一种带自动胶球清洁系统的冷水机组的制作方法

本发明涉及管壳式换热设备清洗领域，特别是一种带自动胶球清洁系统的冷水机组。

背景技术：

冷水机组作为空调系统的主要耗能大户，其制冷/制热效率是用户最关心的问题。特别是作为主要换热设备的冷凝器和吸收器，其换热效果的好坏将直接影响到空调主机的制冷/制热效率和运行能耗，由于冷凝器的循环冷却水和吸收器内的热水均容易在其换热管内壁形成污垢和粘膜，使换热效果恶化、系统制冷/制热效率降低、运行能耗增加。

传统的胶球清洁系统是独立设置的，与冷水机组需要选型配合，且需要连接管道，增加占地面积，其控制系统也难以相互协调。现有的也已经出现将胶球清洁系统与冷水机组配合使用的技术，但是存在以下不足：（1）胶球泵至少有两个，即用于发球的泵体和用于收球的泵体，导致成本增加，且管路数量也增加；（2）发球和收球时间长，速度慢；（3）不能随冷水机组的工作状况确定自动胶球清洁系统的工作状况，集中控制差。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种节约成本，安装简单，使用寿命长，易于协调匹配，发球和收球速度快的带自动胶球清洁系统的冷水机组。

本发明的技术方案是：

本发明之一种带自动胶球清洁系统的冷水机组，所述冷水机组的冷却水管分别与自动胶球清洁系统的输入管路和输出管路相连；所述胶球清洁系统包括：

捕球器，所述捕球器包括捕球容器和将该捕球容器分割成捕球空间和第一无球空间的胶球收集过滤件，所述捕球容器上设有收球/进水端和出球端，第一无球空间上设有出水/进水端，所述收球/进水端与冷水机组的冷却水管输出端管路连接；

储球器，所述储球器包括储球容器和将该储球容器分割成储球空间和第二无球空间的胶球储存过滤件，所述储球空间上设有进水/进球端、进水端和发球/出水端，所述第二无球空间上设有出水端；所述捕球容器的出球端与储球器的进水/进球端管路连接；所述发球/出水端与冷水机组的冷却水管输入端管路连接；

胶球泵，所述胶球泵设于储球器的出水端与进水端之间，所述储球器的出水端连接第一电动切换阀的第一端口，第一电动切换阀的第二端口与捕球器的出水/进水端管路连接，第一电动切换阀的公共端口管路连接胶球泵的一端，通过阀门的切换使公共端口与第一端口或第二端口连通；胶球泵的另一端管路连接第二电动切换阀的公共端口，第二电动切换阀的第一端口连接储球器的进水端。

进一步，所述第二电动切换阀的第二端口管路连接冷水机组的冷却水管输入端；或者所述第二电动切换阀的第二端口管路连接捕球器的出水/进水端。

进一步，所述第一电动切换阀和第二电动切换阀为电动三通阀。

进一步，所述第一电动切换阀的第二端口与捕球器的出水/进水端之间的管路上设有第一阀门；捕球器的出球端与储球器的进水/进球端之间的管路上设有第二阀门和第三阀门；所述储球器的发球/出水端与冷水机组的冷却水管输入端之间的管路上设有第四阀门和第五阀门；所述第二电动切换阀的第二端口连接所述第一阀门的一端，第一阀门的另一端连接捕球器的出水/进水端。

进一步，所述第一电动切换阀的第二端口与捕球器的出水/进水端之间的管路上设有第一阀门；捕球器的出球端与储球器的进水/进球端之间的管路上设有第二阀门和第三阀门；所述储球器的发球/出水端与冷水机组的冷却水管输入端之间的管路上设有第四阀门和第五阀门，所述第四阀门的一端连接储球器的发球/出水端，第四阀门的另一端连接第五阀门的一端，第五阀门的一端还连接第二电动切换阀的第二端口，第五阀门的另一端连接冷水机组的冷却水管输入端。

进一步，所述第一无球空间的上端设有流量开关，所述流量开关与控制器电连接，所述控制器的输出端连接所述第一电动切换阀和第二电动切换阀；所述储球器和捕球器上均设有视镜；所述第一阀门、第二阀门和第五阀门为手动阀；第三阀门和第四阀门为电动阀，电动阀连接控制器的输出端；所述捕球器内的胶球收集过滤件采用孔径为6~10mm的网板。

进一步，所述捕球器的胶球收集过滤件包括第一滤网部和与第一滤网部下端连接的第一增压部，所述第一增压部上未设置网孔；所述储球器的胶球储存过滤件包括第二滤网部和与第二滤网部下端连接的第二增压部，所述第二增压部上未设置网孔。

