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发布时间:2020-06-10

 一、 中央空调清洗节能技术介绍:

(一) 中央空调的工作原理
中央空调机组分为压缩式和吸收式制冷机组。压缩式制冷机组的制冷剂是氟利昂,工作动力是电能。吸收式制冷机组制冷剂主要是氨或溴化锂,其主要工作动力是燃料(煤或燃油)。

以压缩式机组为例,其工作原理(如图1)所示:液态制冷剂通过循环泵输到房间或公共场合的风机盘管,冷媒水将热量带回蒸发器,构成一个制冷循环。回到蒸发器的热量将制冷剂气化,气化后的制冷剂被压缩机吸入机组再送入冷凝器,由冷却循环水进行冷却液化(冷却过程是一个热交换过程)。冷却的介质是水,水泵扬程将冷却水送入冷凝器,带走吸收热量的水送入冷却塔,经冷却后的水再回到地下水池进入水泵的吸程,形成一个冷却循环。冷却水和冷媒水不断地循环即可达到调节使用空间的温度。
中央空调工作原理(图1)

 



(一) 中央空调的耗能原因及危害
       在中央空调运行的过程中:循环水经过自来水厂处理后仍然不同程度地含有被溶解固体、气体及多种悬浮物。Ca、Na、Fe等的重碳酸盐和硫酸盐是常见的溶解固体。由悬浮物、沙和多种有机组分组成悬浮物和溶解物质的存在导致在一定条件下发生结垢和锈蚀。这些问题在中央空调系统上表现为:循环冷却水系统冷凝器结垢、冷却塔生长粘泥和菌藻、循环冷媒水系统蒸发器和管道发生腐蚀、水垢和腐蚀产物严重影响冷媒水与空气的换热及冷却水与制冷剂在压缩机中的热交换,循环水源受到严重污染。这些问题的出现产生了以下几个方面的具体危害:

 1. 降低了换热效果。(水垢的导热与能耗关系如表1所示)当水垢或其他微生物覆盖在换热器表面达1毫米时,就会降低25%-40%的换热效率,增加电能或者驱动能源(如蒸汽、天然气、燃油等)消耗量增加。


    注:由上表可以看出,任何一种水垢的传热系数都小于铜的300倍左右。1-2mm的水垢传热损失在10%-20%之间,燃料能耗增加10%-30%,若是电能动力则增加能耗在30%以上。因此,中央空调的及时清洗及良好水质处理是节能的关键所在。

  1. 减小了循环水流量。沉积物或生物粘泥覆盖在换热器,冷凝器、蒸发器中的金属表面时,使循环水通道的截面积和通量变小,循环压力升高,进一步增加电能消耗,使循环水量大幅减少。

 2. 缩短了使用寿命。沉积物和微生物粘泥等覆盖在换热器、冷凝器、蒸发器、风机盘管等设备的换热表面,一方面使换热面的金属长期处于高温热负荷状态,导致金属疲劳;设备高压运行,加速磨损。另一方面,腐蚀的发生会导致设备的管壁变薄,尤其是垢下腐蚀还会导致设备穿孔泄漏。这些情况的发生,使设备的使用寿命大大被缩短。

 3. 增加了循环水的使用量。目前80%以上的中央空调使用单位未作循环冷却水的日常维护处理,随着空调运转时间的增加、循环水浓度增高,水质恶化,只有不断补充新鲜水才能保证冷却水的正常,从而增加了循环水的使用量。有些单位采用冷却塔直冷(没有冷却水池)不断补加新鲜的含氧量很高的自来水,更加快冷却水系统的腐蚀。并且消耗大量的自来水。

(三)、中央空调清洗的意义和效益

节能、环保,符合需求。由于中央空调的水系统的结垢、腐蚀等造成的电能源浪费每年在100亿元(RMB)以上,其中还没有包括水资源的浪费。我所实施的清洗技术科技含量高,清洗产品环保、节能、健康、符合可持续发展企业的要求,服务的根本目的是为了节约能源、有效利用社会资源、建设高效、和谐、节约型社会,从各个方面满足了国家、企业和个人的不同要求。

 中央空调使用单位清洗后节能效益分析:

  以一台容量为100万大卡的中央空调机组为例:

  1毫米的水垢将使机组制冷量降低20%-40%,同时使冷凝器压力升高,导致电机负荷增加,多消耗电能10%-30%。若机组容量为100万大卡,设备能效比为3.2KW/1万大卡。平均负荷80%,一年运行10个月共5000小时。则一年需多耗电能:100X3.2X5000X(10-30)%=12.8-38.4万度,以每度电0.8元计,每年浪费的电费10.24-30.72万元(溴化锂机组浪费的是燃料费)。 延长机组使用寿命,降低设备的折旧费。中央空调机组各主要部件的耐用年限略有不同。实验表明,新机组经预防处理后,设备耐用年限平均延长一倍,中途进行水处理,设备耐用年限平均可延长40%左右。如果一套中央空调机组价格为250万元,未经水处理时机组耐用年限约为7年左右,则平均每年设备折旧费约为35万元,经水处理后,耐用年限延长3年左右,则平均每年折旧费约25万元,相当于每年减少设备折旧费10万元。

