2019年JBT冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置

JB/T《冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置》Chiller condenser tube automatic on-line rubber ball cleaning equipment

（征求意见稿）

前言

本标准由机械工业联合会提出。

本标准由全国冷冻空调设备标准化技术委员会（SAC/TC238）归口。

本标准主要起草单位：深圳市勤达富节能技术有限公司华南理工大学

本标准主要起草人：倪永刚、刘金平、张亚军、王海鹏、谭卫湘、刘雪峰、张永康、刘文飞。

本标准是首次制定。

1 范围

本标准规定了冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置（包括发球机、收球器、胶球、电气控制器）的术语和定义、型号及参数系列、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。

本标准适用于冷水机组管壳式冷凝器，同时也适用于其管壳式蒸发器，其他行业的水冷管壳式换热器也可参使用。

2 规范性引用文件

GB/T3280-2007 不锈钢冷轧钢板和钢带

GB/T14975-2002 结构用不锈钢无缝钢管

GB/T983-1995 不锈钢焊条

GB/T7 碳素结构钢冷轧薄钢板及钢带

GB/T8162-1999 大口径无缝钢管

GB/T5117-1995 碳钢焊条

DL/T581-1995 凝汽器胶球清洗装置和循环水二次过滤装置

JB/T9633-1999 凝汽器胶球清洗装置

TSGR0003-2007 特种设备安全技术规范

HGT21637-1991 化工管道过滤器行业标准

GB3797-2005 电气控制器

GB/ 低压成套开关设备和控制设备智能型成套设备通用技术要求

JB8654 淋水绝缘性能

GB3216-1989 离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法

GB/T3853-1998 容积式验收试验

GB5550-95 工业循环冷却水处理设计规范

GB4343 视检或用直尺测量

GB 191 包装储运图示标志

3 术语和定义

下列术语和定义适用用于本标准。

冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置

Chiller condenser tube automatic on-line rubber ball cleaning equipment

发球机将胶球送入水冷管壳式冷凝器中，胶球依靠水压差擦洗掉换热管内壁的污垢，在出口端通过收球器回收胶球至发球机形成一个清洗循环。通过电气控制装置设置清洗频率。达到自动在线定期清洗功能，保证冷凝器的清洁度，降低污垢热阻，提高传热系数。

发球机Injector

冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置的核心部分，能提供发送，回收胶球的动力机构。 收球器 Ball Trap

收集胶球的机械机构，安装在冷凝器的出口端管道上。 胶球 Rubber Ball

改后的天然橡胶发泡成型，用于擦洗换热管内壁的污垢. 干态胶球 Dry rubber ball

胶球放置在空气中的状态。 湿态胶球 Wet rubber ball

胶球吸足水后的状态。

湿态胶球视相对密度 Relatively density of wet rubber ball

湿态胶球密度与水的密度之比。 清洗频率 Frequency of cleaning 是指一天内清洗循环的次数. 清洗周期 Cycle of cleaning

是指一次清洗过程的开始到结束的时间. 投球量 Quantity of working rubber ball

指投入运行的胶球数量是冷凝器单侧单流程换热管数的30%左右。 端差 Condenser approach temperature difference

冷水机组水冷管壳式冷凝器壳程中制冷剂冷凝的温度与冷却水离开冷凝器的温度之差⊿t ，该温差越小，代表冷凝器的换热效果越好（冷凝器的换热面越洁净）。 污垢热阻 Fouling resistance

污垢是指不洁净的流体与换热面接触而积聚起来或因腐蚀产生的覆盖物垢层。所有这些覆盖物垢层都表现为附加的热阻，使传热系数减小，换热性能下降，通常采用它所表现出来的热阻值按式（1）计算。

(1)

式中：

R f —— 污垢热阻；

h 0 —— 清洁换热面的换热系数； h —— 为有污垢换热面的换热系数。 4 型式与基本参数 型式

发球机的动力类型分类

—— 水泵

—— 水力 —— 空压机

按清洗装置的功能分类:

—— 一托一型 —— 一托多型

型号

冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置的型号可由制造商按收球机的公称直径来确定，每种型号适合的水流速不应大于2m/s 名义额定流速：

150、200 、250、300 、350、400 、450、500、600 、700、800 （mm ）

11h h R f -=

5 技术要求

一般要求

冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置应符合本标准的规定，并按照规定程序批准的图样和技术文件制造，也可按用户和制造厂的协议制造。

冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置的组成

冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置制造使用材料应符合下列相应的材料标准：

GB/T3280-2007不锈钢冷轧钢板和钢带

GB/T14975-2002结构用不锈钢无缝钢管

GB/T983-1995不锈钢焊条

GB/T7碳素结构钢冷轧薄钢板及钢带

GB/T8162-1999大口径无缝钢管

GB/T5117-1995 碳钢焊条

发球机制造工艺按：

a) 利用水泵或水力作为发球动力的发球机，参照：DL/T581-1995、JB/T9633-1999进行机械加工、

焊接和装配。

b) 利用压缩空气作发球动力的发球机的制造要求要按照：TSGR0003-2007特种设备安全技术规

范，并符合简单压力容器安全技术监察规程的有关要求制造。

收球器制造工艺按：

参照 HGT21637-1991化工管道过滤器行业标准的加工工艺

电气控制柜应按的规定制造：

GB3797-2005 电气控制设备

GB/ 低压成套开关设备和控制设备智能型成套设备通用技术要求

a) 运行可靠.

b) 信号灯可指示.

c) 程序控制或自动控制时，能满足生产流程要求.

d) 发球机的电控系统的过流、短路保护功能在出现过电流或短路现象时能断路并发出声光报警，

停电再复电后能自动恢复运行。

采用微处理器的机组控制系统，应具有抑制无线电或其它通讯干扰信号的性能，按GB4343进行测试，应符合标准中有关限制产生干扰影响的要求.

e) 有手动开关功能

冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置的电气安全保护元器件、绝缘电阻、耐电压试验、电磁兼容性能安全要求应符合GB18361的规定。

耐湿性能：机组进行耐湿实验后，绝缘电阻应不小于1M Ω，且应符合耐电压实验规定。 淋水绝缘性能：淋水绝缘性能应符合JB8654的规定。 冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置配套件

水泵应符合国标GB3216-1989的要求，

空压机应符合国标GB/T13297-2002的要求，

其他配套件:水流开关、压力表、阀门等应符合相应的标准规定。 性能要求

发球机是清洗装置的核心部分，工作时不应对胶球造成机械损伤，并且要设计简单，运行可靠，故障率低，维护维修简单.

发球时水流量应不小于7L/S ，同时不大于冷凝器循环水量的15%，以保证胶球在3S 内全部发出，全部胶球到达冷凝器端差的时间不应超过5S ，使每个清洗过程胶球能同时擦洗不同的换热管. 发球机应设有排气装置和排水装置. 发球机应设有加球和放球装置. 收球器

a ） 应保证正常回收胶球，收球器的结构形式可为：

—— 直通型 —— Y 型 —— T 型

—— 其他结构

b ）适用于名义额定流速小于2m/s ，局部阻力损失控制在以内。

c ）在小于名义额定流速及网面清洁时，局部阻力系数ζ小于，局部水头损失△ρ可按下式计算 式中：

△ρ—— 局部水头损失，Pa ； ν—— 表示的水流速度，m/s ；

ρ—— 表示水的密度，kg/m 3

。

d ）使用中不漏球，不积球。

e ）收球滤网的材质应采用不锈钢或等同的光滑、耐腐蚀的金属材料。

f ）收球滤网的规格应小于对应系统水泵前置过滤器的滤网目数，以防止造成滤网网面水中杂质的堵塞。

胶球 合格胶球

耐磨，质地柔软富于弹性，材质均匀，气孔均匀贯通，干态胶球直径误差不大于公称直径的±2%且不超过±，湿态胶球视相对密度为～，在使用期内及5～45℃水温下胶球直径胀大不超标且不老化，湿态胶球直径比冷凝器换热管的内径大1mm ～2mm 。胶球的主要材料为天然改性橡胶，耐化学水处理药剂的腐蚀，在寿命期内性能不变。 胶球的使用寿命

冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置的主要作用是靠橡胶球在湿态的情况下，随流体通过换热管时擦除换热管内壁的污垢，正常情况下清洗胶球的湿态直径要比换热管内径大1~2mm 。清洗胶球前进的动力是在换热管内的前后流体压差。清洗胶球的湿态直径小于换热管内径时，该清洗球已失去了清洗的功效，就应该更换新的合格胶球。