本发明之另一种带自动胶球清洁系统的冷水机组，所述冷水机组的冷却水管分别与自动胶球清洁系统的输入管路和输出管路相连；所述胶球清洁系统包括：

捕球器，所述捕球器包括捕球容器和将该捕球容器分割成捕球空间和第一无球空间的胶球收集过滤件，所述储球空间上设有进水/进球端和出球/出水端，所述进水/进球端与冷水机组的冷却水管输出端管路连接；

储球器，所述储球器包括储球容器和将该储球容器分割成储球空间和第二无球空间的胶球储存过滤件，所述储球空间上设有进水/进球端、进水端和发球/出水端，所述第二无球空间上设有出水端；所述捕球器的出球/出水端与储球器的进水/进球端管路连接；所述储球器的发球/出水端与冷水机组的冷却水管输入端管路连接；

胶球泵，所述胶球泵设于储球器的出水端与进水端之间，所述储球器的出水端连接第一电动切换阀的第一端口，第一电动切换阀的第二端口与捕球器的出球/出水端管路连接，第一电动切换阀的公共端口管路连接胶球泵的一端，通过阀门的切换使公共端口与第一端口或第二端口连通；胶球泵的另一端管路连接第二电动切换阀的公共端口，第二电动切换阀的第一端口连接储球器的进水端，第二电动切换阀的第二端口管路连接冷水机组的冷却水管输入端。

进一步，所述第一电动切换阀的第二端口与捕球器的出球/出水端管路之间设有过滤器。

进一步，所述第一电动切换阀的第二端口与捕球器的出球/出水端之间的管路上设有第二阀门；捕球器的出球/出水端与储球器的进水/进球端之间的管路上设有第三阀门；储球器的发球/出水端与冷水机组的冷却水管输入端之间的管路上设有第四阀门和第五阀门；所述第四阀门的一端连接储球器的发球/出水端，第四阀门的另一端连接第五阀门的一端，第五阀门的一端还连接第二电动切换阀的第二端口，第五阀门的另一端连接冷水机组的冷却水管输入端。

本发明的有益效果：

（1）通过一泵和两个电动切换阀，可大大降低胶球泵和管路的数量，不仅降低成本，还缩短了安装时间，使操作更简便；

（2）全程胶球泵不会接触到胶球，所以不会发生水泵叶轮切球的现象，可延长胶球和胶球泵的寿命；

（3）将自动胶球清洁系统应用于冷水机组中，无需进行选型配合，直接通过接管连接即可，且节省用地；

（4）集中控制，随冷水机组的工作状况确定自动胶球清洁系统的工作状况，能够相互协调；

（5）通过设置第一增压部，且第一增压部上未设置网孔，这样会减小无球空间内的水压，进而使得进水端的水压大于无球空间内的水压，使胶球在短时间内快速收回；通过设置第二增压部，且第二增压部上未设置网孔，能够使水流压力集中于第二增压部的底部，使胶球在短时间内快速发出，大大提高工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例1发球状态的结构示意图；

图2是本发明实施例1收球状态的结构示意图；

图3是本发明实施例2发球状态的结构示意图；

图4是本发明实施例2收球状态的结构示意图；

图5是本发明实施例3发球状态的结构示意图；

图6是本发明实施例3收球状态的结构示意图；

图7是本发明实施例1捕球器的结构示意图；

图8是本发明实施例1储球器的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1和图2所示:一种带自动胶球清洁系统的冷水机组，冷水机组的冷却水管分别与自动胶球清洁系统的输入管路和输出管路相连。本实施例的冷水机组主要针对冷凝器和吸收器，因为冷凝器和吸收器主要与冷却塔管道连接，便于在它们之间安装胶球清洁系统，可以直接安装，无需改装或选型配合，且冷凝器和吸收器换热管内杂质较多，不易清洗，因为本实施例优先选择对冷凝器和吸收器进行清洗。冷凝器和吸收器之间的换热管连通，冷凝器和吸收器的冷却水管分别与自动胶球清洁系统的输入管路和输出管路相连。

自动胶球清洁系统包括捕球器1、储球器2和胶球泵p。

捕球器1包括捕球容器和将该捕球容器分割成捕球空间和第一无球空间的胶球收集过滤件，捕球容器上设有收球/进水端g和出球端b，第一无球空间上设有出水/进水端a，收球/进水端g与冷凝器的冷却水管输出端管路连接。本实施例所说的收球/进水端g是指该端口既可以用于进球，也可以用于进水，或者可同时进球和进水；出水/进水端a指该端口既可以用于出水，也可以用于进水。

