羅碧玉1      程瑞端2    秋石3
1.深圳市新怡空調(diào)設(shè)備有限公司   2. 深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院
Luo Biyu1   Doctor Cheng Rui duan 2   Qiu shi 3
1.Shenzhen  xinyi  air－condition  equipment  co.ltd   
2. Shenzhen  professional  technics  college 

摘要：本文以當(dāng)前冷凝器海綿球自動(dòng)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(dòng)清洗技術(shù)的各自特性，改進(jìn)的理由和發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)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。
Abstract: based on the current condenser sponge ball automatic cleaning of several common technology for version, from the Angle of scientific, practical, summarized the five dynasties condenser automatic cleaning technology of their respective characteristics, improving reason and its development trend. This technology of scientific research personnel and production workers, has reference and reference value. 
關(guān)鍵詞：冷凝器，水阻，熱阻，事故磨損，節(jié)能減排。
Keywords: condenser, water resistance, thermal resistance, accident wear and save energy. 

 

作為一種節(jié)能減排的新技術(shù)，空調(diào)冷凝器自動(dòng)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，即一種高效實(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(shì)。

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(duì)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(dòng)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?，在此表示由衷的感謝和鞠躬歉意！

既然是科學(xué)的技術(shù)，那就可以公開討論，可以公平爭(zhēng)論，既然節(jié)能減排是陽光事業(yè)，就不應(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(dòng)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(huì)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，就節(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(dòng)清洗系統(tǒng)的綜合性能比較:從冷凝器自動(dòng)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(dòng)清洗系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。
 

1.按設(shè)定指令準(zhǔn)確周期地送回海棉球，對(duì)冷凝器銅管內(nèi)壁洗刷，是完成冷凝器自動(dòng)清洗的基本要求。這是第一代國產(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。(見圖1)《討論一》對(duì)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(tái)水泵加速送球，在回球路線加1臺(tái)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)。（見圖1-2圖1-3）

 

 

1.2用高壓泵送回球，送回球?yàn)橥换芈?。（見圖1-4）《討論三》對(duì)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?ldquo;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（見圖1-4）。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(cè)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(cè)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(duì)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(dòng)清洗系統(tǒng)的特征。代表產(chǎn)品主要是進(jìn)口產(chǎn)品。（見圖2）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(hào)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)?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(duì)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(dòng)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，第三代技術(shù)原理見（圖3）。

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)水就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(dòng)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。（見圖3-1）

 

 

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(dòng)清洗系統(tǒng)連續(xù)有效清洗的必要措施。第四代自動(dòng)清洗系統(tǒng)送回球原理與三代同。見(圖3)，其改進(jìn)有：

4.1　Y型的專利分離器消除了回球死角。見（圖4-1）

 

 

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。（見圖4-2）

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(huì)變硬。在銅管內(nèi)熱脹堵塞的機(jī)會(huì)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(dòng)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)量安全培訓(xùn)，有多重的電氣連鎖，機(jī)械阻止海棉球逆向流動(dòng)的措施，減少了堵球、失球的機(jī)會(huì)，是相對(duì)更完善的空調(diào)冷凝器自動(dòng)清洗系統(tǒng)和技術(shù)。

第四代冷凝器自動(dòng)清洗代表產(chǎn)品是xy-abcs，該產(chǎn)品已獲得5項(xiàng)國家專利，并有注冊(cè)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。
  　 《一種高效實(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(dòng)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?？墒沽鲃?dòng)中不間斷水共振傳遞電磁波能量，達(dá)到小功耗、高效率軟水除垢的最佳效果。
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)第一臺(tái)高效實(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(dòng)清洗技術(shù)推上了第五代。（見圖5）見《一種高效實(shí)用的物理空調(diào)水處理系統(tǒng)》論文四。

 

 

6 每節(jié)能1000Kwh(度)電，節(jié)能設(shè)備耗電量Kwh(度)，是評(píng)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就行。”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(dòng)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(cè)也能計(jì)算！見《討論二》。

6.1冷凝器自動(dòng)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(tái)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(dòng)清洗技術(shù)已不可逆轉(zhuǎn)地升級(jí)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)外最新的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)能否進(jìn)入中國節(jié)能減排市場(chǎng)？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。                                      

參考文獻(xiàn)

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5.《節(jié)能技術(shù)與市場(chǎng)》2008第二，三期。深圳市節(jié)能專家委員會(huì) 深圳市節(jié)能專家聯(lián)合會(huì)

6.《深圳市暖通空調(diào)制冷學(xué)術(shù)會(huì)論文集》2010年12月 深圳市制冷學(xué)會(huì) 深圳市土木建筑學(xué)會(huì)暖通空調(diào)委員會(huì)