
冷凝器膠球自動清洗裝置控制方式：
控制器可設置清洗頻率或時間，以及隨空調主機的開啟自動運行功能，實現全自動在線清洗。
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：對冷凝器換熱管內壁進行清洗。膠球應密度均一，具有良好回復性能，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，運行中膠球直徑應比換熱管管子內徑大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：當球離開冷凝器時被收球器捕捉到。整體材質為碳鋼或不銹鋼，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收球網的設計應具有良好的水力特性，以防止網板在水流沖擊下振動，收球網的設計應保證不堵球，不跑球。
微電腦控制器：自動控制、設定清洗頻率及時間。
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)的水質處理設計要符合國標《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范》GB50050-2007的要求。
2.冷凝器在線膠球清洗裝置的設計選型是根據冷水機組制冷量和冷卻水出水管徑來確定，膠球的大小是根據冷水主機冷凝器換熱管內徑來決定。 冷凝器在線膠球清洗裝置發(fā)球機輸入電源為交流 3×380v/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：換熱管內不能有雜質異物，阻止膠球的通過。水中不應含粒徑大于1.5mm的雜質，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，設計時需在冷水機組冷凝器(蒸發(fā)器)入水口前設置過濾孔徑不大于1.5mm的過濾器，且過濾網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.關于冷凝器(蒸發(fā)器)入口處建議設計安裝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，考慮經濟性、定期清理過濾器內異物的方便性，強烈建議設計安裝過濾器。
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鍵的維修工作。
4、低操作成本：海綿球是w一的耗材，必須每五個月更換一次。一個500噸中央空調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，可提供長期有效的清洗。
2、全自動控制，可自行設定清洗頻率和時間。
3、保持冷凝器處于最佳換熱狀態(tài)，有效提高機組整體效率，降低運行成本。
4、減少中央空調的保養(yǎng)維護成本，減少化學藥劑的使用，減少冷凝器換熱管的腐蝕。
5、防止中央空調壓縮機超負荷工作，延長機組使用壽命。
6、節(jié)省中央空調的停機維護時間，對生產類型單位非常有利。
7、膠球使用周期長，膠球只在管路內循環(huán)，避免水泵對膠球的損傷。
8、體積小，操作簡單，安裝方便。
設計分析
1、經優(yōu)化設計，膠球不經過水泵葉輪，杜絕水泵葉輪旋轉對膠球的損傷。
收球專門設置收球泵，與其他同類設備相比收球率達到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，與同類產品相比節(jié)能5-8%。
3、采用水流開關對水泵啟停進行控制，防止水泵無水運轉，保護水泵。
4、膠球經過管路采用PVC電動球閥和PVC管，內壁光滑，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，可設定每次清洗時間和次數。
投資分析
1、投資回收周期短，提高熱交換率節(jié)省8～15%，空調開機使用5000小時之內就能收回PD技術設備的全部投資，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清洗所產生的費用，減少了中央空調系統(tǒng)的管理維護成本。
3、避免冷凝器管壁受到化學藥劑和微生物膜的腐蝕，延長了空調系統(tǒng)的使用壽命。
4、可從相關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)可以使冷凝管很好地擺脫結垢，壓縮機的運轉從來不會超過設計極限，因此中央空調會在其最佳效率下運轉。
2、延長中央空調壽命，減少維護：因為壓縮機運轉從不超過其設計極限，設備的壽命被延長，因此提高了中央空調的效用性和投資回報。較少的維護還是必要的。
3、節(jié)省能耗：中央空調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×80%主機負荷×開機5000小時=800000度，以1.0元/度電費計算，相應費用為：
800000度×1.0元/度=800000元
結垢厚度
0.3
0.6
1.0
增加能耗百分比
10%
20%
30%
增加費用
80000
160000
248000
如果沒有安裝此設備，隨著主機使用時間的增加，冷凝器管內結垢越厚，換熱效率越低，而冷負荷不變，導致壓縮機運行功率增大，能耗相應增加，詳細參數如下表：
4、降低水處理成本：因為冷凝器在線清洗系統(tǒng)可以使冷凝管地擺脫結垢，水處理只需要用來防止一些輔助設備結垢，如冷卻塔和閥。制造廠一個獨立的審計發(fā)現安裝冷凝器在線清洗系統(tǒng)以后用來處理水的化學品成本減少了51%。在對另一個有兩個300噸中央空調的商業(yè)大廈的審計中，總硬度和總溶解固體分別被減少了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垢產生。因為冷凝器在線清洗系統(tǒng)可以防止管道結垢，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適用范圍：
● 適用于以下高能耗系統(tǒng)
不冷式冷凍設備
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)
● 配套設施
大廈、賓館、商場、銀行、醫(yī)院和其他公共設施
● 冷凍設施
連鎖超級商場、冷凍倉庫
● 化學品工廠
生產線上的冷卻系統(tǒng)
● 電子元器件、半導體集成電路、液晶顯示器等生產廠家
恒溫、恒濕控制系統(tǒng)
● 發(fā)電廠
防止冷凝器管道污染，最大限度的提高發(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)已經成為電廠的標準配置，膠球質量好壞是該系統(tǒng)的關鍵要素之一。
(一)、膠球種類
·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備和水質。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。
·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，適用于冷卻水應用場合，淤泥、粘泥、泥砂等.適用于銅管換熱器。
·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。有效去除硬質結垢，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參數及質量標準
膠球規(guī)格及適應的清洗銅管內徑
銅 管 內 徑（mm）
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
膠 球 直 徑（mm）
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
·膠球外觀質量標準
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±0.5mm;
4、普通球Φ16-Φ28，剝皮球Φ16-Φ27，金鋼砂膠球Φ16-Φ26。
·物理性能
在40±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%。硬質偏心球
水溫大于15度，自動懸浮。
(三)、使用方法
·正常投球量
為凝汽器單側單流程冷卻管根數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。
·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，也可根據本單位具體情況不同調整補充周期。膠球更換周期，根據國產球使用統(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，均應及時換掉，以防冷卻管被堵。
1.膠球質地選擇最佳膠球需要考慮多方面因素，應該有利于膠球在收球網板上的回收、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.基本投球數量一般而言，每根管子的基本投球數量通常是凝汽器每回程官子總數的10%左右。對多極閃蒸海水淡化裝置，基本投球數量為每個蒸發(fā)器官子總數的30-50%。每一系統(tǒng)的基本投球數量有凝汽機每回程管子數量以及膠球循環(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。根據實際經驗，一般膠球的使用壽命為4-6周左右，但根據現場情況與膠球循環(huán)頻率的不同，膠球使用壽命可以大大延長。換熱館內壁的結垢和腐蝕會重影響膠球的使用壽命。當膠球磨損嚴重時，應當考慮使用金剛砂球以平整粗糙的金屬表面。
4.膠球存儲 膠球應儲存于陰涼干燥處、避免陽光直射和重壓。
（四）、常規(guī)型號
名稱
膠球直徑(mm)
普通膠球
16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、28
金剛砂膠球
12、14、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、28
標準剝皮球
12、14、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、28
（五）、膠球的使用
(六)、膠球的適用范圍
適用水溫：最高至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±0.5mm;
4、質量可分為硬、中硬、和中軟三種;
5、普通球Φ16-Φ61，剝皮球Φ16-Φ61