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冷凝器胶球自动清洗装置概述
冷凝器胶球自动清洗装置（以下简称清洗装置）是一种采用物理方法对中央空调冷凝器的换热管内壁进行擦洗的设备。中央空调在制冷过程中，制冷剂温度升高，必须对制冷剂降温，冷却水系统就是为了使制冷剂降温的管路系统，冷凝器是冷却制冷剂的换热装置，冷却水进入冷凝器流经换热管内壁后流出，冷却制流经换热管外壁，冷凝器通过换热管进行换热，从而起到使制冷剂降温的作用。冷却水低温进入冷凝器吸收热量后高温流出，经过长时间运转会在换热管内壁产生水垢、污渍沉淀，影响换热效率，制冷剂降温小就会影响制冷效果，增大中央空调主机负荷，降低中央空调主机寿命，所以要对冷凝器换热管内壁定期进行清洗，从而延长中央空调主机寿命。
水垢不仅降低传热效率，而且增大水阻。容易产生腐蚀，降低产品使用寿命，增加成本。据不同的使用情况，可能体现的对制冷系统的影响有大有小，不尽一样。但对于每一个系统都是存在的，处于一种动态平衡中。Ca/Mg盐（或碱）的结晶水垢有很多水处理剂可以溶解或剥离。但生物污泥水垢一般是持续生长的，这就是为什么水处理即使做得很好，任然需要每年清洗的原因。
冷凝器在线清洗系统是一种在制冷机组运行时，通过物理的办法自动在线清洗冷凝器换热管内壁的设备。通过对橡胶球体的喷注和回收，实现周期清洗换热管道。一旦安装该系统，可以减少水处理药剂的使用量，同时提高机组的制冷效率，节约电能。
对于实际运行中的冷冻水系统，通常出现这样几种冷凝器内管壁污染的情形：
1、水垢 比较硬的结垢层，当冷凝器温度较高，水的硬度较大的情况下，容易出现。通常的水处理剂能够处理该问题。
2、有机物 微生物或菌类或藻类薄膜附着在管道内壁，是一种疏松的粘性体，有较大的热阻，对换热造成危害。
3、杂质和微粒 由于在管道内壁，存在一定厚度的层流层，流速很小，特别是当微粒和有机混合物粘连就会形成较稳定的泥垢。
4、腐蚀 在水中溶存的酸是机器腐蚀的主要原因，如果碳酸离子等具有腐蚀性的离子与其他污染源共存，会加大其腐蚀性，从而缩短系统的设备及水管的使用寿命。
冷凝器胶球自动清洗装置功能
1、解决冷凝器的腐蚀、结垢问题
2、优化热交换效率
3、保持冷凝器管束持久清洁
4、免除冷凝器人工清洗
冷凝器胶球自动清洗装置工作原理
将海绵胶球从装球室手孔处放入装球室内，数量为凝汽器进水室冷却管数的7%～13%。然后启动胶球泵，打开系统中的控制阀门，在胶球泵的作用下，胶球就在比循环水进口压力略高一些的水流带动下，送入循环水进水管，随着循环水的流动，胶球进入凝汽器水室。因胶球是一个多维微孔柔软的弹性体，在循环水进出口压力差的作用下，被挤压通过冷却管，对冷却管内径进行一次擦洗，使管内壁污垢随水流带出，胶球通过凝汽器管后与循环水一起进入收球网，在收球网板的阻挡下，把胶球分离出来，随后被收球泵抽出，再进入装球室。如此循环，胶球连续自动擦洗凝汽器冷却管内壁使之保持清洁 。
1、发球：胶球装入发球器内，关闭电动阀3、4，开启电动阀1、2，待阀开启至较大位置时，启动泵1（发球泵），水流开关有信号发出，泵1继续运转，发球器内胶球跟随水流一起进入冷凝器进水口，胶球在冷却水水压作用下，挤入换热管，对内壁进行清洗，出换热管后进入收球器内被网拦下，冷却水通过网孔进入冷却水系统管路继续循环，至此，1次发球清洗结束。