如图7所示：捕球器1的胶球收集过滤件包括第一滤网部11和与第一滤网部11下端连接的第一增压部12，第一增压部12上未设置网孔，即第一滤网部11采用网板制成，第一增压部12采用钢板制成，第一增压部12之所以使用钢板而非网板，在水流作用下，第一增压部12内也会有积水，这样会减小捕球器1的无球空间13内的水压，进而使得收球/进水端g的水压大于无球空间13内的水压，使胶球在短时间内快速收回。根据胶球清洗系统的制定标准而言，通常要求将所有胶球收回的时间为5s，而本实施例通过设计增压部22，使得所有胶球收回的时间为2s，大大缩短收球时间，提高收球速度。

本实施例的第一增压部12和第一滤网部11均呈漏斗状，漏斗状更容易收集胶球，使之能在短时间内发出所有胶球。

储球器2包括储球容器和将该储球容器分割成储球空间和第二无球空间的胶球储存过滤件，储球空间上设有进水/进球端f、进水端e和发球/出水端d，第二无球空间上设有出水端c；捕球容器的出球端b与储球器的进水/进球端f管路连接；发球/出水端d与吸收器的冷却水管输入端管路连接。本实施例所说的进水/进球端f是指该端口既可以用于进球，也可以用于进水，或者可同时进球和进水；发球/出水端d是指该端口既可以用于出球，也可以用于出水，或者可同时出球和出水。

如图8所示：储球器2的胶球储存过滤件包括第二滤网部21和与第二滤网部21下端连接的第二增压部22，第二增压部22上未设置网孔，即第二滤网部21采用网板制成，第二增压部22采用钢板制成，第二增压部22之所以使用钢板而非网板，在水流作用下，容易形成压力集中于第二增压部22的底部，这样，进水端e内的水压更加大于储球器的无球空间23内的水压，使胶球在短时间内快速发出。根据胶球清洗系统的制定标准而言，通常要求将所有胶球发出的时间为5s，而本实施例通过设计增压部22，使得所有胶球发出的时间为2s，大大缩短发球时间，提高发球速度。

胶球泵p设于储球器2的出水端c与进水端e之间，储球器2的出水端c连接第一电动三通球阀f6的第一端口c，第一电动三通球阀f6的第二端口b与捕球器1的出水/进水端a管路连接，第一电动三通球阀f6的公共端口a管路连接胶球泵p的一端，通过阀门的切换使公共端口a与第一端口c或第二端口b连通；胶球泵p的另一端管路连接第二电动三通球阀f7的公共端口d，第二电动三通球阀f7的第一端口e连接储球器2的进水端e,第二电动三通球阀f7的第二端口f管路连接吸收器的冷却水管输入端。

第一电动三通球阀f6的第二端口b与捕球器1的出水/进水端a之间的管路上设有第一阀门f1；捕球器1的出球端b与储球器2的进水/进球端f之间的管路上设有第二阀门f2和第三阀门f3；储球器2的发球/出水端d与吸收器的冷却水管输入端之间的管路上设有第四阀门f4和第五阀门f5；第四阀门f4的一端连接储球器2的发球/出水端d，第四阀门f4的另一端连接第五阀门f5的一端，第五阀门f5的一端还连接第二电动三通球阀f7的第二端口f，第五阀门f5的另一端连接吸收器的冷却水管输入端。

第一无球空间的上端设有靶式流量开关u，靶式流量开关u与主机k内的控制器电连接，控制器的输出端连接第一电动三通球阀f6和第二电动三通球阀f7；储球器2和捕球器1上均设有视镜s；第一阀门f1、第二阀门f2和第五阀门f5均为手动球阀；第三阀门f3和第四阀门f4为电动二通球阀，电动二通球阀连接控制器的输出端。

其中，靶式流量开关u是将靶片安装在管路中，管路内的冷却水的流动冲击靶片使之弯曲变形，从而带动微动开关输出控制信号给控制器，通知控制器有水流可以启动机组，此时各个电动阀门可根据靶式流量开关u输出的信号由控制器进行打开或关闭。另外，本控制系统能够实现集中控制，随冷水机组的工作状况确定自动胶球清洁系统的工作状况，能够相互协调。即本控制系统能够通过靶式流量开关u判断冷水机组的冷却水是否处于最大或者较大工作流量状态，如果是，则直接进行清洗工作，如果不是则通过控制器控制冷水机组主机或者冷水机组冷却水泵加大流量，使其流量达到胶球清洗的要求，防止因流量不够的情况下进行清洗，导致胶球卡死在换热管内而不能回收，从而提高胶球回收率达到100%。

