提高制冷机设备效率(文章)

1、提高制冷机效率的措施分析（四川烟草工业有限责任公司成都分厂成都610066 ）【摘 要】当今很多空调使用的制冷机都存在严重的效率低的现象。制冷机设备效率（cop值）很低，一般在3.8左右，远低于额定值 5.36。频繁对制冷机冷凝器进行化学清洗，对冷凝器管壁磨损又较严 重。效率低的主要原因是换热器结垢、冷却塔脏、冷却水质较差。基于此，结合实例我们对制冷 机效率提高的措施进行了研究分析。【关键词】COP值；磨损严重；换热器结垢；水质差；能耗节约中图分类号 TB651 文献标识码 BImprove the Efficiency of the Chiller Measures AnalysisYang

2、 Zongcheng（Chengdu branch of Sichuan Tobacco Industry Co., Ltd, Chengdu, 610066 ）【Abstract 】 Nowadays many air conditioning usage chiller there are major efficiency low phenomenon. The chiller equipment efficiency（COP value）very low, Generally in 3.8 or so, far below the ratings 5.36. Frequent chemi

3、cal cleaning of the chiller condenser, for condenser pipe wear and more serious. The main reason of the low efficiency is the heat exchanger fouling, cooling tower dirty, cooling water quality is poorer. Based on this, We combined with the chiller efficiency improving measures are analyzed.【Keywords

4、COP value; Badly worn; Heat exchanger scaling; Poor water quality; Energy saving0引言当今很多空调及其他地方使用的制冷机都存在严重的效率低的现象，制冷机经常发生热气旁通现场，导致制冷效率低下，制冷量远低于额定制冷量。制冷机设备效率（COP值）很低，一般在 3.8左右，远低于额定值5.36。且频繁对制冷机冷凝器进行化学清洗（每 23月1次），对冷凝器管壁磨损又较严重。 通过对制冷机各个环节进行分析，从对效率有影响的很多方面，总结出效率低的主要原因是换热器结垢、 冷却塔脏、冷却水质较差。基于此，结合实例对制冷机效率提高

5、的措施进行了研究分析，并对整改措施 后进行跟踪，计算，最后确定提高制冷剂效率的主要措施，将COP值从3.8左右提高至5.0,从而节约了能耗问题，也保证了设备的使用寿命，最后检查并巩固措施。1组成QC小组成都烟厂的制冷机是使用的蒸汽双效型溴化锂吸收冷水机组见图1。图1蒸汽双效型溴化锂吸收冷水机组Fig.1 Steam double-effect lithium bromide absorption chiller 组成QC小组（见表1），对制冷机的效率问题进行研究。2 冃景（1）企业管理创新年的相关要求为积极响应企业管理创新，设备管理创新更多的是技术改造，提高设备效率为核心。（2）节能降耗管理的

6、需要在能耗统计分析中发现，08年电标煤约占总标煤的44%，而制冷系统耗电占全厂总耗电比例13.52%。08年制冷系统总耗电530.61万度，作为大耗能设备的制冷设备有进一步挖掘节能潜力。图2制冷系统与有关设备耗电对比。制丝耗电卷包耗电20%制冷系统耗 电19%28%2空压系统耗 电33%J制冷系统耗电 空压系统耗电 制丝耗电 卷包耗电图2能耗比例图Fig .2 The proportion of energy consumption3现状调查（1）制冷机组经常发生热气旁通现象，导致制冷效率低下，制冷量远低于额定制冷量；（2）制冷机设备效率（COP值）很低，3.8左右，远低于额定值 5.36 ;

7、（3） 频繁对制冷机冷凝器进行化学清洗（每23月1次）,对冷凝器管壁磨损严重。清洗时，拆开 冷凝器端盖可以看见冷凝器表面结垢、管道堵塞严重藻类、微生物滋生。4目标、原因分析及确定要因通过对制冷机现状的调查，结合现在制冷机设备效率现状与制冷机额定效率情况，经过测算，将制 冷机能效比（COP值）提升到5是可行的。小组成员针对制冷机现状进行全面讨论，认为造成设备效率低如图3。Fig.3 Affect the efficiency of the reason distribution. PTR对可能原因逐一进行分析：（1 ）人员操作不规范经过现场调查，所有操作人员均经过上岗培训，并且全部培训合格，在实

8、际操作中也是严格按照制 冷机操作规程（作业指导书）进行操作。故不是要因。（2）换热器结垢在现状调查中，我们发现机组冷凝器结垢非常严重，严重影响换热效果，造成设备效率低下。故这 是要因。（3）长期负荷太高或太低理论上，机组运行在80%负荷情况下效率最高，但由于生产与设备的限制没有办法实现。故不作为 要因。（4）传动机构磨损离心机叶轮、传动机构、高低速轴承总成等磨损将严重影响机组效率，在现有条件下暂无法处理。 故不作为要因。（5）制冷剂偏少经过现场检查发现，制冷剂足够。在维护记录中发现，加过制冷剂（氟利昂），检查过压力，但效果甚微。故不是要因。（6）冷却水质差在现状调查中，我们发现由于采用半封闭式

