冷凝器在线清洗装置HCTCS介绍

1、 胶球在线清洗技术在 中 央 空 调 冷 水 机 组 中 的 应 用2011年11月第一篇 公司简介第二篇 污垢对冷水机组COP制冷系数(耗能)的影响第三篇 胶球在线清洗装置HCTCS取代定期机械捅刷，使冷凝器管始终处于洁净状态2第一篇、公司简介成套设备供应商CEAD节能设备、工程给水、排水系统中央空调系统蒸汽热水系统 工业配套 B我司致力于：专利产品自主开发、销售、服务冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置HCTCS(取得3项国家专利)变频稳压供水系统装置 VBS中央空调一、二次变频控制系统VKS国内外多家知名品牌签约代理商国内外多家知名品牌签约代理商从1999年走来，感谢一路上有您的

2、支持广州宝洁华润置业博世汽车深圳会展丽兹卡尔顿广州捷普意法半导体 第二篇污垢对冷水机组COP(耗能)的影响运行COP名义COP为什么存在巨大差距?中央空调系统 冷水机组通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风中的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的目的。经蒸发后制冷剂在冷凝器中释放出热量，与冷却循环水进行热交换，由冷却水泵将带来热量的冷却水泵到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。冷水机组的制冷原理问 题解决方案在线清洗新机冷凝器管内壁洁净污垢对冷水机组COP(耗能)的影响冷凝器管内壁积累大

3、量水垢、污垢、生物污泥，使冷凝器的传热效率降低。组 成热传导率W(m k)水 垢碳酸盐垢硅酸盐垢磷酸盐垢0.4-0.70.2-0.50.6-0.8生物污泥生物薄层（水分占90%左右）0.08-0.1腐蚀物Fe2O3Fe2O43-71.2母 材碳钢铜40-70370-4204.3.2.2 名义工况的其他规定a）机组名义工况时的蒸发器水侧污垢系数为0.018m2/KW，冷凝器水侧污垢系数为0.044m2/KWGB/T 18430.1-2007污垢与冷水机组耗能的关系污垢系数污垢厚度耗能增加（%）h.ft2.F/Btu./kw英寸毫米0.000250.0441/3200.13.1%0.000500.

4、0881/1600.26.2%0.001000.1761/800.412.4%0.002000.3521/400.824.8%数据来源于美国冷暖空调工程师协会2000年手册 换热器水侧的污垢热阻对空调和制冷设备的性能有显著影响， 冷凝温度升高1，冷水机组性能约降低4%。美国空调制冷学会(ARI)的1997导则E第4.3条指出： 美国空调制冷学会(ARI)的1997导则E 第4.3条指出：换热器水侧的污垢热阻对空调和制冷设备的性能有显著影响， 例如水冷式冷水机组满负荷运行时，换热管管壁为清洁状态，冷水的出水温度为7 ，冷却水离开冷水机组的温度为35 ，冷水机组制冷剂的冷凝温度为36 ，蒸发温度为

5、6 ，其能耗系数为0.60kw/tom。如果冷凝器和蒸发器水侧的污垢热阻均为 4.4 x 10-5m2 / W，则制冷剂的冷凝温度升高为37 ，蒸发温度降低为5 ，其能耗系数为0.65kw/ton，即运行费用增加了8.3%，实际的影响由于冷凝器和蒸发器换热管的形式不同可能会有些许不同。根据对制冷循环的性能计算可知蒸发温度降低1 使冷水机组性能降低的数值比冷凝温度升高1使冷水机组性能降低的数值高10%。因此可以认为:冷凝温度升高1，冷水机组性能约降低4%。 It is said that 4.3 item of “1997 GUIDELINE for FOULING FACTORS: A SUR

6、VEY OF THEIR APPLICATION IN TODAYS AIR CONDITIONING AND REFRIGERATION INDUSTRY” of AIR-CONDITIONING & REFRIGERATION INSTITUTE OF U.S.A.: Water-side fouling of heat exchangers can have a significant impact on the performance of air-conditioning and refrigeration equipment. For example, a water-cooled

7、 water chilling refrigeration system operating fully loaded at temperature of 7leaving chilled water, 35 leaving condenser water, and with clean tubes might have a saturated suction temperature of 6 and a saturated discharge temperature of 36 (6/36 ), resulting in operation at 0.60 kw/ton. If evapor

