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幾種不同類型的空調(diào)冷凝器自動清洗系統(tǒng)的性能比較和 發(fā)展趨勢的探討
2023-04-14 09:17:27.747
本文以當(dāng)前冷凝器海綿球自動清洗常見的幾種技術(shù)為版本，從科學(xué)性，實(shí)用性的角度，歸納出五代冷凝器自動清洗技術(shù)的各自特性，改進(jìn)的理由和發(fā)展趨勢。對本行業(yè)技術(shù)的科研、生產(chǎn)和使用，有重要的參考價(jià)值。
作為一種節(jié)能減排的新技術(shù)，空調(diào)冷凝器自動清洗技術(shù)問世不過十幾年，卻有著異常迅猛的發(fā)展速度，現(xiàn)在已進(jìn)入第五代，即一種有效實(shí)用的物理空調(diào)冷卻水處理系統(tǒng)。這是當(dāng)今節(jié)能減排科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
我們卻時(shí)常聽到一些這樣的埋怨：“什么節(jié)能減排？都是騙人的！花了不少錢，節(jié)了多少能？減了幾多排？”是因?yàn)橐酝行?ldquo;節(jié)能公司”用了一些尚未成熟的技術(shù)，作了一些不實(shí)的承諾，對節(jié)能用戶進(jìn)行了誤導(dǎo)，以至被騙的用戶心有余悸。
《冷凝器自動清洗系統(tǒng)存在的缺陷及其改進(jìn)的探討》四論發(fā)表以后，得到了同行和專家們的普遍關(guān)注和熱烈討論，給我們提出了很多問題和積極的建議。因?yàn)椴荒芤灰蛔鞔穑诖吮硎居芍缘母兄x和鞠躬歉意！
既然是科學(xué)的技術(shù)，那可以公開討論，可以公平爭論，既然節(jié)能減排是陽光事業(yè)，不應(yīng)以行業(yè)“長輩”身份制定的《行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》來壟斷行業(yè)，卻把國內(nèi)外的大量先進(jìn)技術(shù)排斥在行業(yè)之外！節(jié)能減排是人類及地球動植物共同生存所必須！這項(xiàng)技術(shù)要完善、要發(fā)展、要進(jìn)步是必由之路！在科學(xué)和社會進(jìn)步中，有無數(shù)的矛盾，新陳代謝，優(yōu)勝劣汰才是必然的規(guī)律。
下面我們想從幾個(gè)主要方面，節(jié)能用戶和行業(yè)專家必須關(guān)心的問題，與大家共同探討冷凝器自動清洗系統(tǒng)的綜合性能比較:從冷凝器自動清洗技術(shù)的產(chǎn)生，各種已知技術(shù)存在的問題，為什么要更新?lián)Q代？冷凝器自動清洗系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
1.按設(shè)定指令準(zhǔn)確周期地送回海棉球，對冷凝器銅管內(nèi)壁洗刷，是完成冷凝器自動清洗的基本要求。
這是一代國產(chǎn)產(chǎn)品，常見技術(shù)主要有兩種：
1.1靠冷卻水管上下管段壓差送球，冷卻回水管與大氣壓差排水回球。《討論一》對這類“一代三型”技術(shù)有詳盡分析。主要缺陷是：
1.1.1回球一次排水一次約100~150L
1.1.2直管同心分離器水阻大，分離網(wǎng)也不易拆裝保養(yǎng)。
1.1.3 老式格柵多焊點(diǎn)分離網(wǎng)容易漏球。
1.1.4在鋼管上繞線圈，通高頻電作水質(zhì)處理是無意義的，在鋼管表層產(chǎn)生渦流起負(fù)作用。這種技術(shù)后來有些改進(jìn)，例：在送球路線加1臺水泵加速送球，在回球路線加1臺水泵將原排水改到送回冷卻塔，而不再排到下水道，沒有本質(zhì)上的改進(jìn)。）