2、收球：关闭电动阀1、2，停止泵1（发球泵），开启电动阀3、4，待阀开启至较大位置时，启动泵2（收球泵），水流开关有信号发出，泵2继续运转，收球器内胶球跟随水流一起进入发球器内，胶球被网拦下，水回冷却水系统管路，待胶球全部收入后关闭电动阀3、4，停止泵2（收球泵），至此，1次收球结束。
上述发球和收球两部分合起来为1次胶球清洗过程，可通过设定总时间来多次清洗。
冷凝器胶球自动清洗装置外形图
冷凝器胶球自动清洗装置控制方式
控制器可设置清洗频率或时间，以及随空调主机的开启自动运行功能，实现全自动在线清洗。
本公司生产的冷凝器胶球自动清洗装置与同行比较
| 沛德 | 同行 |
1、双泵设计，胶球不经过水泵。没有水泵没有水 泵叶轮的切割，寿命长单泵式长50-90%。 2、发球进出口都在冷凝器进水端，收球进出口都 在冷凝器出水端。对冷冻水温度无影响，保证冷却效果 省电1.5-2.5%。 3、胶球经过管路采用不夹球的阀门。 | 1、由于胶球经过水泵叶轮时受到叶片的切割、 摩擦、挤压，破损率高，寿命仅3-4个月。 2、清洗装置管路冷却水和冷冻水有1.5-2.5%的 混合。为保证冷却效果，功率消耗增加1.5-2.5%。 3、用普通的蝶阀易刮伤、夹伤胶球。 |
冷凝器胶球自动清洗装置系统组成
发球器：储存胶球的容器，胶球发射及回收。发球器安装位置和进、出口连接管应保证加球的均匀和不发生堵塞。
海绵胶球：对冷凝器换热管内壁进行清洗。胶球应密度均一，具有良好回复性能，在水温5~36℃运行时，湿态胶球直径不能超过干态胶球直径0.5毫米，运行中胶球直径应比换热管管子内径大1～2mm，在运行期间保持稳定，以防止胶球堵塞冷却水管。
收球器：当球离开冷凝器时被收球器捕捉到。整体材质为碳钢或不锈钢，承压10—16bar，有效过流面积大于连接管道的3倍，流体阻力损失小于5Kpa收球网的设计应具有良好的水力特性，以防止网板在水流冲击下振动，收球网的设计应保证不堵球，不跑球。
微电脑控制器：自动控制、设定清洗频率及时间。
冷凝器胶球自动清洗装置外形尺寸
高(mm) | 长(mm) | 宽(mm) |
1300 | 950 | 800 |
冷凝器胶球自动清洗装置规格参数
1.性能指标：收球率≥99%
2.输入电压：380V/50HZ
3.功率：≤5KW
4.工作环境要求：温度≤55℃，相对湿度≤95℃
5.压力损失：0.003MPa-0.05MPa
6.适用水温：≤50℃
7.工作压力：≤1.6MPa
序号 | 型号 | 选型参考，实际以冷却水管径为准 |
1 | PCE-PD-150-N | 200以下冷吨常规主机 |
2 | PCE-PD-200-N | 200～500冷吨常规主机 |
3 | PCE-PD-250-N | 300～500冷吨常规主机 |
4 | PCE-PD-300-N | 500～800冷吨常规主机 |
5 | PCE-PD-350-N | 600～1000冷吨常规主机 |
6 | PCE-PD-400-N | 1000～1500冷吨常规主机 |
7 | PCE-PD-450-N | 1500以上冷吨常规主机 |
冷凝器胶球自动清洗装置选型注意事项
1.冷水机组循环冷却水系统的水质处理设计要符合国标《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-2007的要求。
2.冷凝器在线胶球清洗装置的设计选型是根据冷水机组制冷量和冷却水出水管径来确定，胶球的大小是根据冷水主机冷凝器换热管内径来决定。 冷凝器在线胶球清洗装置发球机输入电源为交流 3×380v/50HZ，功率在1.5KW-5.5KW之间，日消耗功率：<1kwh。 工作环境温度：0 ℃～+60℃ 湿度：20-95%
