冷凍主機節(jié)能器(技術類).

1、LOGO空調主機空調主機 節(jié)能節(jié)能 的分析和管理的分析和管理決定換熱器中水的傳熱效果的兩方面因素決定換熱器中水的傳熱效果的兩方面因素一、水的一、水的流速、流流速、流動性質和動性質和流場流場決定水的傳熱決定水的傳熱效果的兩個方面效果的兩個方面二、傳熱二、傳熱面的形式面的形式和潔凈度和潔凈度熱交換在中央空調系統(tǒng)效率的影響熱交換在中央空調系統(tǒng)效率的影響v 中央空調制冷主機的制冷效率（中央空調制冷主機的制冷效率（能效比能效比）主）主要由如下幾個效率決定：壓縮機機械效率、電動要由如下幾個效率決定：壓縮機機械效率、電動機效率、制冷劑熱效率、機效率、制冷劑熱效率、傳熱效率傳熱效率和膨脹閥節(jié)流和膨脹閥節(jié)流效率

2、等等。所有效率（均小于效率等等。所有效率（均小于100100）的乘積就是）的乘積就是主機的制冷效率。所以，改善其中的某些效率可主機的制冷效率。所以，改善其中的某些效率可以按比例提高主機的能效比。以按比例提高主機的能效比。v 中央空調系統(tǒng)中，使用水冷冷水主機是所有中央空調系統(tǒng)中，使用水冷冷水主機是所有主機中能效比最高的，系統(tǒng)載冷劑全部是水或水主機中能效比最高的，系統(tǒng)載冷劑全部是水或水和其它物質的混合流體。這樣，研究水的流動和和其它物質的混合流體。這樣，研究水的流動和熱交換效果就相當重要。熱交換效果就相當重要。 中央空調系統(tǒng)的傳熱過程中央空調系統(tǒng)的傳熱過程空調主機熱傳導主要集空調主機熱傳導主要集中

3、在蒸發(fā)器和冷凝器中，中在蒸發(fā)器和冷凝器中，其中，蒸發(fā)器是將熱量其中，蒸發(fā)器是將熱量從用戶處冷凍水帶到主從用戶處冷凍水帶到主機制冷劑中，冷凝器是機制冷劑中，冷凝器是將主機制冷劑的熱量傳將主機制冷劑的熱量傳遞到冷卻水，最后通過遞到冷卻水，最后通過冷卻塔熱濕交換放出至冷卻塔熱濕交換放出至大氣環(huán)境。大氣環(huán)境。傳熱的三種基本方式傳熱的三種基本方式依靠流體的運動，把熱量從一處傳遞到另一處的現(xiàn)象。在普通列管式換熱器中，水的對流換熱系數(shù)一般為1000W/依靠物體表面對外發(fā)射可見和不可見的射線（電磁波）傳遞熱量的現(xiàn)象。由于空調換熱器內傳熱溫差較小，輻射傳熱量可以忽略物體各部分無相對位移或不同物體直接接觸時依靠分

4、子、原子及自由電子等微觀粒子熱運動而進行的熱量傳遞現(xiàn)象。紫銅的導熱系數(shù)為398W/m,水的導熱系數(shù)約為0.55W/m。強化傳熱技術的發(fā)展強化傳熱技術的發(fā)展v 提高換熱管內水的流速或采取內壁強化傳熱管道可以大大提高換熱效率，提高換熱管內水的流速或采取內壁強化傳熱管道可以大大提高換熱效率，但同時也大大增強了水的流動阻力。根據測算，流速每提高一倍，流體但同時也大大增強了水的流動阻力。根據測算，流速每提高一倍，流體阻力提高超過四倍，大大超過了水泵的承受能力，而且流速提高到一定阻力提高超過四倍，大大超過了水泵的承受能力，而且流速提高到一定程度會出現(xiàn)換熱管的強烈振動，影響換熱器的使用壽命。程度會出現(xiàn)換熱管

5、的強烈振動，影響換熱器的使用壽命。v 同樣，采取內壁強化傳熱管道也有類似的問題，還存在由于傳熱強化，同樣，采取內壁強化傳熱管道也有類似的問題，還存在由于傳熱強化，被強化的部位容易出現(xiàn)水垢堆積掩蓋，且水垢不容易清掃，實際運行效被強化的部位容易出現(xiàn)水垢堆積掩蓋，且水垢不容易清掃，實際運行效果還不如普通光管穩(wěn)定有效。果還不如普通光管穩(wěn)定有效。v 二十一世紀第三代傳熱技術的開展，在無功強化方面，換熱管內安裝插二十一世紀第三代傳熱技術的開展，在無功強化方面，換熱管內安裝插入物的強化傳熱技術有顯著的特點：不改變傳熱面形狀，特別適用于現(xiàn)入物的強化傳熱技術有顯著的特點：不改變傳熱面形狀，特別適用于現(xiàn)有設備改造

