幾種球水分離器的水阻、工藝對空調(diào)主機(jī)和冷卻泵的能效影響及改進(jìn)的討論

2023-04-20 14:56:26.936

本文介紹了當(dāng)前冷凝器自動清洗系統(tǒng)中常見的幾種球水分離器的構(gòu)造特點和性能。從科學(xué)、實用的角度出發(fā)，詳細(xì)地指出各種類型球水分離器所存在的缺陷和改進(jìn)的方案。為設(shè)計、生產(chǎn)和使用提供了分析數(shù)據(jù)和選擇依據(jù)。

球水分離器又稱捕球器，（以下簡稱“分離器”）是冷凝器自動清洗系統(tǒng)中一個十分重要的部件。該部件的水阻直接影響冷卻泵的能耗、冷卻水的流量，還影響到制冷主機(jī)的能效。其結(jié)構(gòu)、工藝則影響海綿球的磨損、漏球、回球率，污堵后分離網(wǎng)的裝拆沖洗性能。這些問題不能有效解決，海綿球不能連續(xù)有效地清洗冷凝器。分離網(wǎng)的污堵及水阻，是空調(diào)主機(jī)和冷卻泵能效降低的重要原因，污堵能否及時的排出，對冷卻泵和空調(diào)主機(jī)節(jié)能至關(guān)重要！

下面以幾種常見的分離器為例，分析其存在的問題及改進(jìn)的方案，并介紹一種新型、理想的分離器XY-r2D、XY-r3D。

1、直管同心式分離器（一代三型、一代四型）

1.1、國內(nèi)早期出現(xiàn)的直管同心式分離器是一代三型分離器，它的分離段與過水段同徑，分離網(wǎng)由幾段不銹鋼條焊成的錐形隔柵。

這類分離器缺點是：

①過水面積小、水阻大；

②多焊點網(wǎng)柵易脫焊漏球；

③海綿球過焊點毛糙處易磨損；

④分離柵網(wǎng)不能裝拆沖洗，造成污堵的積累，水阻增加。

這種工藝的后期產(chǎn)品也有加大分離段外徑，把多焊點柵條改為不銹鋼板沖槽網(wǎng)但還是水阻大、漏球，分離網(wǎng)不能裝拆沖洗。行內(nèi)人一看知道這是一代三型2分離器。；

1.2、一代四型分離器的外形與前面直管同心式分離器外形相似，內(nèi)部分離網(wǎng)改為不銹鋼沖孔板，減少了不銹鋼柵條脫焊漏球問題。見圖3。分離網(wǎng)長度限制在一檢修口與出球彎頭之間，分離網(wǎng)只占分離器總長的1/3～1/2，有效過水面積是Y型分離器分離網(wǎng)的1/5～1/4，局部水阻是Y型分離器的16～25倍。在惠陽某電腦廠1000RT空調(diào)主機(jī)裝了一臺DN300直管同心式分離器，查進(jìn)出水壓差33KPa，即3.3m；深圳某象城，DN300分離器總長L=620，DN450分離器總長L=850。這個分離器的分離網(wǎng)有效長度不足400，與Y型分離網(wǎng)（L=1800）相比長度不到1/4，其局部水阻當(dāng)然﹥2m，而該系統(tǒng)冷卻泵揚程<20m，可見這種分離器的局部水阻使冷卻泵額外耗能>10%。我們在同一個模擬冷卻水系統(tǒng)中串聯(lián)
了Y型、r3D、T型、直管同心式四種DN100的分離器，測得直管同心式分離器（藍(lán)色的）水阻大，數(shù)值顯示>15KPa(即1.5m）。以上分析測試說明：這種分離器技術(shù)參數(shù)注明水阻<0.5m是假的！這種分離器的設(shè)計缺乏分離網(wǎng)有效過水面積與流速的關(guān)系，流速與水阻關(guān)系的流體力學(xué)常識，當(dāng)遇到冷凝器出水管閥門內(nèi)直管長度不夠時，會隨意縮短分離器長度！而不顧流速的增高導(dǎo)致水阻以平方數(shù)的增加，對制冷主機(jī)和冷卻泵耗能的惡性影響。這種削足適履之舉，已導(dǎo)致某分離器水阻33kp!

這類分離器的其它共同特點：分離網(wǎng)焊死不能獨立裝拆，污堵不易沖洗排污，積蓄污堵，增加水阻。

2、Y型分離器

國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)已多采用Y型分離器。Y型分離器的分離段與過水段軸線偏離30°，分離段管徑加大2-3號并加長了長度，增大了過水面積，減小了過水流速，分離網(wǎng)方便裝拆沖洗，水阻是直管同心式分離器的1/25-1/16。經(jīng)測試這種分離器是水阻小的，從水阻小、分離網(wǎng)裝拆便捷方面來看，Y型分離器有很大進(jìn)步！但安裝這種分離器需要較長的直管安裝段，在出水管閥門內(nèi)直管長度局限時，仍不能安裝。早期的Y型分離器分離網(wǎng)內(nèi)有回球死角，一次回球不全。