视镜s可随时观察胶球j的状况，确定胶球j是否更换等。

捕球器1内的胶球收集过滤件采用孔径为6~10mm的网板，对冷却水压力损失小，本实施例优选采用孔径为8mm的圆孔网板。

本实施例中，捕球器1的胶球收集过滤件和储球器2的胶球储存过滤件均采用漏斗结构，发球和收球速度快，收球率100%。

本实施例的工作原理为：

（1）发球状态：开启胶球泵p，接通第一阀门f1、第一电动三通球阀f6的a、b端、第二电动三通球阀f7的d、e端、第四阀门f4和第五阀门f5，其他阀门则处于断开状态；

冷凝器内的冷却水依次经冷却水管输出端、捕球器1的收球/进水端g（此时作为进水端）、捕球器1的出水/进水端a（此时作为出水端）、第一阀门f1、第一电动三通球阀f6的b、a端、胶球泵p和第二电动三通球阀f7的d、e端、储球器2的进水端e进入储球器2内；储球器2中的胶球j被冷却水在胶球泵p的吸力和泵送作用下依次经储球器2的发球/出水端d、第四阀门f4、第五阀门f5压入吸收器的冷却水管输入端内，冷却水管输入端接通吸收器的换热管，而由于冷凝器和吸收器之间的换热管连通，胶球j可对冷凝器和吸收器换热管内壁中的藻类、淤泥和软垢进行摩擦清除。

（2）收球状态：胶球j在冷却水的带动下，通过吸收器或冷凝器的换热管后，由捕球器1中的胶球收集过滤件拦下，等待收球；开启胶球泵p，以及接通第二阀门f2、第三阀门f3、第一电动三通球阀f6的c、a端、第二电动三通球阀f7的d、f端和第五阀门f5，其他阀门则处于断开状态；胶球j依次经第二阀门f2、第三阀门f3、储球器2的进水/进球端f（此时作为进球端）进入储球器2，并被储球器2的胶球储存过滤件拦下；冷却水在胶球泵p的吸力和泵送作用下通过第二阀门f2、第三阀门f3、储球器2的进水/进球端f（此时作为进水端）进入储球器2内，并穿过储球器2的胶球储存过滤件，依次经第一电动三通球阀f6的c、a端、胶球泵p、第二电动三通球阀f7的d、f端和第五阀门f5进入吸收器的冷却水管内进行循环利用。待回收完毕，胶球j将全部停留在储球器2中，等待下一次发球。

实施例2

如图3和图4所示:与实施例1的区别在于，第二电动三通球阀f7的第二端口f管路连接捕球器1的出水/进水端a，由于第一电动三通球阀f6的第二端口b与捕球器1的出水/进水端a管路连接，因此这两条管路可形成一条管路的两条支路，这两条支路的主管路处设有第一阀门f1，即第一阀门f1设于捕球器1的出水/进水端a处。捕球器1的出球端b与储球器2的进水/进球端f之间的管路上设有第二阀门f2和第三阀门f3；储球器2的发球/出水端d与吸收器的冷却水管输入端之间的管路上设有第四阀门f4和第五阀门f5。

其他结构同实施例1。

本实施例的工作原理为：

（1）发球状态：开启胶球泵p，接通第一阀门f1、第一电动三通球阀f6的a、b端、第二电动三通球阀f7的d、e端、第四阀门f4和第五阀门f5，其他阀门则处于断开状态；

冷凝器内的冷却水依次经冷却水管输出端、捕球器1的收球/进水端g（此时作为进水端）、捕球器1的出水/进水端a（此时作为出水端）、第一阀门f1、第一电动三通球阀f6的b、a端、胶球泵p和第二电动三通球阀f7的d、e端、储球器2的进水端e进入储球器2内；储球器2中的胶球j被冷却水在胶球泵p的吸力和泵送作用下依次经储球器2的发球/出水端d、第四阀门f4、第五阀门f5压入吸收器的冷却水管输入端内，冷却水管输入端接通吸收器的换热管，而由于冷凝器和吸收器之间的换热管连通，胶球j可对冷凝器和吸收器换热管内壁中的藻类、淤泥和软垢进行摩擦清除。

