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致於水中影響結垢的水溶性帶正電位的金屬離子逐漸附著於熱 表1、冷凝器管壁清潔方法比較
交換器或管路本身的壁面，形成所謂的水垢雛形，即所謂的顆 優點 缺點
粒狀軟性附著物。如果這些顆粒狀軟性附著物沒有清除，就會 棉球式 可於冰機不停機狀態下保養維護 海綿球摩擦耗損需定期更換
尼龍刷式 尼龍刷更換頻率較低 四通閥異常時將連鎖冰機停機
[04]
在金屬管壁形成硬質的水垢 。 尼龍刷狀態需停機確認
加入負電子裝置使熱交換器管壁內形成一個強勢負電位系 (適用於定期停機保養之系統)
電雙層式 毋須修改管路 大型系統管路電場分布不易配置，
統，使金屬離子無法附著於管壁如 圖3。
初設成本高

3. 研究方法

傳統改善冰水主機冷凝器趨近溫度方法為卸除冷凝器端蓋
並以尼龍刷執行銅管清潔，清洗成本高且工程具一定風險，此
方式無法即時確保銅管內部之潔淨度，且夏季時冰機停機保養
將降低冰水系統裕度。透過文獻研究得知自動通管系統已有多
家企業皆已導入使用，此系統可維持低冷凝器趨近溫度且不影
響冰機運轉，但因海綿球具磨耗問題，故需定期更換以避免清
圖3、雙電場示意圖
洗效果變差。

② 尼龍刷式 3.1 ACTS設計與閥件動作

安裝四通閥於冷凝器與冷卻水泵浦間如 圖4所示，閥件切 海綿球自動通管系統主要組成元件如下：
[05]
換改變水流方向以擊出尼龍刷達成管壁清潔之目的 。因清洗 ① 棉球捕球器：管路內部具#304不銹鋼多孔網狀圓柱型內
時冷卻水流動方向與原廠設計不同，可能導致熱交換效果不穩 襯，可將棉球100%捕捉並且減小壓損如 圖5。
定，且冷卻水閥件切換異常時將造成冷卻水流量不足而連鎖冰 ② 泵浦：採用2HP立式泵浦加壓冷卻水如 圖6，使棉球離
水主機停機。 開捕球器並回到收集器中，小馬力立式泵浦既節省空間
且容易維護。
③ 棉球收集器：如 圖7，與捕球器原理相似，物件上安裝
可觀測視窗與關斷閥件，於巡檢時可觀察海綿球損耗程
度，於冰機不停機狀態下關斷閥件執行更換作業。
④ PLC&人機介面：自動控制海綿球迴路閥件切換，達成
一對多控制，如 圖8所示，可與冰水主機狀態連動，並
將系統狀態及警報回傳至SCADA監測。

圖4、尼龍刷式通管系統動作原理

③ 海棉球式

利用直徑較冷凝器銅管略大之海綿球，以泵浦加壓推送進
入冰水主機冷凝器中，海棉球適時通過冷凝器內每一根銅管，
同時將可能之腐蝕，沉積物清除乾淨，防止結垢腐蝕機制繼續
[06]
進行，確保冰水主機運轉效率 。
各冷凝器管壁清潔方式優劣比較如 表1所示。

圖5、捕球器內部構造及外觀

FACILITY JOURNAL 09 2022 65