冷卻循環系統清洗

在冷卻循環系統中，冷卻水含有大量的鹽類物質、腐蝕產物和各種微生物，即使經過處理的水也不同程度的含有溶解固體、氣體及各種懸浮物，這些物質的存在會引起諸如沉積、腐蝕、微生物（藻類、菌泥）繁殖等問題。

循環冷卻水系統運行一段時間後水側會結有大量的鈣鎂碳酸鹽垢及微生物淤泥等，這些污垢牢固附著於銅管內表面，導致傳熱惡化、循環壓力上升，影響機組的運行效率，造成較大的經濟損失。這些問題的存在，會給循環冷卻水系統的安全運行帶來危害。

基本介紹

• 中文名：冷卻循環系統清洗
• 存在問題1：排污水量大
• 存在問題2：冷卻塔填料易結垢
• 存在問題3：補水量大造成費用增加

冷卻系統清洗的實際意義

腐蝕與結垢

冷卻循環系統運行過程中，系統內會發生腐蝕和結垢，垢下腐蝕會造成系統中與水接觸的金屬逐漸溶解變薄，最終報廢。特別是水質較差的地區，水對金屬的腐蝕速度一般在0.3g/m2.h 左右，而水循環系統中，由於水長時間的不斷循環，並伴有蒸發過程和微生物的繁殖，以及垢渣量的增加，都會加速腐蝕速度，事實上，冷卻水系統的腐蝕速度都在0.48g/m2.h左右，冷卻水系統的金屬腐蝕速度在0.6g/m2.h，如果不採取相應的措施，那么水循環系統的壁厚1寸以下的管道只需半年就會大面積、全方位的開始滲漏，1寸以上的管道只需6年的時間就會出現同樣的結果。結垢則會使水循環系統的換熱效率下降，造成能源的極大浪費。

中央空調冷卻循環水的問題

中央空調的開式冷卻塔的運行當中，系統內循環冷卻水與空氣有大量的接觸，一方面水中CO2逸入空氣中，水中的碳酸平衡狀態因而被破壞。另一方面冷卻水中帶入了溶解氧，從而造成了水質不穩定。在系統中產生水垢及腐蝕現象，同時空氣塵埃中有機物、微生物等也會帶入水中，不斷的積累和繁殖。上述產生的水垢、腐蝕和生物粘泥，三者不是孤立的，是互相聯繫和相互影響的，如鹽垢和污垢往往結合在一起，結垢和粘泥能引起或加重腐蝕。因此冷卻循環水處理的主要任務就是消除或減少結垢、腐蝕及生物粘泥的危害，以保證整個循環水系統的效率和使用年限。

中央空調冷卻系統清洗

空調冷卻水系統的循環水處理一直是人們爭論和探討的問題，目前國內的現狀是：

1、不進行處理或採取簡單地排污來控制結垢或腐蝕。

2、補充水進行軟化來控制循環水水質。

3、冷卻水系統上增設靜電水處理器，來防垢、除垢、殺菌和滅藻。

4、在冷卻水系統中投加藥劑（阻垢、緩蝕、殺菌、滅藻）來控制結垢，腐蝕和微生物。

空調冷卻水系統幾種清洗方法方法的比較

1、 不投藥運行，從表面上看，短時間未見有什麼嚴重的問題。其實，兩至三年後，這種錯誤的運行造成的後果會明顯的暴露，而帶來不可挽回的嚴重事故，如單採取排污，浪費巨大。

2、 採取軟化處理，目的是去除Ca2+、Mg2+離子，實踐表明帶來的不僅初步投資大，運行費用高，而且仍會引起設備和管路的腐蝕、結垢和微生物的繁殖，原因很簡單，由於水中Ca2+、Mg2+離子減少了，水中溶解氧、CO2、氯離子對金屬的腐蝕推動了緩衝作用，水中的鐵與溶解氧產生了自催化反應，生成氫氧化亞鐵，在溶解氧存在的條件下，氫氧化亞鐵在適當的溫度下形成了Fe2O3·nH2O即鐵鏽。實測表明碳鋼在北京市自來水中的腐蝕率為1.12mm/α,軟化水中腐蝕率為3.27mm/α,對腐蝕物垢樣分析中Fe2O3的含量占77.6%。

3、 靜電水處理器是近幾年來在中央空調冷卻水循環系統中開始採用的一種水質控制方式。它是一種物理作用，利用靜電場進行水處理，這種水處理器製造廠稱，既能防垢，又能除垢，併兼有顯著的殺菌作用。但從測試結果及用戶反映來看，除垢效果一般，對緩蝕和殺菌作用，經檢測沒有變化。此外，該設備價格昂貴。