6、，不需要更換原有管殼式換熱器。該技術強化傳熱的機理大有設備改造，不需要更換原有管殼式換熱器。該技術強化傳熱的機理大致有如下幾個作用：使水流形成旋轉流；使換熱管內中心流體與管壁流致有如下幾個作用：使水流形成旋轉流；使換熱管內中心流體與管壁流體產生置換作用；分割水流，破壞邊界層的發(fā)展；產生二次橫向水流，體產生置換作用；分割水流，破壞邊界層的發(fā)展；產生二次橫向水流，增加流動路徑長度。增加流動路徑長度。 主機節(jié)能器的傳熱強化機理主機節(jié)能器的傳熱強化機理同時由于摩擦力的存在。在靠同時由于摩擦力的存在。在靠近換熱內管壁處，水流流速降近換熱內管壁處，水流流速降低到接近零，流量相對較少，低到接近零，流量相對較

7、少，而與換熱管距離較遠的紊流核而與換熱管距離較遠的紊流核心區(qū)流速較高，流量較大。這心區(qū)流速較高，流量較大。這樣全部水流的整體換熱能力受樣全部水流的整體換熱能力受到了拖累。我們通過在管內插到了拖累。我們通過在管內插入擾流子，將紊流核心區(qū)分成入擾流子，將紊流核心區(qū)分成兩半，偏轉水流方向，將流速兩半，偏轉水流方向，將流速較高的水流部分充分與管壁附較高的水流部分充分與管壁附近水流混合，增強換熱效果。近水流混合，增強換熱效果。這就是主機節(jié)能器強化傳熱的這就是主機節(jié)能器強化傳熱的理論基礎。理論基礎。一般情況下?lián)Q熱器的傳熱過程一般情況下?lián)Q熱器的傳熱過程最終傳熱阻礙傳熱，影響較大阻礙傳熱，影響最大開始傳熱銅的

8、熱傳導率銅的熱傳導率398W/m水垢的熱傳導率水垢的熱傳導率0.2-0.8 W/m生物污泥的生物污泥的熱傳導率熱傳導率0.08-0.1 W/m水的傳熱系數(shù)水的傳熱系數(shù)10002000 W/ 換熱器的表面污垢換熱器的表面污垢 換熱器表面清潔與否，直接決定了換熱效率。換熱器表面清潔與否，直接決定了換熱效率。 如果在傳熱的過程中，需要克服額外的阻力，勢必造成傳熱速度減緩，如如果在傳熱的過程中，需要克服額外的阻力，勢必造成傳熱速度減緩，如要維持原有傳熱量，就必然增加溫度差，每加大溫度差要維持原有傳熱量，就必然增加溫度差，每加大溫度差11，制冷主機就要多，制冷主機就要多耗約耗約5%5%的電能。的電能。

9、換熱器表面存在的污垢，包含無機物水垢和有機物粘泥兩大類。換熱器表面存在的污垢，包含無機物水垢和有機物粘泥兩大類。 冷卻水中含有大量可溶于水的碳酸氫鈣和碳酸氫鎂，在熱交換過程中，冷冷卻水中含有大量可溶于水的碳酸氫鈣和碳酸氫鎂，在熱交換過程中，冷凝管中的冷卻水吸收冷媒中的熱，水溫上升引起化學反應，生成不溶于水的碳凝管中的冷卻水吸收冷媒中的熱，水溫上升引起化學反應，生成不溶于水的碳酸鈣和碳酸鎂，這些物質不斷沉淀出來，形成硬石般的水垢。酸鈣和碳酸鎂，這些物質不斷沉淀出來，形成硬石般的水垢。 制冷主機換熱器內的系統(tǒng)循環(huán)水，溫度和制冷主機換熱器內的系統(tǒng)循環(huán)水，溫度和pHpH值的范圍恰好適宜多種微生值的范圍

10、恰好適宜多種微生物的生長，常見并能造成危害的微生物大致有三種：即藻類、細菌和真菌。物的生長，常見并能造成危害的微生物大致有三種：即藻類、細菌和真菌。 其中藻類聚積在冷卻塔填料上會影響冷卻效果。而細菌分泌的粘液與懸浮在水其中藻類聚積在冷卻塔填料上會影響冷卻效果。而細菌分泌的粘液與懸浮在水中的雜質形成粘泥沉積物，附在換熱器管壁上。經驗證明這類污泥最難控制和中的雜質形成粘泥沉積物，附在換熱器管壁上。經驗證明這類污泥最難控制和消除，這是由于有機物粘泥具有很強的附著力，常規(guī)的水流難于沖走，因而不消除，這是由于有機物粘泥具有很強的附著力，常規(guī)的水流難于沖走，因而不斷堆積增大，而且由于粘泥具有裹附、粘連水中

11、其它臟物的特性，所以體積會斷堆積增大，而且由于粘泥具有裹附、粘連水中其它臟物的特性，所以體積會越來越大，很難用普通化學藥劑清除。越來越大，很難用普通化學藥劑清除。 污垢厚度對傳熱的影響污垢厚度對傳熱的影響污垢厚度污垢厚度（mm）傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)（W/）傳熱損失比例傳熱損失比例傳熱溫差加大傳熱溫差加大（）電功率損失電功率損失0526.8 0000.3418.7 20.51.295.16 0.6347.1 34.12.5910.36 0.9296.4 43.73.8915.56 1.2258.9 50.95.1720.68 1.6224.4 57.46.7426.96 在換熱器內產生污垢的原因在換