1.2用高壓泵送回球，送回球?yàn)橥换芈贰?/font>《討論三》對這類“一代四型”技術(shù)有詳細(xì)分析，“四型”技術(shù)雖然送回球不排氣排水，卻因選擇了不當(dāng)?shù)乃突厍蚵肪€，從流體力學(xué)，熱力學(xué)，傳熱學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)上出現(xiàn)原則失誤，導(dǎo)致五個(gè)缺陷：
1.2.1送回球泵是合理途徑選用水泵功率0.75kw的4~7倍，該技術(shù)所用水泵為3~5.5kw。從圖1-4的分析可知，這是一種逆流向送回球方式，所以功耗是4～7倍。
1.2.2 海綿球路經(jīng)水泵是事故磨損，球耗是自然磨損的12倍。
1.2.3 直管同心式小變徑短距分離器的局部水阻是Y型T型分離器水阻的16~25倍，見《討論三》，冷卻泵因此增加功耗是Y型T型分離器的16~25倍！
1.2.4 經(jīng)吸熱后出來的高溫冷卻水，由送回球路線回到了冷卻后低溫的冷卻送水管造成熱短路，使冷卻水循環(huán)加熱升溫，降低了冷凝效率，增加空調(diào)主機(jī)階段性耗電約10% 。
1.2.5 直管同心分離器分離網(wǎng)裝拆保養(yǎng)沖洗不便。
因?yàn)樗突厍蛴猛换芈罚?/font>“一代四型”技術(shù)不得不使用比合理路徑高4~7倍功率的送回球泵，作為克服逆流送回球的額外耗能。所以《行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》中的流量、流速是這種技術(shù)不可克服的的致命缺點(diǎn)！
“一代四型”技術(shù)設(shè)有清洗計(jì)數(shù)功能，但因其系統(tǒng)沒有一次送球回球的指令和檢測元件，而是以路線距離或送球時(shí)間除以水流速度推算送回球次數(shù)。不同的冷卻系統(tǒng)有不同的水阻、流速，送回球水管長短、閥門、管件的數(shù)量及水阻都影響到一次送回球的周期，而“一代四型”技術(shù)系統(tǒng)中并沒有設(shè)這些檢測取樣和感應(yīng)元件，所以這種計(jì)數(shù)只能作為經(jīng)過多少個(gè)設(shè)定清洗周期的計(jì)錄，而不是準(zhǔn)確的整數(shù)清洗次數(shù)。
2分離器水阻的大小對冷卻主泵的功耗影響，用兩個(gè)不同的送回球回路使海綿球從事故磨損變?yōu)樽匀荒p。
是第二代冷凝器自動清洗系統(tǒng)的特征。代表產(chǎn)品主要是進(jìn)口產(chǎn)品。與一代產(chǎn)品不同的是該產(chǎn)品用了兩個(gè)不同的回路送回球，送回球不經(jīng)過水泵和電磁閥，回球率可達(dá)到100。Y型T型球水分離器的分離段加大了2~3號管徑并有合理的長度，得到了冷卻進(jìn)出水主管截面4~5倍的過水面積，即更小的局部流速和水阻。
與一代“四型”產(chǎn)品相比，二代分離器局部水阻只有一代的1/16~1/25。與一代“四型”產(chǎn)品相比，二代技術(shù)的送回球分別使用兩個(gè)回路的合理性，海綿球是自然磨損，海綿球使用壽命增加了12倍，由60天的加球周期變?yōu)?/font>2年，這是二個(gè)質(zhì)的突破。
二代產(chǎn)品用壓縮空氣送回球，噪音、磨 損大，回球有水損耗，有氣蝕氣堵，所以仍有待改進(jìn)。
3 送回球的排氣排水，對空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的綜合節(jié)能影響較大，不容忽略！
第三代冷凝器自動清洗系統(tǒng)改用水泵送回球，保留了分離器水阻小，二個(gè)不同回路送回球的優(yōu)點(diǎn)，使送回球無排氣排水，冷凝器海綿球清洗的周期設(shè)定是1h一次，每次送球的時(shí)間為60s，回球時(shí)間是90s，設(shè)每年主機(jī)運(yùn)行6000h，每次排水量為150L，采用排水回球的方式，一年排水量6000h×150L=900m3,這種排水不僅是水的浪費(fèi)，因?yàn)槔鋮s水中有軟水除垢、預(yù)膜緩蝕、殺菌等藥劑的定時(shí)定量的添加。不斷排水后的不斷補(bǔ)水稀釋了水處理藥劑的濃度，需要額外添加才能保持水處理效果，加大了水處理費(fèi)用和成本。
