在制冷系统中,冷凝器作为核心部件,长期运行后,其管道系统不可避免地会面临水垢积淀问题。若对这一现象放任不管,累积的水垢会显著阻碍热交换过程。具体而言,水垢会降低冷凝器的换热效率,导致冷凝单元的工作温度升高。这一变化会进一步引发一系列连锁反应,削减制冷效能,同时增加电力消耗,提高运行成本。因此,定期开展水垢清理工作,对于维持冷凝器的高效稳定运作至关重要。

一、冷凝器结垢判断依据
(一)温差计算判断
冷凝器清洗工作的关键在于精准关注多个关键参数,包括冷冻水进、出水温,冷却水进、出水温,冷凝压力以及蒸发压力。通过这些参数,我们可以计算端温差,以此判断冷凝器是否结垢。具体操作是将冷凝压力、蒸发压力换算成对应的冷凝饱和温度与蒸发饱和温度。若触摸屏上可直接查询冷凝温度与蒸发温度,那么该数值即为对应的冷凝饱和温度与蒸发饱和温度。

当计算出的端温差大于 5℃时,可初步判断该换热器已出现结垢现象;若端温差大于 7℃,则表明换热器严重结垢。例如,在某次检测中,冷凝端温差 = 36℃ - 32.3℃ = 3.7℃,蒸发端温差 = 12.1℃ - 9.7℃ = 2.4℃。由此可见,冷凝端温差与蒸发端温差都较小,说明壳管换热效果良好,基本不存在结垢问题。


(二)外观观察判断
除了通过温差计算判断结垢情况外,还可以通过观察冷凝器紫铜管的颜色来辅助判断。如果紫铜管原本的颜色已被完全覆盖,无法看到其本色,这表明冷凝器结垢已经非常严重,需要及时进行清洗处理。

二、冷凝器清洗的主要方法与操作
(一)机械除垢法
机械除垢法是利用软轴洗管器(俗称通炮机)对制冷却管的冷凝器进行除垢,该方法主要适用于立式壳管式冷凝器。

1. 原理与方法
软轴洗管器连接的伞型齿轮状刮刀在冷凝器的立管内由上而下进行旋转滚刮除垢。在除垢过程中,借助循环冷却水来冷却刮刀与管壁摩擦产生的热量,同时将清除下来的水垢、铁锈等污物冲洗入水池,从而实现除垢目的。

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2. 操作要点
在除垢过程中,需根据冷凝器的结垢厚度、管壁的锈蚀程度以及已使用的年限长短等因素,确定选用适当直径的滚刀。在第一遍除垢时,所选用的滚刀直径应比冷却管内径适当小一些,这是为了防止在除垢过程中损伤管壁。完成第一遍除垢后,再选用与冷却管内径接近的滚刀进行第二遍除垢,以确保除垢效果。


(二)化学酸洗除垢法
化学酸洗除垢方法适用于立式和卧式壳管式冷凝器(钢管)。在除垢过程中,必须停止冷凝器的正常运行,以确保操作安全。

1. 原理与方法
该方法是用配制好的弱酸性除垢剂对冷凝器进行清洗,使水垢在酸性溶液的作用下发生化学反应而脱落。

2. 操作步骤
首先,关闭冷凝器上的进气阀、出液阀、平衡管阀、混合气体阀、放油阀等阀门,同时停止冷凝器冷却水泵的工作。然后,在酸洗槽内配制好除垢溶液,开动酸洗泵,使除垢剂溶液在冷凝器的冷凝管中循环流动。一般循环 24 小时后,检查水垢脱落情况,再根据实际情况确定是否继续清洗。通常情况下,24 小时后水垢基本能够清除干净。停止酸洗泵工作后,用清水反复清洗残留在管内的除垢剂溶液,直至彻底干净,避免残留的除垢剂对冷凝器造成腐蚀。

(三)电子磁水除垢法
电子磁水除垢方法适用于各种类型的冷凝器,并且可以在不影响制冷系统正常运转的情况下进行除垢和预防结垢。该方法不仅能有效防止新水垢的产生,还能清除原有的水垢。

1. 工作原理
电子磁水器工作时,将流经冷凝器的冷却水中的钙、镁和其他盐类在常温下以正负离子状态溶解于水中。当冷却水以一定的速度流经磁水器的横向磁场时,溶解的钙、镁等离子获得感应电能,其电荷状态发生变化,离子间的静电引力受到干扰和破坏,使晶体的结构变得疏松,成为松散的泥渣随冷却水的流动而排出,从而达到除垢和防垢的目的。

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以上三种清洗除垢方式各有特点。电子磁水器的除垢方法简便易行,劳动强度低,不易损伤冷凝器中的管壁,而且可以随时进行除垢操作,不影响制冷系统的正常运行。而酸洗除垢和机械除垢时需停止制冷系统正常运行,因此应安排在生产淡季进行,以减少对生产的影响。

机械除垢法和化学酸洗除垢法在清洗完成后,须进行气密性试验,以检查冷凝器管在除垢过程中是否有损伤管壁而造成的渗漏情况。待检查完毕确定冷凝器正常后,抽真空投入正常运行,确保制冷系统的安全稳定运行。

综上所述,冷凝器的水垢问题不容忽视,通过合理选择清洗方法并严格按照操作规范进行清洗,可以有效解决水垢问题,提高冷凝器的运行效率,延长其使用寿命,降低运行成本。