冷凝器在线胶球清洗装置发球机应在四周留出不小于600mm的检修空间。
冷凝器在线胶球清洗装置发球机尽量布置在靠近冷凝器入水口。
3.冷凝器在线胶球清洗装置使用条件：换热管内不能有杂质异物，阻止胶球的通过。水中不应含粒径大于1.5mm的杂质，会造成换热管和收球器的堵塞。
为了避免安装过程的焊渣、焊条、金属碎屑、砂石、有机织物以及运行过程产生的冷却塔填料、冷却管中锈蚀物等异物进入冷凝器和蒸发器，设计时需在冷水机组冷凝器（蒸发器）入水口前设置过滤孔径不大于1.5mm的过滤器，且过滤网有效过滤面积大于连接管道截面积的3倍以上，确保过滤器的水阻合理。
4.关于冷凝器（蒸发器）入口处建议设计安装P型过滤器的说明：由于许多冷水机组机房布置原因，循环水泵出口到冷水机组的入口距离较长，弯管、并联管、支管较多，安装时存在的焊渣、焊熘隐患较多，加之非制冷季系统放水后，管道内壁锈蚀物的脱落；所以尽管水泵入口处安装了合格的过滤器，往往冷水机组冷凝器（蒸发器）换热管内还有较大尺寸异物存在。所以为了避免以上情况发生，考虑经济性、定期清理过滤器内异物的方便性，强烈建议设计安装过滤器。
冷凝器胶球自动清洗装置主机
收球器
冷凝器胶球自动清洗装置特点
1、全自动化：微处理机控制的可编程控制器负责冷凝器在线清洗系统的全部操作而不需要人的介入。
2、可靠：注射阀和排水阀是两个的可移动部件，因此加强了冷凝器在线清洗系统的可靠性。
3、免维修：因为只有两个阀是可移动的，要保持冷凝器在线清洗系统运转几乎不需要维修。这就降低了运作成本，并且释放不足的维修人员用于其他关键的维修工作。
4、低操作成本：海绵球是耗材，必须每五个月更换一次。一个500吨中央空调使用海绵球的标准年费用是80美元。
冷凝器胶球自动清洗装置优点
1、简单可靠的在线清洗装置，无需停机，可提供长期彻底有效的清洗。
2、全自动控制，可自行设定清洗频率和时间。
3、保持冷凝器处于换热状态，有效提高机组整体效率，降低运行成本。
4、减少中央空调的保养维护成本，减少化学药剂的使用，减少冷凝器换热管的腐蚀。
5、防止中央空调压缩机超负荷工作，延长机组使用寿命。
6、节省中央空调的停机维护时间，对生产类型单位非常有利。
7、胶球使用周期长，胶球只在管路内循环，避免水泵对胶球的损伤。
8、体积小，操作简单，安装方便。
设计分析
1、经优化设计，胶球不经过水泵叶轮，杜绝水泵叶轮旋转对胶球的损伤。
收球专门设置收球泵，与其他同类设备相比收球率达到100%，其他方式不能保证收球率100%。
2、发球进出水口都在冷凝器进水端，收球进水出口都在冷凝器出水端，对冷却水温度没有影响，保证冷却效果，与同类产品相比节能5-8%。
3、采用水流开关对水泵启停进行控制，防止水泵无水运转，保护水泵。
4、胶球经过管路采用PVC电动球阀和PVC管，内壁光滑，减小胶球运动阻碍，也不会刮伤或夹伤胶球。
5、全自动电路控制，可设定每次清洗时间和次数。
投资分析
1、投资回收周期短，提高热交换率节省8～15%，空调开机使用5000小时之内就能收回PD技术设备的全部投资，之后每年节省的电费全部是净效益。
2、节省每年对冷凝器进行化学清洗所产生的费用，减少了中央空调系统的管理维护成本。
3、避免冷凝器管壁受到化学药剂和微生物膜的腐蚀，延长了空调系统的使用寿命。