第三代冷凝器自動清洗系統(tǒng)分離器水阻小，二個(gè)不同回路送回球，送回球?yàn)樽匀荒p，回球率100，送回球泵功率為0.75ＫＷ，是“一代四型”逆流送回球泵功率的１/4—1/7。并做到送回球不排氣排水,是可賀可喜的進(jìn)步。缺陷是所用Y型分離器仍有回球死角，沒有T型分離器。
4 沒有回球死角的Y型T型分離器，縮短分離段長度1/3，回球快捷順暢。減小排除送球途中的各種堵塞卡球，是保證自動清洗系統(tǒng)連續(xù)有效清洗的必要措施。
第四代自動清洗系統(tǒng)送回球原理與三代同。其改進(jìn)有：
4.1 Y型的專利分離器解決了回球死角。
4.2 T型的專利無回球死角分離器，解決了特殊條件下的安裝空間局限問題。
4.3 海綿球損耗和堵塞的解決途徑：
4.3.1冷凝器銅管口的卷邊，毛刺，不圓，污雜物的清理和處理。
4.3.2送回球路線中的其他死角，例如并聯(lián)2個(gè)冷凝器的進(jìn)出水聯(lián)通管送回球死角的處理。
4.3.3海綿球軟硬，彈性和直徑的選型。以往理論認(rèn)為海綿球外徑Φ2≥銅管內(nèi)徑Φ1±5%，但實(shí)際上海棉球遇熱后體脹系數(shù)≥10%，且遇熱后易老化、會變硬。在銅管內(nèi)熱脹堵塞的機(jī)會很大。選擇適當(dāng)?shù)暮＞d球外徑，適中的硬軟和彈性，不易老化的材質(zhì)都非常重要并有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不可隨意。
4.3.4舊系統(tǒng)銅管內(nèi)水垢較厚，減小了銅管內(nèi)徑，增加了內(nèi)壁的摩擦系數(shù)，易塞球，通炮要嚴(yán)格執(zhí)行特定工藝。
4.3.5空調(diào)主機(jī)關(guān)機(jī)后，冷卻泵延時(shí)2分鐘關(guān)泵，此時(shí)海綿球如果已送出，應(yīng)在2分鐘收回。防止下次開冷卻泵時(shí)海綿球靜態(tài)堵球，要有機(jī)械和電氣連鎖，減少堵球和逆行失球。
第四代冷凝器自動清洗技術(shù)還有嚴(yán)格的安裝操作規(guī)程，并包括安裝人員的質(zhì)量培訓(xùn)，有多重的電氣連鎖，機(jī)械阻止海棉球逆向流動的措施，減少了堵球、失球的機(jī)會，是相對更完善的空調(diào)冷凝器自動清洗系統(tǒng)和技術(shù)。
第四代冷凝器自動清洗代表產(chǎn)品是xy-abcs，該產(chǎn)品已獲得5項(xiàng)我國專利，并有注冊商標(biāo)。
5 冷卻水的過濾排污、殺菌和軟水是無可回避的新課題。用全物理的方法解決空調(diào)冷卻水不再受污垢、菌藻和硬水的困擾，是行業(yè)長久的期盼。
《一種有效實(shí)用的物理空調(diào)水處理系統(tǒng)》其功能是：
5.1 沙缸過濾，定壓或定時(shí)反沖排污。渾濁有污雜物的冷卻水變得清澈，傳熱更好的水。
5.2 串聯(lián)高壓紫外殺菌腔，有效殺死流動中的冷卻水里的菌藻。
5.3 特殊頻率波型的電磁波除垢軟水。可使流動中不間斷水共振傳遞電磁波能量，達(dá)到小功耗、有效率軟水除垢的優(yōu)良效果。
第五代產(chǎn)品技術(shù)代表是xy-ww，由深圳市新怡空調(diào)設(shè)備有限公司、深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院的科研人員經(jīng)過多年檢索，研究國外分立或組合的類似產(chǎn)品，經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，研發(fā)生產(chǎn)出國內(nèi)一臺有效實(shí)用的空調(diào)物理水處理系統(tǒng)，填補(bǔ)了該項(xiàng)技術(shù)的國內(nèi)空白，成功的把空調(diào)冷凝器自動清洗技術(shù)推上了第五代。