胶球的更换，当端差的增量变化超过℃时应该更换新的胶球或是使用时间超过5000个小时。

= v 2 ρ2

ζ

电气控制器功能:

a）布线合理、整齐、焊点牢固。

b）对被控对象所处的状态应具有清晰、正确的信号灯指示。

c）盘面宜配设简明的模拟图。

d）程控装置应同时具备手控功能，并应满足生产流程要求。

预设清洗频率和周期，实现自动在线清洗，并可现场调节频率和周期，现场起停。

水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置的使用性能：

在循环水系统按国标GB5550-95规定进行了循环水处理基础上，用标准温度计校核冷水机组冷却水进、出口管路上的温度计偏差不超过℃、冷水机组冷凝器内制冷剂的冷凝温度测试温度计偏差不超过℃后，安装冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置：

a）对于新投入运行的冷却水机组：在机组电流百分比为100%及额定工况下运行时，冷水机组冷凝器的小温差⊿t的增加量不大于℃±℃.

b）对于在役运行的冷水机组：用机械式毛刷捅炮机捅刷冷凝器换热管内壁后，在机组电流百分比为100%及额定工况下运行时，小温差⊿t的增加量不大于℃±℃。

6 试验方法

测量仪表

一般规定

试验用仪表应经检定合格，并在有效期内.

测量仪表的型式及准确度，按下表的规定.

试验

液压试验

液压试验规定如下：

a) 试验液体应为洁净的水;

b) 试验压力为倍的设计压力;

c) 水温应不低于5℃;

d) 试验方法

1) 试验时容器项部应设排气口，充水时应将容器内的空气排尽.试验过程中容器观察表面应保

持干燥。

2) 试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后，保压10min.然后隆至设计压力，并保持足

够找的时间对所有的焊接头和连接部位进行检查，以无渗漏和异常变形为合格。

3) 液压试验完毕后应将水排尽，并用干燥、洁净的压缩空气将内部吹干.

发球机用压缩空气做发球动力的，符合简单压力容器的，要符合TSGR0003-2007特种设备安

全技术规范，并应按GB151规定进行液压试验。

收球器水阻试验按：

JBT5296-1991 通用阀门、流量系数和流阻系数的试验方法。

使用性能试验

冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置的使用性能试验采用工业运行试验。 在循环水系统按国标GB5550-95规定进行了循环水处理基础上，用标准温度计校核冷水机组冷却水进、出口管路上的温度计偏差不超过℃、冷水机组冷凝器内制冷剂的冷凝温度测试温度计偏差不超过℃后，安装冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置：

a ） 对于新投入运行的冷却水机组：在机组电流百分比为100%及额定工况下运行时，冷凝器端差

的增加量不大于℃±℃。

b ） 对于在役运行的冷水机组：停机后用机械式毛刷捅刷冷凝器换热管内壁后，在机组电流百分比

为100%及额定工况下运行时，冷凝器端差的增加量不大于℃±℃。.

试验方法

用标准温度计校核冷水机组冷却水进、出口管路上的温度计偏差不超过℃、冷水机组冷凝器内制冷剂的冷凝压力转换成温度后的指示值与标准压力表测试出的冷凝压力转换成温度后的数值偏差不超过℃，在机组电流百分比为100%及额定工况下运行时，持续测量冷凝器端差。若测量时机组电流百分比不是100%，则需折算成机组电流百分比为100％时的端差，计算公式为： 机组电流百分比端差％时的端差机组电流百分比为100

100?=

冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置的使用性能数据记录

7 检验规则

出厂项目

冷水机组水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗装置出厂检验、型式检验项目、技术要求和试验方法见下表4 规定。 出厂检验

每台机均应做出厂检验，检验项目和试验方法按下表4 规定。 型式检验

新产品或定型产品作重大改进对性能有影响时，第一台产品应做型式检验、检验项目和试验方法按下表4规定。

8 标志、包装、运输、贮存

标志

产品上的铭牌应有产品名称、型号、商标、生产企业名称、产品标准号等标志。并标有电源的性质、额定电源电压（或电压范围）及主要参数。 产品运输包装箱上应有如下标志： a) 产品名称、型号、商标；

b) 生产企业名称、地址；

c) 产品标准号；

d) 生产批号及编号；

e) 印有防潮、向上、小心轻放、堆放层数等运输标志应符合GB 191的规定。

表4

包装

产品应有牢固的包装，并且有防震、防尘、防潮措施。经出厂检验合格的产品，应连同合格证、保修卡、使用说明书及有关随机文件、配套的附件等一同包装。

运输

包装完好的产品可用正常交通工具运输。运输时应注意防水、防尘和机械损伤。

贮存

产品应存放在环境温度0℃～40℃，相对湿度不大于80%，无腐蚀性气体，通风良好的仓库中。

9 保证期

保证期一般为产品投运后12个月，在保证期内，如因质量问题致使产品不能正常投运或损坏，制造厂应负责无偿修理或更换零件、部件。