廣西銘雅機電設備有限公司
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中央空調水系統:
冷水機組通過壓縮機將制冷劑壓縮成液態后送蒸發器中與冷凍水進行熱交換,將凍水制冷,冷凍水泵將冷凍水送到各風機風中的冷卻盤管中,由風機吹送冷風達到降溫的目的。經蒸發后制冷劑在冷凝器中釋放出熱量,與冷卻循環水進行熱交換,由冷卻水泵將帶來熱量的冷卻水泵到散熱水塔上由水塔風扇對其進行噴淋冷卻,與大氣之間進行熱交換,將熱量散發到大氣中去。
中央空調冷水機組循環水系統由于量大面廣、系統小、分散,專業人員和監測設施、儀器設備缺乏,又沒有相應的管理制度作保證。
GB/T50050-2017《工業循環冷卻水處理設計規范》要求:
3.1.5 間冷開式系統循環冷卻水換熱設備的控制條件和指標應符合下列規定:
4 設備傳熱面水側污垢熱阻值不應大于3.44×10-4m2·K/W;
3.1.6 閉式系統設備傳熱面水側污垢熱阻值應小于0.86×10-4m2·K/W;
現狀是多數用戶采取了化學水處理技術,但實際的結果并不能令人滿意,每年還需周期性機械捅刷冷凝器和蒸發器,所以無法從結果上保證冷水機組的高效運行。
該規范比較適合中大型工業企業,有健全的專業技術人員、監測設施、儀器設備和相應的管理制度作保證。
GB/T18430.1-2007《蒸汽壓縮循環冷水(熱泵)機組 第1部分:工業或商業用及類似用途的冷水(熱泵)機組》4.3.2.2 名義工況的其他規定:
a)機組名義工況時的蒸發器水側污垢系數為0.018m2·℃/kW,冷凝器水側污垢系數為0.044m2·℃/kW。
由于不同規范給出的污垢熱阻值的范圍相差近八倍,致使行業使用單位無所適從,結果對實際工作產生不良影響。
通常冷水機組冷凝器的端差(制冷劑的冷凝溫度與冷卻水在冷凝器出口溫度之差)設計值在滿負荷運行時約為1.0℃-1.5℃。
但由于冷卻水側污垢熱阻的影響使冷凝器端差增大,十年來,根據對北京、上海、廣州、深圳近千臺運行的冷水機組的運行記錄粗略統計分析,冷水機組冷凝器端差折算為100%負荷時的平均值約為3.5℃ 。
即由于冷卻水側污垢熱阻的影響使冷水機組運行效率下降約8-10%。
污垢對冷水機組COP(耗能)的影響:
組 成 | 熱傳導率W(m·k) | |
水 垢 | 碳酸鹽垢 硅酸鹽垢 磷酸鹽垢 | 0.4-0.7 0.2-0.5 0.6-0.8 |
生物污泥 | 生物薄層(水分占90%左右) | 0.08-0.1 |
腐蝕物 | Fe2O3 Fe2O4 | 3-7 1.2 |
母 材 | 碳鋼 銅 | 40-70 370-420 |
污垢與冷水機組耗能的關系 | ||||
污垢系數 | 污垢厚度 | 耗能增加(%) | ||
h.ft2.F/Btu | ㎡.℃/kw | 英寸 | 毫米 | |
0.00025 | 0.044 | 1/320″ | 0.1 | 3.1% |
0.00050 | 0.088 | 1/160″ | 0.2 | 6.2% |
0.00100 | 0.176 | 1/80″ | 0.4 | 12.4% |
0.00200 | 0.352 | 1/40″ | 0.8 | 24.8% |
注:數據來源于美國冷暖空調工程師協會2000年手冊。
換熱器水側的污垢熱阻對空調和制冷設備的性能有顯著影響,冷凝溫度升高1℃,冷水機組性能約降低4%。
例如:水冷式冷水機組滿負荷運行時,換熱管管壁為清潔狀態,冷水的出水溫度為7℃,冷卻水離開冷水機組的溫度為35℃,冷水機組制冷劑的冷凝溫度為36 ℃ ,蒸發溫度為6℃ ,其能耗系數為0.60kw/tom。如果冷凝器和蒸發器水側的污垢熱阻均為 4.4×10-5m2℃/W,則制冷劑的冷凝溫度升高為37℃,蒸發溫度降低為5℃,其能耗系數為0.65kw/ton,即運行費用增加了8.3%,實際的影響由于冷凝器和蒸發器換熱管的形式不同可能會有些許不同。根據對制冷循環的性能計算可知蒸發溫度降低1℃使冷水機組性能降低的數值比冷凝溫度升高1℃使冷水機組性能降低的數值高10%。因此可以認為:冷凝溫度升高1℃,冷水機組性能約降低4%。