8、ator and condenser both acquire water-side fouling of 4.4 x 105 m2 . /W, operating conditions might be expected to move to 5/37 resulting in 0.65 kw/ton; thus increasing operating costs by 8.3%. The impact could be greater or less than this, depending on the type and amount of tube surface used in c

9、ondenser and evaporator. According to calculation of performance for a refrigeration cycle, the COP of a chiller decreases as evaporation temperature decreases 1 10% more than condensation temperature increases 1 . So, the COP of a chiller decreases 4% as condensation temperature increases 1 . 1、逆卡诺

10、循环的制冷系数为:2、式中:蒸发温度 5.55.5冷凝温度 36.537.5制冷系数（理论上）8.998.71相对冷凝温度为36.5时，冷凝温度升高1 制冷系数降低百分数(%)3.133、冷凝温度对逆卡诺循环制冷系数的影响逆卡诺循环的制冷系数理论计算 第6.2.3条从运行费用来说，冷凝温度越低，制冷系数越大，可减少压缩机的耗电量。 例如，当蒸发温度一定时，冷凝温度每增加1 ，压缩机单位制冷量的耗功率约增加3%-4%。采暖通风与空气调节设计规范国标 GEJ19-87 冷凝温度升高1，冷水机组性能约降低4%逆卡诺循环的制冷系数美国空调制冷学会(ARI)1997导则E采暖通风与空气调节设计规范国标G

11、EJ19-87化学水处理+周期人工机械捅刷化学水处理目的：防腐蚀阻 垢 杀菌灭藻污垢传统的处理方法及与COP的关系 化学水处理并不能彻底解决污垢，粘泥沉积，菌藻、锈蚀物的产生，所以需辅助定期的机械捅刷. 1.2 1.513.2 4.511.2 4.09.2 3.50 1.23.2 2.05.2 2.57.2 3.015.2 5.0多耗能 （%）温度端差（冷媒的冷凝温度与冷却水出口温度差）新冷水机组1.2温度端差周期机械捅刷周期机械捅刷周期机械捅刷传统的污垢解决方法与COP（耗能）的关系取代定期机械捅刷，使冷凝器管始终处于洁净状态 胶球 清洗装置HCTCS在线第三篇 综合流体、胶球、水力机械、微

12、电脑控制等技术达到最简单清洗冷凝器内壁的解决方案。工作原理 发球机将胶球发入冷凝器中，胶球依靠水压差擦洗掉换热管内壁的污垢，在冷却水出口端通过捕球器回收胶球至发球机形成一个清洗循环，通过微电脑控制程序设置清洗频率和次数，达到自动在线清洗功能。始终保持冷凝器内壁洁净，换热效率最高，冷水机组制冷效率最高，降低能耗，节省能源，提高浓缩倍数，节水。用影音风暴演示工作原理主要组成部件 不锈钢主体，专利结构，连接口径DN50、DN65、DN80，承压16bar、25bar,发球水流量大于8升/秒。 内置微电脑控制器、温度记录仪（可选件）、清洗次数计数器、RS485接口，控制胶球的发出、回收以及发球收球的频

13、率和次数。 电源：3x380V50Hz，配电最大功率3KW、5.5KW,电力消耗小于1KWh/天.发球机控制箱 内置不锈钢滤网，碳钢外壳，用于收集胶球，承压16bar、25bar,流速小于3.0m/S时，捕球器局部阻力损失小于0.5m,有效通过面积大于连接管道截面积的3倍。捕球器型 号规格DNDWdnLABTRAR-1501501502195055022090TRAR-2002002202735067025090TRAR-2502502503255076029090TRAR-30030030042650970320100TRAR-350350350480501140350135TRAR-400

14、400400530651210380135TRAR-450450450630651450430150TRAR-500500500630651450430150TRAR-600600600720651670480180 由特殊橡胶海绵制成（欧美进口）耐磨,湿态直径比换热管内径大1-2mm,寿命期内耐化学水处理药剂腐蚀，不老化，用于清洁管内壁污物。胶球使用寿命：一个制冷季使用次数：3000次 （美国原装进口）封装在直径17mm的不锈钢外壳内的计算机芯片，防水耐腐蚀，自动定时记录温度，储存1万组数据，寿命十年，随时检测HCTCS系统运行效果，可现场下载或RS485远传。芯片级温度记录仪阀门、视镜、水