4、可从相关政府部门获得对于节能改造的财政奖励或财政补贴。
5、对于各地政府部门来讲，PD技术的推广使用有助于节能减排指标的完成，更有保护环境，减少浪费，建设节约型社会和造福子孙后代的社会利益。
效益分析
1、提高运作效率：因为冷凝器在线清洗系统可以使冷凝管摆脱结垢，压缩机的运转从来不会超过设计极限，因此中央空调会在其高效率下运转。
2、延长中央空调寿命，减少维护：因为压缩机运转从不超过其设计极限，设备的寿命被延长，因此提高了中央空调的效用性。较少的维护还是必要的。
3、节省能耗：中央空调主机安装冷凝器胶球自动清洗装置之后，冷凝器处于无污垢的清洁状态下运行，以300冷吨主机（输入功率200KW）年开机5000小时情况下为例：
耗电量=200KW×80%主机负荷×开机5000小时=800000度，以1.0元/度电费计算，相应费用为：
800000度×1.0元/度=800000元
如果没有安装PD设备，随着主机使用时间的增加，冷凝器管内结垢越厚，换热效率越低，而冷负荷不变，导致压缩机运行功率增大，能耗相应增加，详细参数如下表：
结垢厚度 | 0.3 | 0.6 | 1.0 |
增加能耗百分比 | 10% | 20% | 30% |
增加费用 | 80000 | 160000 | 248000 |
4、降低水处理成本：因为冷凝器在线清洗系统可以使冷凝管摆脱结垢，水处理只需要用来防止一些辅助设备结垢，如冷却塔和阀。制造厂一个独立的审计发现安装冷凝器在线清洗系统以后用来处理水的化学品成本减少了51%。在对另一个有两个300吨中央空调的商业大厦的审计中，总硬度和总溶解固体分别被减少了51%和53%。
5、防止冷凝管腐蚀：微生物腐蚀和集中细胞腐蚀是因为管壁结垢产生。因为冷凝器在线清洗系统可以防止管道结垢，这些腐蚀机理被消除，从而延长管道的寿命。
冷凝器胶球自动清洗装置使用前后对比图
使用前 使用后
冷凝器胶球自动清洗装置适用范围
●适用于以下高能耗系统
不冷式冷冻设备
恒温、恒湿控制系统
发电厂冷凝器（淡水用、海水用）
船舶的水冷系统
●配套设施
大厦、宾馆、商场、银行、医院和其他公共设施
●冷冻设施
连锁超级商场、冷冻仓库
●化学品工厂
生产线上的冷却系统
●电子元器件、半导体集成电路、液晶显示器等生产厂家
恒温、恒湿控制系统
●发电厂
防止冷凝器管道污染，提高发电效率
胶球
作为提高发电厂运行效率的重要手段之一，在线式凝汽器胶球清洗系统已经成为电厂的标准配置，胶球质量好坏是该系统的关键要素之一。
（一）、胶球种类
·标准剥皮胶球
标准剥皮胶球特别适用于各种凝汽器铜管，标准剥皮胶球也是各发电厂常用的一种胶球。胶球由天然橡胶加发泡和特殊添加剂制造而成。标准剥皮胶球可以用于各胶球清洗设备和水质。剥皮胶球有效去除生物污垢、高粘性生物污垢。适用于不锈钢管以及钛合金管换热器。
·普通胶球
普通胶球表面光滑，主要用于可再剥皮磨打后制成标准剥皮胶球，一些发电厂因管道无较硬沉积才定购光胶球，一般用于不锈钢管。但对铜管使用的效果不佳。 主要用于去除软性污垢，适用于冷却水应用场合，淤泥、粘泥、泥砂等.适用于铜管换热器。
·金刚砂胶球
金刚砂胶球分为全金刚砂胶球和半金刚砂胶球两种。金刚砂胶球适用于清除各种结垢沉积较多的管道，但对管子有伤害，一般不长期使用，特别铜管更慎用。有效去除硬质结垢，如：碳酸钙。适用于钢管、不锈钢管换热器。
（二）、清洗凝汽器海绵胶球技术参数及质量标准
胶球规格及适应的清洗铜管内径