逆卡諾循環的制冷系數理論計算:
1、逆卡諾循環的制冷系數為:
式中:
2、冷凝溫度對逆卡諾循環制冷系數的影響:
蒸發溫度 | 5.5 | 5.5 |
冷凝溫度 | 36.5 | 37.5 |
制冷系數(理論上) | 8.99 | 8.71 |
相對冷凝溫度為36.5℃時,冷凝溫度升高1 ℃制冷系數降低百分數(%) | 3.13 |
化學水處理+周期人工機械捅刷:
化學水處理目的:防腐蝕,阻垢,殺菌滅藻。
化學水處理并不能徹底解決污垢,粘泥沉積,菌藻、銹蝕物的產生,所以需輔助定期的機械捅刷。
膠球自動在線清洗裝置:
膠球自動清洗裝置是針對中央空調制冷主機、工業循環制冷主機冷凝器進行在線清洗、和特殊藥劑加強循環水質處理相結合的多功能裝置。利用天然橡膠剝皮專用清洗膠球對冷凝器銅管進行自動清洗,防止冷凝銅管壁不沉淀微生物雜質及污垢的生成,提高系統運行換熱效率,從而達到提高系統制冷效果,使整個系統節能率在10%以上。
膠球自動清洗裝置工作機理:
冷凝器清洗裝置運行時,首先啟動發球泵,發球進水閥、發球出水閥門開啟,清洗球從發球器進入主機冷凝器中;關閉發球進水閥、發球出水閥門,啟動收球泵,開啟收球進水閥和收球出水閥門,清洗球在收球器中吸入了化學藥劑進入發球室中,便完成了一次清洗循環,準備進入第二次循環清洗,流程相同。
出廠前設備已經調試好,該設備有時間型設計,每隔48小時設定清洗1次,每次設定循環清洗1次。
膠球自動清洗裝置參數:
1、污垢熱阻值>3.44*10-4m3.kw(開式循環水系統)
2、防垢率>99%
3、節能率>10%
4、除垢率>99%
5、循環水流速≥1.0m/s
6、壓力損失:0.01-0.03
7、設備揚程>15m-35m
8、設備功率:1.5-3.0KW
9、生物球直徑:根據系統機組參數選型10-27mm
10、收球率:100%
11、介質溫度:0-70℃
12、平均無故障時間:5000小時
13、工作電壓:AC380V,50HZ
設計安裝:
膠球自動清洗裝置采用智能物化型雙泵雙循環收發球技術、閉式結構,設備具有PLC控制、液晶中文功能操作,設備功率3.0KW、收球率100%,工作電源380V,50Hz;發球揚程32m,壓力損失<1m,具有遠程RS485通信接口。
膠球自動清洗裝置操作流程
①發球進水管:發球時,進水閥門和進水泵、發球出水泵同時開啟,水進入裝球室內加壓;
②發球出水管:裝球室內經加壓后,球從裝球室內出口進入主機冷凝器內,并同時清洗冷凝管道;
③收球進水管:球進入冷凝器后,關閉發球泵、發球進水球閥、發球出水球閥,同時開啟收球進水閥和收球出水閥、收球泵,清洗球進入收球室內;
④收球出水管:球進入收球室內同時,相同溫度的水匯入回水總管進入冷卻塔,同時關閉清洗設備所有閥門及泵,清洗工作完成。
⑤設備檢修是作排水用,設備運行時,此發為關閉。
⑥手動球閥4個,泄水閥開關1個,安裝時由用戶自主準備。
生物清洗膠球:直徑16-31mm標準剝皮球。
清洗凝汽器海綿膠球技術參數及質量標準膠球規格應適應的清洗銅管內徑。
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%,依膠球循環一次所需時間的長短,取下限或上限或其接近值,膠球循環一次的時間一般以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累計運行1年,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,根據國產球使用統計,其更換周期為膠球清洗系統累計運行3-5年。
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。
管路(附件):閥門、視鏡、水流開關、壓力表、管道等。(收球、發球管徑DN50、DN65、DN80)