6 每節(jié)能1000Kwh(度)電，節(jié)能設(shè)備耗電量Kwh(度)，是評價(jià)節(jié)能率和節(jié)能技術(shù)綜合性能的重要依據(jù)。
有些“節(jié)能”公司和耗能用戶，在選擇節(jié)能產(chǎn)品技術(shù)的時(shí)候認(rèn)為：“海綿球清洗技術(shù)，大同小異，都能節(jié)能。所以選擇樣板工程多的品牌。”這是一種不自信、不專業(yè)的誤導(dǎo)和被誤導(dǎo)！一代冷凝器自動清洗技術(shù)與二、三、四代技術(shù)相比，綜合性能和能耗有很大的差異及本質(zhì)的不同，并非“大同小異”！作為一種節(jié)能減排的新科學(xué)技術(shù)，其節(jié)能率和節(jié)能量，節(jié)能設(shè)備或工藝自身耗電多少？既可以檢測也能計(jì)算！見《討論二》。
6.1冷凝器自動清洗系統(tǒng)自身耗能主要有三個(gè)方面：
6.1.1送回球泵的耗電。
6.1.2分離器水阻導(dǎo)致冷卻主水泵的耗電。
6.1.3 送回球泵熱短路造成空調(diào)主機(jī)階段性能耗。
例：1臺835RT離心式水冷冷水機(jī)組，輸入功率564kw，每年運(yùn)行6000h，平均開機(jī)率為85%，冷卻泵流量645m3/h,揚(yáng)程H=20m，功率P=75kw。一代“四型”送回球泵5.5kw，2h清洗1次，每次送回球開泵時(shí)間150s，分離器水阻33kp（3.3m)。四代送回球泵0.75kw，送回球一次開泵共25s，1h清洗1次，分離器水阻按3.3/20m計(jì)，海綿球清洗省電按12.5%計(jì)。
兩種不同的技術(shù)省電耗電如下：
6.2一代四型技術(shù)每年節(jié)省耗電量：
6.2.1主機(jī)省電：564kw×6000h×12.5%×85%=359550kwh
6.2.2送回球泵(發(fā)球機(jī)）耗電：5.5kw×150/7200×6000h=687.5kwh
6.2.3冷卻泵（分離器水阻）多耗電：75kw×6000h×3.3/20=74250kwh
6.2.4 熱短路造成主機(jī)階段性耗電：564kw×10%×150/7200×6000h=7050kwh
6.3四代技術(shù)每年省電耗電量：
6.3.1主機(jī)省電：564kw×6000h×12.5%×85%=359550kwh
6.3.2送回球泵耗電：0.75kw×25/3600×6000h=31.25kwh
6.3.3冷卻泵（分離器水阻）多耗電：75kw×6000h×0.165/20=3713kwh
6.3.4 熱短路耗電=0
兩組數(shù)據(jù)比較：1、空調(diào)主機(jī)年省電一樣359550kwh。2、一代“四型”技術(shù)一年耗電81987.5 kwh，四代技術(shù)一年耗3744kw兩者相差78243.5 kwh。一代四型技術(shù)每年多耗電是四代技術(shù)的21.9倍。
可見主機(jī)省電相同，冷卻水泵、供回球泵及熱短路耗電大不相同！設(shè)計(jì)設(shè)備壽命20年，則一代四型多耗電1564870 kwh！這是大同小異嗎？
空調(diào)冷凝器自動清洗技術(shù)已不可逆轉(zhuǎn)地升級到第五代！空調(diào)節(jié)能減排科學(xué)技術(shù)已進(jìn)入航母、核潛艇時(shí)代，“北洋水師”的《行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》是否要下崗？不要忘記“北洋艦隊(duì)”全軍覆沒的悲壯和國恥！關(guān)系到國策民生，關(guān)系到國內(nèi)外的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)能否進(jìn)入我國節(jié)能減排市場？科技的開放，行業(yè)的開放，是優(yōu)勝劣汰、推陳出新，行業(yè)健康發(fā)展的必由之路。
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