15、流开关、压力表、管道等（收球、发球管径DN50、DN65、DN80）管路（附件）胶球在线清洗装置功能提高运行COP 5-15%，保证冷水机组运行效率清洗过程不影响冷凝器及冷水机组正常运行根据水质情况灵活设定清洗频率保证冷凝器始终处于最高换热效率状态消除腐蚀根源，延长换热管使用寿命提高循环水浓缩倍数至10倍，减少排污，节水减少化学药剂的使用，降低环境污染简单可靠的自动在线清洗系统的设计GB 50050-2007 3.1.12条 在浓缩倍数1.510.0的条件下,通过对循环冷却水量为10000M3/h 的计算得出:例如： 1500RT的冷水机组，当浓缩倍数由5倍提高到10倍时，年运行时间按3000

16、小时算，每年可节水6600吨水。1.2 1.513.2 4.511.2 4.09.2 3.50 1.23.2 2.05.2 2.57.2 3.015.2 5.0多耗能 （%）温度端差（冷媒的冷凝温度与冷却水出口温度差）新冷水机组1.2温度端差周期机械捅刷周期机械捅刷周期机械捅刷使用胶球自动在线清洗装置增加的耗能增加的耗能增加的耗能 取代传统周期机械捅刷,保证温度端差增量不超过0.4,降低冷水机组能耗。污垢彻底解决方法与主机COP的关系 我司起草国家行业标准 JB/T11133-2011冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置胶球在线清洗装置国家行业标准核心内容介绍5.4 性能要求5.4.1

17、 发球性能 a) 清洗装置的发球速度应能保证所有胶球到达冷凝器前端板的时间差控制在5s之内，使每个胶球能同时清洗不同的换热管。5.4.2 捕球性能 a） 清洗装置应能正常回收胶球，不漏球，不积球。b） 捕球器水阻：当名义额定流速小于3.0m/s，在捕球网面清洁时，局部阻力损失应在0.5m水柱以内。5.4.3 使用性能 用化学清洗或机械式毛刷捅炮机清洗冷水机组冷凝器换热管内壁，确认换热管内壁洁净无污后，在电流百分比为100%及额定工况下运行，清洗装置正常使用时，温度端差t的增加量应不大于0.30.1。 安装设计图例 胶球自动在线清洗装置行业发展CHAPTER 38In applications

18、where more frequent cleaning is desirable，an on-line cleaning system may be economical在277页第2.3.1.1中提出 Install automatic condenser tube cleaners8.6.4项中第二条提出: 采用水冷管壳式冷凝器的冷水机组,宜设置自动在线清洗装置6.2.15条提出: 对水冷冷水机组或热泵机组,宜采用具有实时在线清洗功能的除垢技术.香港工务署推荐产品 节能协会的鼓励 政府改造项目的鼓励 空调系统节能工程项中推荐使用 水载式冷凝器球技术自动清洗系统首届海峡两岸四地制冷空调工程

19、节能减碳新技术研讨会（3）区域供冷系统：出于节能考虑，在某些有条件的站使用区域供冷系统。（4）变频冷水机组。（5）蒸发器自动清洗装置我司胶球在线清洗装置HCTCS典型项目案例介绍项目名称：广州宝洁安装自动在线清洗装置：2套广 州 宝 洁 工 程 部 经 理 Jack Wang 编 写 HCTCS is a localized reapplication in chiller system from the power plant condensertube auto online cleaning system. As the picture showing above, system wil

20、l control the relative sponge ball to clean the condenser tube at the preset frequency which depends on the water quality and environment. The cleaning of sponge ball will dramatically minimize thedeposit and scale on the condenser tube pipe, which will significantly control the dirt thermalresistan

21、t to ignored level as well as decrease the condenser refrigerant pressure, which will help improve 7%-15% COP of chiller system. This system is patented by the China government at the patent number: ZL 02 2 48447.7.The Benefit of HCTCS:Power Saving. As you know, Chiller system is the biggest portion

22、 of total plant power consumption. HCTCS can help to improve the chiller efficiency to gain % to 15% power saving, which is depending on water quality.(2) Cooling water saving due to improved efficiency by HCTCS(3) Reduce the usage of medical water treatment, which will lead to the reduction of hurt