9、冷却塔循环降温，在对冷却水降温的同时，伴随粉尘进 入，形成水垢，同时温暖的水温环境促进藻类的滋生。水垢、藻类的形成，影响换热效果，造成设备效 率低。故这是要因。（7 ）操作规程不完善现场检查发现有完善的设备操作规程、作业指导书以及维护保养记录，并请专业的维保单位协助进 行保养。（8）制冷机使用的现场环境温度变化现场采用空调排风系统进行降温，有管理制度专门针对排风系统进行控制，在制冷机使用的高温季 节要求开启排风系统，实际也是严格按照制度执行的。故不是要因。（9 ）冷却塔脏循环冷却水系统采用半封闭式冷却塔进行降温，在降温的同时，粉尘进入布水器及接水盘，形成水 垢，特别是布水器处的水垢，影响水量不

10、足或布水不均，造成换热效果差。这与现场检查冷却塔发现情 况一致。故这是要因。（10 ）测量器具不准确测量用传感器、流量计以及电度计量用的多功能表均采用进口高精度仪表，根据使用环境限制，采 用抽检形式进行检验，均为合格的。故不是要因。5制定对策及实施通过原因分析及要因确定，对3个要因分别制定和实施如下对策。表2效率低的主要原因分析表Table 2 The main reason of low efficiency analysis tables要因对策实施时间负责人换热器结垢对冷凝器进行清洗安排外协单位进行物理清洗2009.1龙亮清除冷却塔集水盘水垢定期对冷却塔集水盘进行排污、清除积垢每季度吕红

11、冷却塔脏清除冷却塔布水器水垢定期清除冷却塔布水器水垢每季度吕红冷却水水质差对水质进行处理现场安装加药设备对水质进行处理2009.2龙亮（1）换热器结垢针对换热器结垢，继续采用物理清洗的方法,但考虑到机械磨擦对冷凝器管壁的损伤，减少清洗频次。（2 ）冷却塔脏针对冷却塔脏现象，分别就集水盘和布水器定期采取如下措施：每季度对冷却塔集水盘进行排污、 清理积垢；对布水器处的水垢，安排农协工定期进行清洁，消除水垢堵塞布水孔，影响水量不足或布水 不均，造成换热效果差的现象。图4冷却塔布水器处水垢图Fig.4 Cooling water purifier place scale diagram cloth（3

12、）冷却水水质差针对冷却水水质差，通过对水质处理的了解，以及各水处理设备运用的考察，结合我厂水质的实际 情况，决定采用自动在线加药设备。控制原理：控制冷却水浓缩倍数，对冷却水进行自动在线加药（药品为多种成熟化学试剂），通过低浓度、长时间在线自动控制加药量（缓蚀除垢剂）使冷却水中容易导致结垢、腐蚀的物质浓度控制在允 许范围内，定期投加除藻剂抑制藻类的滋生，使冷却水系统的水质控制在规定范围内，使制冷机冷凝器 结垢缓慢或不结垢，阻止藻类、泥沙在换热器内附着，降低药剂对设备的腐蚀来达到制冷机冷凝器换热 的充分和稳定，从而使设备运行稳定，设备运行效率提高，达到节电、节水和延长维护周期的目的。该加药装置的优

13、势：对我厂水质现状具有很强针对性；成本低，维护少，后期费用也少，主要是药 剂费用；结构简单，便于现场安装。6效果跟踪（1）COP值明显提高通过08年制冷机组制冷量、耗电量与 09年制冷机组制冷量、耗电量的数据截图对比，可得如表3。表3 制冷量、能耗、COP值对比表Table 3 Capacity, energy consumption, COP value contrast table制冷机组制冷量（T-C/H ）制冷机组耗电量（度）COP值COP增加情况08年09年1377597736720553.751.61507398128175275.35（2 ）能耗节约（电费）与08年相比，09年节

14、约电耗：3672055-2817527=85.4528 （万度）按照平均电费 0.78元/度计算，09年节约电费：85.4528 * 0.78=66.6531 （万元）实际上，08年数据统计从4月1日开始，前3个月未能统计到数据，按照09年制冷量与设备效率进行折算：09 年节约电耗：15073981/3.75-2817527=120.2200 （万度）09 年节约电费实际约：（15073981/3.75-2817527 ）* 0.78=93.7716（万元）首年扣除设备投入费用、药费和维护费用约 14万/年；故本次进行改造后，09年节约费用约94-14=80（万元），随着生产能力的扩大，用户端

15、热负荷的增加，且后期每年主要是药费和维护费用约8万元/年,节能将更加显著，节约的费用也更多。（3）隐性设备损失特别是制冷机冷凝器保护，加药前后对比图。图5 (a)加药前图5 (b)加药后Fig.5 (a)Dosing beforeFig.5 (b)Dosing after7结论通过一年的试运行，设备效率大大提高，并实现了节能目标，节约了大量电能消耗，设备本体也得 到了有效保护。并通过制定如下措施来巩固提高制冷机效率的措施：(1 )加药设备的日常巡检；(2) 加药设备定期的维护保养；(3) 水质的定期检测；(4) 制冷机组冷凝器定期检查。参考文献：1 戴永庆溴化锂吸收式制冷技术及应用M.北京:机械工业出版社，1997.2 王春胜，邓良霖.空调节能技术措施探讨J.江西化工，2003,(3):63-64.3 祁芬芸.经济能源在空调节能技术中的应用J.昆明冶金高等专科学校学报，2002,18(2):32-33.4 吴业正.制冷与低温技术