3、T型分離器

T型分離器的進(jìn)、出水管互成90°，分離段與進(jìn)水管同心。主要用于冷卻水出水管閥門內(nèi)直管長度不夠安裝Y型分離器，進(jìn)出水管除冷凝器后左右轉(zhuǎn)立管的條件安裝在出水彎頭部位。其分離網(wǎng)裝拆沖洗便捷。但這種無導(dǎo)流功能的90°三通，進(jìn)出突擴(kuò)突縮設(shè)備，存在多種渦流水阻，局部壓降約為1m。早期的T型分離器有回球死角，一次回球不全。

4、L型分離器

L?型臥式分離器:臥式分離器可用于冷卻水管前后轉(zhuǎn)立管的彎頭處，解決一部分安裝空間小的問題，適用于安裝空間小的場合。其分離網(wǎng)可裝拆，壓降與T型分離器相同約1m，這樣的水阻可導(dǎo)致冷卻水泵多耗能約5%。見圖8這種分離器的分離段與進(jìn)出水方向成90°，出球速度相對更難、更慢。安裝環(huán)境與后面介紹的XY-r3D相同。

L?型立裝同心式分離器：

可用在T型分離器適應(yīng)的環(huán)境或部位立式安裝，見圖9、圖12。該分離器進(jìn)出水2個突擴(kuò)突縮的水阻；一個T型無導(dǎo)流90°單邊分流三通管的水阻；分離網(wǎng)過水面積小和分離網(wǎng)污堵的水阻，是目前水阻大大分離器！約60KP!與L?型分離器相比水阻更大，但分離網(wǎng)卻不可以拆裝清洗！安裝了這種分離器，水泵的揚程需增加約6～8m，否則因為水阻大，流量減少，主機(jī)高壓保護(hù)停機(jī)！或冷卻泵多耗電30%，這個能耗接近空調(diào)主機(jī)的節(jié)能量！

5、無回球死角Y型分離器
無回球死角Y型分離器是在傳統(tǒng)Y型分離器的基礎(chǔ)上把分離網(wǎng)變成錐形，管徑在DN300以上的平板分離段端蓋改為沖壓封頭，分離段長度縮短約1/3，水阻小、重量輕并且無回球死角，安裝位置要求與傳統(tǒng)Y型分離器相似，是更理想的Y型分離器。

6、無回球死角T型分離器

無回球死角T型分離器是在傳統(tǒng)T型分離器的基礎(chǔ)上把分離網(wǎng)改為錐形，管徑在DN300以上的分離段端蓋改為沖壓封頭，分離段縮短約1/3，它的優(yōu)點：體積小、重量輕、無回球死角，水阻約1m、適用于老式T型分離器安裝空間的安裝。

7、 XY-r2D型分離器

XY-r2D型分離器由一個沖壓彎頭與等徑分離直管在同一平面組合而成。用于T型分離器才能安裝的環(huán)境條件。因為有沖壓彎頭的平順導(dǎo)流，它的局部水阻比T型分離器小70%。綜合性能比T型分離器更為優(yōu)越。

8、XY-r3D分離器

XY-r3D分離器是2012年公告的先進(jìn)《專利》技術(shù)，是由兩個等徑?jīng)_壓彎頭組合成的三維體，進(jìn)、出水管互為90°；進(jìn)水、出球管互為90°；出水、出球管互為90°，故稱r3D（三維）。因為進(jìn)水出水、進(jìn)球出球都采用平滑導(dǎo)流的沖壓彎頭，與T型L型分離器相比，水阻減少70%。用于冷卻水立管前后進(jìn)出安裝，出水管閥門內(nèi)直管長度不能安裝Y型、T型、和直管同心式分離器的空間安裝。制冷機(jī)房中約有30%的機(jī)組是因為空間狹小一般技術(shù)都無法安裝的。使用r3D型分離器，既解決了安裝空間局限問題，又降低了兩個水阻70%?？梢奨Y-r3D分離器《專利》技術(shù)市場份額與節(jié)能價值！

綜上分析，不同類型的分離器（捕球器），不論從外形所能適應(yīng)的安裝環(huán)境，還是設(shè)備的局部水阻、海綿球的磨損丟失、分離網(wǎng)的拆裝保養(yǎng)等性能不是大同小異！根據(jù)不同的制冷機(jī)房條件，選擇適合的分離器和清洗技術(shù)，對保證冷水機(jī)組和冷卻泵都得到節(jié)能是至關(guān)重要的！也是用戶的要求和權(quán)益！XY-r3D分離器專利技術(shù)，破解了現(xiàn)有冷水機(jī)房尚有30%的機(jī)組，用現(xiàn)有國內(nèi)外分離技術(shù)不能實施冷凝器自動清洗節(jié)能的重大技術(shù)難題，使這一部分曾判“無法節(jié)能”的冷水機(jī)組得到解放！

XY-r3D第四代冷凝器自動清洗技術(shù)，是深圳人對我國節(jié)能減排事業(yè)的重大貢獻(xiàn)！是我國人對世界節(jié)能減排科學(xué)技術(shù)的重大奉獻(xiàn)。為鑄成我國節(jié)能減排科學(xué)技術(shù)大國之利器！匹夫有責(zé)！

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