23、 to environment(4) Maintenance effort reduction due to dirt/scale are well controlled to minimum level by HCTCS.(5) This system will help to improve chiller operation reliability via minimum level of dirt/scale inside the condenser tube. The Actual Power Saving Results of HCTCS:Due to multi-factor t

24、o impact the power consumption of chiller, we introduce a key factor to reflect the efficiency change of chiller. It is LTD, the temperature gap between coolant condensation temperature and cooling water leaving the condenser. As the guideline in ARI and HAVC design criteria, LTD increase 1 degree w

25、ill result in 4% more power consumption for the same chilling load.We compare the following situation:Comparison of LTD using HCTCS Vs LTD by-passing HCTCS ( this comparison happen at the time of 3 month after initial mechanical cleaning of condenser tube)Bypass HCTCSConclusion:As what we expected,

26、if we have HCTCS, Dirt/Fouling heat resistant are well controlled to minimum level, which is reflected by the consistent low LTD, 1.4 average.Even If we by pass HCTCS for 1 week, the Dirt/Fouling will keep accumulated quickly, which is reflected by the increasing LTD, even to 4.2 .With comparison, a

27、fter we use HCTCS, we can reduce LTD by 2 average, which will help us gain 8% power consumption saving at the same power loading. Power Saving Calculation:If we have 8% power saving, then the total power saving will listed as the following:Chiller Unit KW Operation Hours Average Loading Saving Rate

28、Power Saving KWH Power Saving RMB YORK 400 266 6500 80 8 110656 66393.60 Initial Investment for HCTCS including installation is: 80000 RMBOperation Cost (rubber ball, unit power cost) for 15 service years is: 24975 RMB ROR Calculation in P&G FA is as the following:Y0 Y1 Y2Y3 Y4Y5Capital investment (

29、RMB) -80000 Yr operation expense (RMB) -1665 -1665 -1665 -1665 -1665 Power saving (RMB) 66394 66394 66394 66394 66394 Net impact (RMB) -80000 64729 64729 64729 64729 64729 NPV ($M)4111723ROR 39% 62% 72% 76% Note: ROR reaching 15% in Y3 is the recommended saving project in P&G. Key Take Away from thi

30、s Saving Project:1、Before installation, take the history LTD data chart as the testing base; after installation take day by day LTD data chart for comparison.2、Before installation, conduct the unit audit, for different chiller, the installation maybe different, ensure we have proper filter before LC

31、TCS, otherwise big dust will make HCTCS jam; ensure cleaning ball in the single flow way to condenser tube, otherwise we will lose cleaning ball or cause other sub system failure.3、HCTCS is not only an effective chiller efficiency improvement option, but also help to improve chiller operation reliab

32、ility.4、All power saving option is based on the basic condition improvement and effective daily operation management, such as loading management, water treatment improvement, cooling tower efficiency improvement,etc.Jack Wang项目名称：日立环球存储（深圳）龙岗工厂 3套 新机时的换热管洁净，端差在 100%负荷为 1.2左右，但随着使用时间加长，尽管做化学水处理和每年机械捅

33、刷清洗处理，从2009年6月19日的运行记录看，折算为 100%负荷时，端差平均都在 3以上。 安装胶球自动清洗装置之前，6#冷水主机2009年6月10日至2009年6月19日的运行记录共6组数据为对比依据，冷凝器端差换算为100%负荷时的平均值为：3.27。安装胶球自动清洗装置之后，6#冷水主机2009年9月4日至2010年3月5日的运行记录对比依据，冷凝器端差换算换算为100%负荷时的平均值为：0.91。胶球自动清洗装置使用前后相比，冷凝器端差的变化值为：T=2.36，节能率9%。说明采用自动胶球清洗装置是保障冷凝器换热面清洁的有效手段，是保证冷水机组始终处于高效运行的有效措施。项目名称：