（2）收球状态：胶球j在冷却水的带动下，通过吸收器或冷凝器的换热管后，由捕球器1中的胶球收集过滤件拦下，等待收球；开启胶球泵p，以及接通第一阀门f1、第二阀门f2、第三阀门f3、第一电动三通球阀f6的c、a端和第二电动三通球阀f7的d、f端，其他阀门则处于断开状态；胶球j依次经第二阀门f2、第三阀门f3、储球器2的进水/进球端f（此时作为进球端）进入储球器2，并被储球器2的胶球储存过滤件拦下；冷却水在胶球泵p的吸力和泵送作用下通过第二阀门f2、第三阀门f3、储球器2的进水/进球端f（此时作为进水端）进入储球器2内，并穿过储球器2的胶球储存过滤件，依次经第一电动三通球阀f6的c、a端、胶球泵p、第二电动三通球阀f7的d、f端、第一阀门f1、捕球器1的出水/进水端a（此时作为进水端）进入捕球器1内，并经捕球器1的收球/进水端g进入冷凝器的冷却水管输出端循环利用。待回收完毕，胶球j将全部停留在储球器2中，等待下一次发球。

实施例3

如图5和图6所示:与实施例1的区别在于，将实施例1中的捕球器1的收球/进水端g去掉或封住，去掉第一阀门f1，将捕球器1的出球端b变为出球/出水端b。捕球器1的出球/出水端b依次经第二阀门f2、过滤器m管路连接第一电动三通球阀f6的第二端口b；捕球器1的出球/出水端b还依次经第二阀门f2和第三阀门f3管路连接储球器2的进水/进球端f。

其中，过滤器m用于阻挡胶球通过，只能通入冷却水。

其他结构同实施例1。

本实施例的工作原理为：

（1）发球状态：开启胶球泵p，接通第二阀门f2、第一电动三通球阀f6的a、b端、第二电动三通球阀f7的d、e端、第四阀门f4和第五阀门f5，其他阀门则处于断开状态；

冷凝器内的冷却水依次经冷却水管输出端、捕球器1的收球/进水端g（此时作为进水端）、捕球器1的出球/出水端b（此时作为出水端）、第二阀门f2、过滤器m、第一电动三通球阀f6的b、a端、胶球泵p和第二电动三通球阀f7的d、e端、储球器2的进水端e进入储球器2内；储球器2中的胶球j被冷却水在胶球泵p的吸力和泵送作用下依次经储球器2的发球/出水端d、第四阀门f4、第五阀门f5压入吸收器的冷却水管输入端内，冷却水管输入端接通吸收器的换热管，而由于冷凝器和吸收器之间的换热管连通，胶球j可对冷凝器和吸收器换热管内壁中的藻类、淤泥和软垢进行摩擦清除。

（2）收球状态：胶球j在冷却水的带动下，通过吸收器或冷凝器的换热管后，由捕球器1中的胶球收集过滤件拦下，等待收球；开启胶球泵p，以及接通第二阀门f2、第三阀门f3、第一电动三通球阀f6的c、a端、第二电动三通球阀f7的d、f端和第五阀门f5，其他阀门则处于断开状态；胶球j依次经捕球器1的出球/出水端b（此时作为出球端）、第二阀门f2、第三阀门f3、储球器2的进水/进球端f（此时作为进球端）进入储球器2，并被储球器2的胶球储存过滤件拦下；冷却水在胶球泵p的吸力和泵送作用下通过第二阀门f2、第三阀门f3、储球器2的进水/进球端f（此时作为进水端）进入储球器2内，并穿过储球器2的胶球储存过滤件，依次经第一电动三通球阀f6的c、a端、胶球泵p、第二电动三通球阀f7的d、f端和第五阀门f5进入吸收器的冷却水管内进行循环利用。待回收完毕，胶球j将全部停留在储球器2中，等待下一次发球。

本实施例相比实施例1而言，可减少管路肯阀门的数量，大大降低成本。

综上所述，本发明在空调设备正常运行时，通过在吸收器或冷凝器的换热管内通入胶球，利用比换热管内径大1-2mm的胶球，借助换热管两头的压力差摩擦换热管内壁的方式，除去或防止换热管内壁积聚污垢，达到换热管保持高效换热的目的。

本发明具有以下优点：

（1）通过一泵和两个电动切换阀，可大大降低胶球泵和管路的数量，不仅降低成本，还缩短了安装时间，使操作更简便；

（2）全程胶球泵不会接触到胶球，所以不会发生水泵叶轮切球的现象，可延长胶球和胶球泵的寿命；

（3）将自动胶球清洁系统应用于冷水机组中，无需进行选型配合，直接通过接管连接即可，且节省用地；

（4）集中控制，随冷水机组的工作状况确定自动胶球清洁系统的工作状况，能够相互协调；

（5）通过设置第一增压部，且第一增压部上未设置网孔，这样会减小无球空间内的水压，进而使得进水端的水压大于无球空间内的水压，使胶球在短时间内快速收回；通过设置第二增压部，且第二增压部上未设置网孔，能够使水流压力集中于第二增压部的底部，使胶球在短时间内快速发出，大大提高工作效率。