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,第一篇、公司简介,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,我司致力于：,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VKS,国内外多家知名品牌签约代理商,国内外多家知名品牌签约代理商,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,第二篇 污垢对冷水机组COP(耗能)的影响,运行COP,名义COP,为什么存在巨大差距?,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。,冷水机组的制冷原理,问 题,解决方案,在线清洗,新机冷凝器管内壁洁净,污垢对冷水机组COP(耗能)的影响,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。,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/KW,GB/T 18430.1-2007,数据来源于美国冷暖空调工程师协会2000年手册,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：,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 4.4 x 10-5m2 / 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%。,It is said that 4.3 item of “1997 GUIDELINE for FOULING FACTORS: A SURVEY OF THEIR APPLICATION IN TODAYS AIR CONDITIONING AND REFRIGERATION INDUSTRY” of AIR-CONDITIONING thus increasing operating costs by 8.3%. The impact could be greater or less than this, depending on the type and amount of tube surface used in condenser and evaporator. According to calculation of performance for a refrigeration cycle, the COP of a chiller decreases as evaporation temperature decreases 1 10% more than condensation temperature increases 1 . So, the COP of a chiller decreases 4% as condensation temperature increases 1 .,1、逆卡诺循环的制冷系数 为:,2、式中:,3、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,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 GEJ19-87,冷凝温度升高1，冷水机组性能约降低4%,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,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.,1.2 1.5,13.2 4.5,11.2 4.0,9.2 3.5,0 1.2,3.2 2.0,5.2 2.5,7.2 3.0,15.2 5.0,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,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,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,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,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,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,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,（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,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）,胶球在线清洗装置功能,提高运行COP 5-15%，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,GB 50050-2007 3.1.12条,在浓缩倍数1.510.0的条件下,通过对循环冷却水量为10000M3/h 的计算得出:,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。,1.2 1.5,13.2 4.5,11.2 4.0,9.2 3.5,0 1.2,3.2 2.0,5.2 2.5,7.2 3.0,15.2 5.0,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, 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,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。,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。,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的增加量应不大于0.30.1。,安装设计图例,胶球自动在线清洗装置行业发展,CHAPTER 38,In applications where more frequent cleaning is desirable，an on-line cleaning system may be economical,在277页第2.3.1.1中提出 Install automatic condenser tube cleaners,8.6.4项中第二条提出: 采用水冷管壳式冷凝器的冷水机组, 宜设置自动在线清洗装置,6.2.15条提出: 对水冷冷水机组或热泵机组, 宜采用具有实时在线清洗功能的除垢技术.,香港工务署推荐产品, 节能协会的鼓励, 政府改造项目的鼓励,空调系统节能工程项中推荐使用 水载式冷凝器球技术自动清洗系统,首届海峡制冷空调工程节能减碳新技术研讨会,（3）区域供冷系统：出于节能考虑，在某些有条件的站使用区域供冷系统。 （4）变频冷水机组。 （5）蒸发器自动清洗装置,我司胶球在线清洗装置HCTCS典型项目案例介绍,项目名称：广州宝洁 安装自动在线清洗装置：2套,广 州 宝 洁 工 程 部 经 理 Jack Wang 编 写,HCTCS is a localized reapplication in chiller system from the power plant condenser tube auto online cleaning system. As the picture showing above, system will control the relative sponge ball to clean the condenser tube at the preset frequency which depends on the water quality and environment. The cleaning of sponge ball will dramatically minimize the deposit and scale on the condenser tube pipe, which will significantly control the dirt thermal resistant to ignored level as well as decrease the condenser refrigerant pressure, which will help improve 7%-15% COP of chiller system. This system is patented by the China government at the patent number: ZL 02 2 48447.7.,