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(guò)壓縮機將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱交換,將凍水制冷,冷凍水泵將冷凍水送到各風(fēng)機風(fēng)中的冷卻盤(pán)管中,由風(fēng)機吹送冷風(fēng)達到降溫的目的。經(jīng)蒸發(fā)后制冷劑在冷凝器中釋放出熱量,與冷卻循環(huán)水進(jìn)行熱交換,由冷卻水泵將帶來(lái)熱量的冷卻水泵到散熱水塔上由水塔風(fēng)扇對其進(jìn)行噴淋冷卻,與大氣之間進(jìn)行熱交換,將熱量散發(fā)到大氣中去。
中央空調冷水機組循環(huán)水系統由于量大面廣、系統小、分散,專(zhuān)業(yè)人員和監測設施、儀器設備缺乏,又沒(méi)有相應的管理制度作保證。
GB/T50050-2017《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規范》要求:
3.1.5 間冷開(kāi)式系統循環(huán)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(hù)采取了化學(xué)水處理技術(shù),但實(shí)際的結果并不能令人滿(mǎn)意,每年還需周期性機械捅刷冷凝器和蒸發(fā)器,所以無(wú)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(yè)企業(yè),有健全的專(zhuān)業(yè)技術(shù)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(huán)冷水(熱泵)機組 第1部分:工業(yè)或商業(yè)用及類(lèi)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(shí)的蒸發(fā)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(yè)使用單位無(wú)所適從,結果對實(shí)際工作產(chǎn)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(mǎn)負荷運行時(shí)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(lái),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(shí)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(guān)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(lái)源于美國冷暖空調工程師協(xié)會(huì )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(zhù)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(mǎn)負荷運行時(shí),換熱管管壁為清潔狀態(tài),冷水的出水溫度為7℃,冷卻水離開(kāi)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(fā)溫度為6℃ ,其能耗系數為0.60kw/tom。如果冷凝器和蒸發(fā)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(fā)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(shí)際的影響由于冷凝器和蒸發(fā)器換熱管的形式不同可能會(huì )有些許不同。根據對制冷循環(huán)的性能計算可知蒸發(fā)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(huán)的制冷系數理論計算:
1、逆卡諾循環(huán)的制冷系數為:
式中:
2、冷凝溫度對逆卡諾循環(huán)制冷系數的影響:
蒸發(fā)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(shí),冷凝溫度升高1 ℃制冷系數降低百分數(%) | 3.13 |
化學(xué)水處理+周期人工機械捅刷:
化學(xué)水處理目的:防腐蝕,阻垢,殺菌滅藻。
化學(xué)水處理并不能徹底解決污垢,粘泥沉積,菌藻、銹蝕物的產(chǎn)生,所以需輔助定期的機械捅刷。
膠球自動(dòng)在線(xiàn)清洗裝置:
膠球自動(dòng)清洗裝置是針對中央空調制冷主機、工業(yè)循環(huán)制冷主機冷凝器進(jìn)行在線(xiàn)清洗、和特殊藥劑加強循環(huán)水質(zhì)處理相結合的多功能裝置。利用天然橡膠剝皮專(zhuān)用清洗膠球對冷凝器銅管進(jìn)行自動(dòng)清洗,防止冷凝銅管壁不沉淀微生物雜質(zhì)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(gè)系統節能率在10%以上。
膠球自動(dòng)清洗裝置工作機理:
冷凝器清洗裝置運行時(shí),首先啟動(dòng)發(fā)球泵,發(fā)球進(jìn)水閥、發(fā)球出水閥門(mén)開(kāi)啟,清洗球從發(fā)球器進(jìn)入主機冷凝器中;關(guān)閉發(fā)球進(jìn)水閥、發(fā)球出水閥門(mén),啟動(dòng)收球泵,開(kāi)啟收球進(jìn)水閥和收球出水閥門(mén),清洗球在收球器中吸入了化學(xué)藥劑進(jìn)入發(fā)球室中,便完成了一次清洗循環(huán),準備進(jìn)入第二次循環(huán)清洗,流程相同。
出廠(chǎng)前設備已經(jīng)調試好,該設備有時(shí)間型設計,每隔48小時(shí)設定清洗1次,每次設定循環(huán)清洗1次。
膠球自動(dòng)清洗裝置參數:
1、污垢熱阻值>3.44*10-4m3.kw(開(kāi)式循環(huán)水系統)
2、防垢率>99%
3、節能率>10%
4、除垢率>99%
5、循環(huán)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(zhì)溫度:0-70℃
12、平均無(wú)故障時(shí)間:5000小時(shí)
13、工作電壓:AC380V,50HZ
設計安裝:
膠球自動(dòng)清洗裝置采用智能物化型雙泵雙循環(huán)收發(fā)球技術(shù)、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(fā)球揚程32m,壓力損失<1m,具有遠程RS485通信接口。
膠球自動(dòng)清洗裝置操作流程
①發(fā)球進(jìn)水管:發(fā)球時(shí),進(jìn)水閥門(mén)和進(jìn)水泵、發(fā)球出水泵同時(shí)開(kāi)啟,水進(jìn)入裝球室內加壓;
②發(fā)球出水管:裝球室內經(jīng)加壓后,球從裝球室內出口進(jìn)入主機冷凝器內,并同時(shí)清洗冷凝管道;
③收球進(jìn)水管:球進(jìn)入冷凝器后,關(guān)閉發(fā)球泵、發(fā)球進(jìn)水球閥、發(fā)球出水球閥,同時(shí)開(kāi)啟收球進(jìn)水閥和收球出水閥、收球泵,清洗球進(jìn)入收球室內;
④收球出水管:球進(jìn)入收球室內同時(shí),相同溫度的水匯入回水總管進(jìn)入冷卻塔,同時(shí)關(guān)閉清洗設備所有閥門(mén)及泵,清洗工作完成。
⑤設備檢修是作排水用,設備運行時(shí),此發(fā)為關(guān)閉。
⑥手動(dòng)球閥4個(gè),泄水閥開(kāi)關(guān)1個(gè),安裝時(shí)由用戶(hù)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(shù)參數及質(zhì)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(huán)一次所需時(shí)間的長(cháng)短,取下限或上限或其接近值,膠球循環(huán)一次的時(shí)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(chǎn)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(shí)間后,個(gè)別膠球可能脹大過(guò)多,致使直徑超標,在補充和更換膠球時(shí),均應及時(shí)換掉,以防冷卻管被堵。
管路(附件):閥門(mén)、視鏡、水流開(kāi)關(guān)、壓力表、管道等。(收球、發(fā)球管徑DN50、DN65、DN80)