34、上海仁济医院安装自动在线清洗装置：9套项目名称：上海儿童医院安装自动在线清洗装置：6套项目名称：深圳华润万象城一期安装自动在线清洗装置：6套 深圳华润中心总建筑面积 55 万平方米，包括超大规模室内购物及娱乐中心“万象城”、国际标准 5A 甲级写字楼“华润大厦 ”，已于 2004 年 12 月竣工开业。在中区地下二层设置集中制冷站：其中有3台2000USRT和3台650USRT的冷水机组，年平均开机时间约2400小时。 从建成2004 年 12 月到2008年12月期间，冷水主机刚开始使用时，冷凝器的端差在1.3内,随着使用时间的增加，冷水主机尽管做了化学水处理,和每年机械捅刷清洗，但清洗后随

35、着使用时间的延长，冷凝器的端差还在增加,华润一期冷水主机运行的情况是： 2008年12月清洗前的冷凝器端差通常在3.5-4.5之间，有的在5以上。 2009年1月3日安装胶球自动清洗装置，运行半年情况来看，冷凝器端差的增量一直保持在0.3，即端差在1.5以内。冷凝器端差的变化值为：T=23，平均节能率10%。日 期端差温度端差:1项目名称：深圳华润万象城二期(君悦酒店) 安装自动在线清洗装置：5套 项目名称：深圳湾体育中心 安装自动在线清洗装置：5套 项目名称：沈阳华润万象城 安装自动在线清洗装置：6套 项目名称：罗湖商务中心 安装自动在线清洗装置：4套 项目名称：盐田港港务大厦 安装自动在线

36、清洗装置：4套 项目名称：深圳星河丽兹卡尔顿酒店安装自动在线清洗装置：9套 项目名称：广州耀中广场 安装自动在线清洗装置：6套 项目名称：广州太古汇安装自动在线清洗装置：9套冷水主机用途：商业、酒店、办公楼和文化中心供冷项目名称：南京华为软件基地安装自动在线清洗装置：10套冷水主机用途：软件生产楼、数据中心产品检验中心等大型群体建筑供冷客户名称：富士康集团(深圳)安装自动在线清洗装置：71套 1深圳太太药业有限公司轻工业深圳2深圳金帝食品有限公司轻工业深圳3赛格日立显示器有限公司轻工业深圳4广州市第一人民医院医院广州5广州耀中广场写字楼广州6东莞生益电子松山湖厂电子厂东莞8深圳市综合开发研究院

37、政府深圳9广州宝洁公司纸品厂轻工业广州10广州市第一人民医院鹤洞分院医院广州11深圳市罗湖区水贝珠宝城商业楼宇深圳12深圳福民天虹商场商场深圳13东莞常平天虹商场商场东莞14广州捷普电子五期电子厂广州15深圳市星河丽兹卡尔顿酒店酒店深圳16深圳职业技术学院学校深圳17深圳赛意法半导体龙岗新厂电子厂深圳18深圳华润万象城(一期)商业楼宇/写字楼深圳19深圳华润万象城(二期)商业楼宇/酒店深圳20广州妇糼医院医院广州21南京华为软件中心电子厂南京22深圳日立环球存储有限公司龙岗、福田厂电子厂深圳23三亚洲际酒店酒店海南24深圳罗湖商务中心写字楼深圳25广州太古汇商业楼宇/写字楼/酒店广州26沈阳万

38、象城一期商业楼宇/写字楼沈阳27深圳盐田国际大厦写字楼深圳28东莞黄河大厦写字楼东莞29广州美赞臣轻工业广州30北京将台商务中心写字楼北京31深圳富士康集团电子厂深圳32深圳地铁地铁深圳33惠州比亚迪工厂电子厂深圳34惠州华通电脑电子厂惠州35广州宏仁电子电子厂广州36深圳湾体育中心体育馆深圳37广州粤电大厦写字楼广州38广州亚运城体育馆广州39上海仁济医院医院上海40上海儿童医学中心医院上海41广州名幸电子电子厂广州42重庆协信城商业楼宇/写字楼重庆43南京中国银行银行南京44深圳市开发科技电子厂深圳45苏州腾飞科技创新园工厂苏州46深圳地铁北站广场地铁深圳47广州顶津（康师傅工厂）轻工业广州48广州丰田汽车汽车厂广州49济南恒隆广场商业楼宇/写字楼济南50中投国际商务中心办公楼深圳51南宁万象城商业楼宇/写字楼南宁52深圳平安金融培训学院办公楼深圳53康恩贝工厂工厂杭州54天津文华大酒店办公