铜 管 内 径（mm） | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | |
胶 球 直 径（mm） | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | |
·胶球外观质量标准
1、发孔均匀，气孔大小基本接近；
2、孔眼缺胶，深不大于3mm，每球不多于3个，缺胶面积总和不大于外表面积的10%；
3、胶球直径公差±0.5mm；
4、普通球Φ16-Φ28，剥皮球Φ16-Φ27，金钢砂胶球Φ16-Φ26。
·物理性能
在40±1℃的水中，浸泡48小时后，湿态密度变化0.90～1.20g/cm3直径变化率不超过球径10%。硬质偏心球
水温大于15度，自动悬浮。
（三）、使用方法
·正常投球量
为凝汽器单侧单流程冷却管根数7%-13%，依胶球循环一次所需时间的长短，取下限或上限或其接近值，胶球循环一次的时间一般以30秒作为界限。
·胶球补充周期或更换周期
胶球补充周期为胶球清洗系统累计运行7次，也可根据本单位具体情况不同调整补充周期。胶球更换周期，根据国产球使用统计，其更换周期为胶球清洗系统累计运行60次。另外，在水中浸泡一段时间后，个别胶球可能胀大过多，致使直径超标，在补充和更换胶球时，均应及时换掉，以防冷却管被堵。
（四）、常规型号
| 名称 | 胶球直径(mm) | |
| 普通胶球 | 16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、28 | |
| 金刚砂胶球 | 12、14、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、28 | |
| 标准剥皮球 | 12、14、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、28 | |
（五）、胶球的使用
1.胶球质地选择胶球需要考虑多方面因素，应该有利于胶球在收球网板上的回收、循环以及延长胶球使用寿命等。常用的胶球硬度为"M"性中等硬度。
2.基本投球数量一般而言，每根管子的基本投球数量通常是凝汽器每回程官子总数的10%左右。对多极闪蒸海水淡化装置，基本投球数量为每个蒸发器官子总数的30-50%。每一系统的基本投球数量有凝汽机每回程管子数量以及胶球循环一次的时间确定、建议每根管子的清洗时间为5分钟。
3.胶球寿命 胶球循环频率及换热管金属表面状况对胶球使用寿命的影响很大。根据实际经验，一般胶球的使用寿命为4-6周左右，但根据现场情况与胶球循环频率的不同，胶球使用寿命可以大大延长。换热馆内壁的结垢和腐蚀会重影响胶球的使用寿命。当胶球磨损严重时，应当考虑使用金刚砂球以平整粗糙的金属表面。
4.胶球存储 胶球应储存于阴凉干燥处、避免阳光直射和重压。
（六）、胶球的适用范围
适用水温：可高至140℃
适用管材：铜管、不锈钢管、钛管
胶球特性：软、中软、中硬、硬
（七）、外观质量标准
1、发孔均匀，气孔大小基本接近；
2、孔眼缺胶，深不大于3mm，每球不多于3个，缺胶面积总和不大于外表面积的10%；
3、胶球直径公差±0.5mm；
4、质量可分为硬、中硬、和中软三种；
5、普通球Φ16-Φ61，剥皮球Φ16-Φ61，金钢砂胶球Φ16-Φ61。
冷凝器胶球自动清洗装置安装示意图
冷凝器胶球自动清洗装置应用现场图
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