 二、中央空调水系统清洗的工艺规范及关键技术

   我所在总结国内外清洗技术经验和基础上,依据各地域水质、空调材质的不同,创新了一套完善独特的水循环系统清洗规范。

  4. 水循环系统具体清洗流程:

1) 冷却水系统清洗(包括冷却塔、冷凝器、循环水管道等)

a. 冷却塔的物理清洗及杀菌灭藻。

b. 整个系统的杀菌灭藻处理和全有机化学清洗。

c. 整个系统的预膜缓蚀处理和日常水质维护

2) 冷冻水(冷媒水)系统清洗(包括:膨胀水箱、蒸发器、管道等)

a. 膨胀水箱的清洗

b. 整个系统的杀菌灭藻处理和全有机化学清洗

c. 整个系统的预膜处理和日常水质维护。

3) 空调主机清洗,冷凝器物理清洗,化学清洗和预膜防腐处理。

2. 施工工艺:

1) 前期准备工作。彻底了解设备的材质、工作状态、耗能状况,然后

进行水质取样检测,污垢取样分析化验其成分,记录详细的化验数据。根据水质和污垢的检验分析结果,制定完整的清洗方案,确定清洗药剂配方,确定清洗工程的完成时间。

2) 施工过程。在客户设备管理人员的配合下进场,严格按照清洗工艺

规范进行操作,对整个清洗过程适时调整,在线测试,按照检测结果随时调整药剂添加量,达到各工序的最佳效果。

3) 具体清洗方法(按照客户桔要求可采取停机或不停机清洗):

a. 根据水量及水质增加配方量的杀菌灭藻剂、粘泥剥离剂和消毒剂,开机循环清洗24小时,浊度平衡后排污,然后补充新鲜水。

b. 根据垢样及水量投加配方量的高效复合除垢剂、污垢分散剂,循环清洗48小时,全程在线检测(PH值、钙、镁、铁离子浓度),达到平衡时结束本工序。

c. 钝化预膜。根据循环水量投加配方量的预膜剂,循环预膜72小时,全程检测PH值、预膜剂浓度、腐蚀率变化,预膜达到标准后,排放污水补加新鲜水。

d. 日常水质处理:清洗预膜结束后转为水质日常处理工序,根据用户空调的循环水量,每月定期检测水质,加注杀菌灭藻剂、阻垢缓蚀剂。保持冷却循环水质良好,减少循环水量的排放,在节约了用水的同时保证设备的良好运行。

3. 中央空调水系统清洗的技术关键:

1) 清洗前后水质垢样检测化验及设备的工作状态调研(清洗依据)

2) 中央空调循环水流量的准确测量计算(包括冷却塔、管道、主机、储水池等)误差减少至3%-5%,准确地测量才能准确的制定清洗配方。

3) 预膜的在线腐蚀率检测,技术的关键是完好标准的预膜加上日常水处理剂协同效应,一般清洗后可保持防腐2-3年。

上述清洗技术不仅用于中央空调的清洗,也可用于各种工业冷却循环水处理、锅炉供暖水处理等。 

三、典型案例: 

设备状况:3台美国特灵离心制冷机组。总制冷量600万大卡,总循环水量400吨,包括厂内空压机冷却。清洗前设备4年未清洗,污泥水藻严重,部分风机盘管堵塞。

垢样成份:碳酸盐垢40.5%、铁35.6%。设备高压运行,主机屏显示趋近温度高于正常值6℃。

清洗方法:停机全系统清洗。杀菌灭藻、粘泥剥离24小时,清洗除垢35小时,设备预膜62小时。(在线检测的预膜效果如表2所示,清洗剂及各种阻垢缓蚀剂 ,各种日常水处理剂均为我所生产的水处理产品)

(表2)预膜处理:腐蚀率读数(腐蚀率mm/a)

清洗效果:除垢率98%,预膜后腐蚀率0.03%,趋近温度差小于1.1,机组工作效率提高25%,能耗降低了20%。

四、产品性能适用范围

我公司研发生产的系列中央空调清洗系列产品有:

1、HQ-406杀菌灭藻剂

2、HQ-409 粘泥剥离剂

3、HQ-701清洗预膜剂

4、HQ-628缓蚀阻垢剂

5、HQ-401专用消泡剂

6、HQ-904分散剂

  该系列产品均为最新型的水处理产品,无毒无污染,可自由排放,完全可取代传统的次氯酸钠、盐酸、硝酸、亚硝酸钠类清洗剂。日常水处理时我公司会根据我国地区水质差异配备适合各地区的水处理剂(如此方地区高钙、高碱、高碳酸盐水垢)。

五、主要节能技术产品保证

我公司研发的产品和施工技术是一套完整的技术服务体系,两者完整的结合是节能、环保、提高能源利用率的保证。我所研发的该项目系列产品及配套技术投入清洗后,根据中央空调的结垢程度可节约电能消耗5-15%。最高可节能20%。