12、熱器內產生污垢的原因231中央空調系統(tǒng)所使用的水含有可溶解鹽，如GaCl2,MgCl2等等。冷卻塔暴露在空氣中，空氣中飄浮的塵埃微粒會落入水里，帶入無機鹽。水中含有和空氣帶來的藻類、細菌和真菌，在換熱器表面生長繁殖，形成有機物粘泥，黏附在換熱器表面。水質管理的一些方法水質管理的一些方法12對添加入系統(tǒng)內的水質進行預處理對添加入系統(tǒng)內的水質進行預處理3采用電子、電磁水處理器進行處理采用電子、電磁水處理器進行處理4添加化學試劑防止水垢和污垢的產生添加化學試劑防止水垢和污垢的產生定期對換熱器進行人工清洗定期對換熱器進行人工清洗 一般水質管理情況下空調主機的耗電情況一般水質管理情況下空調主機的耗電情況

13、空調主機一運行，污垢開始逐漸形成空調主機一運行，污垢開始逐漸形成于冷凝管壁，主機耗電增加；隨著污于冷凝管壁，主機耗電增加；隨著污垢厚度的不斷增加，進一步增加耗電垢厚度的不斷增加，進一步增加耗電量；如上圖注明量；如上圖注明“臟管臟管”的斜線。的斜線。6 6個個月后，冷凝器經擦洗，主機恢復合理月后，冷凝器經擦洗，主機恢復合理運轉效率，耗電量也回復到正常狀態(tài)；運轉效率，耗電量也回復到正常狀態(tài)；如圖上表示的點如圖上表示的點X X。一旦主機重新運行，。一旦主機重新運行，水垢和污垢又會在冷凝管上沉積，增水垢和污垢又會在冷凝管上沉積，增加耗電。在主機的使用期內，其耗電加耗電。在主機的使用期內，其耗電水平將如

14、上圖所示呈鋸齒形。標有水平將如上圖所示呈鋸齒形。標有“清潔管清潔管”的水平直線是指如果長期的水平直線是指如果長期保持清潔的冷凝管的制冷機組的耗電保持清潔的冷凝管的制冷機組的耗電情況。因此，鋸齒形面積減去水平直情況。因此，鋸齒形面積減去水平直線的面積，即表示如冷凝管免受水垢線的面積，即表示如冷凝管免受水垢和污垢侵蝕，所節(jié)約的電量。和污垢侵蝕，所節(jié)約的電量。 水質管理的一些方法水質管理的一些方法某些物理方法主機節(jié)能器傳統(tǒng)化學方法傳統(tǒng)化學方法 僅能減緩污垢沉淀速僅能減緩污垢沉淀速度，不能從根本上停止污度，不能從根本上停止污垢的產生，同時又造成定垢的產生，同時又造成定期的依賴于人力清洗冷凝期的依賴于人

15、力清洗冷凝管。夏季空調機組還是會管。夏季空調機組還是會出現(xiàn)喘振、高壓保護等故出現(xiàn)喘振、高壓保護等故障。障。 現(xiàn)有的一些物理處理方現(xiàn)有的一些物理處理方法，如強磁、電子、高頻法，如強磁、電子、高頻等，由于技術上的局限性等，由于技術上的局限性，效果并不穩(wěn)定。以至于，效果并不穩(wěn)定。以至于造成現(xiàn)在即使安裝了強磁造成現(xiàn)在即使安裝了強磁、電子、高頻物理水處理、電子、高頻物理水處理設備的系統(tǒng)最后仍然需要設備的系統(tǒng)最后仍然需要使用人工化學清洗的現(xiàn)狀使用人工化學清洗的現(xiàn)狀。 以物理方式在換以物理方式在換熱器管內作多級次自熱器管內作多級次自旋轉污垢清洗。一方旋轉污垢清洗。一方面能夠保持制冷機組面能夠保持制冷機組的冷凝器，蒸發(fā)器等的冷凝器，蒸發(fā)器等及其他換熱管內壁永及其他換熱管內壁永遠潔凈，另一方面通遠潔凈，另一方面通過擾亂換熱管內水流過擾亂換熱管內水流以提高換熱效率。兩以提高換熱效率。兩個方面同時作用，能個方面同時作用，能夠確保達到空調主機夠確保達到空調主機節(jié)電在節(jié)電在13%13%以上以上的節(jié)的節(jié)能功效。能功效。 節(jié)能器去除管壁污垢的過程節(jié)能器去除管壁污垢的過程螺旋扭帶由于受到水流沖擊，不僅橫向旋轉并且振動，與換熱管內壁不停摩擦接觸，將附著在管壁上的污垢除去，污垢無法聚集，達到了使管壁清潔的目的。 污垢分布情況靠近污垢污垢去除 節(jié)