4、 在循環冷卻水系統中投加阻垢、緩蝕、除菌、滅藻劑來抑制結垢、腐蝕和微生物的繁殖，阻垢的作用是防止CaCO3的晶核生成，防止CaCO3的晶體生長，分散CaCO3晶體，使其不產生凝聚。緩蝕作用是包括對鐵離子的封閉作用和對氫氧化亞鐵的分散作用。這種處理方式是國內外較為完整和成熟的處理方法。

中央空調水處理存在的問題

1、 排污水量大

由於北京地區空氣濕度低，所以冷卻水塔的傳熱方式以蒸發換熱為主，所以水的損失量大，濃縮時間短。由於水處理化學藥劑的局限性，一般對濃縮倍數的要求不超過4倍。所以造成排污水量大。

2、 冷卻塔填料易結垢

由於冷卻塔一般採用塑膠，所以對阻垢劑的要求比對金屬壁的要求要高。對於濃縮倍數要求小兩倍。但由於冷卻塔結構的原因，特別是橫流塔，冷卻塔的填料更易結垢。

3、 補水量大造成費用增加

按北京市的平均水質來看，每天的補水量一般在20%的循環水量。如果濃縮倍數控制為4倍排污水量要達到7%至10%。排污水量的增大，必將補充相應的藥劑，藥劑的費用相應的按比例增加。

五、 問題的原因：

根據我們的研究，水中懸浮物（TDS）的含量對系統的運行有著一定的影響，其表現為：

1、TDS對循環水系統腐蝕率的影響

試驗水質情況 TDS對腐蝕率的影響

2、濁度對腐蝕率的影響

TDS對阻垢劑的阻垢率的影響

濁度越高，腐蝕率越高

3、TDS對水處理藥劑的阻垢率的影響

TDS越高，阻垢率越低。

解決問題的方法

1、 線上式監測及排污

在實際管理中，由於空調用冷卻水負荷變化大，運行時間不定，用手動日常管理排污管往往是非常困難的，簡單的方法是以水的電導率、PH值為指標控制冷卻水的濃縮倍數，濃縮到上限時，進行強制排污，當電導率或PH值達到下限時，停止強制排污。

這種方法實現了自動控制，流程如下所示：

中央空調冷卻水加藥系統流程

由於控制器是微電腦控制的，故可實現自動監測、自動排污、自動加藥。採用這套控制系統使得藥劑的投加量及時效性都將趨於合理。從而更有效地控制系統的結垢、腐蝕及菌藻的滋生。

2、 濃縮倍數的管理

一般情況下，濃縮倍數控制在3.5—4倍。超過了應儘快排污以保證系統水質正常。

3、 日常管理

（1）、加強監測

（2）、保持冷卻塔塔盤清潔

敞開系統容易將灰塵、泥沙等帶入系統內積聚在塔盤上，這些雜質極容易與菌藻類微生物結合形成粘泥，故必須每月清理一次冷卻塔，防患於未然。

（3）、保持風機盤管翅片清潔

風機盤管是中央空調系統重要的換熱設備。每到夏季冷凝水使得翅片濕潤，極易產生菌類等微生物，加之灰塵煙霧的影響往往使翅片被污物封蓋，影響了換熱效果，又由於翅片縫隙較小，翅片較厚，很難清洗乾淨。

建議定期採用DA—111翅片清洗劑進行清洗，保持盤管的傳熱係數。

（4）、保持風機盤管接水盤的清潔

風機盤管接水盤是排出盤管冷凝水的裝置。因微生物繁殖和粘泥的生成，常常造成冷凝水蒸氣外溢，給用戶造成不必要的損失。特別是高級賓館、飯店，不僅損壞了室內裝飾的完美性而且增加了疏通接水盤排水管的勞動量和維修費用。

建議定期採用DA—112管道通藥劑,保持接水盤排水管的通暢。

（5）、認真做好冬季保養工作

中央空調冷卻冷凍循環系統停用期，一般情況下均將冷卻水放掉以防止發生凍裂設備及管路等事故的發生。但是冬季設備金屬表面與空氣中的氧反應極易造成設備的鏽蝕，所以必須對系統進行保養，建議採用DA—505中央空調濕保劑對設備進行保養。該產品具有藥效強、易操作、投資少、效益高、保護膜維持時間久（6—8個月）等特點。

（6）、開機前做好系統清洗、預膜工作

預膜的目的是讓清洗後處於活化狀態下的活潑金屬表面上，在投入正常運行之前生成一層完整而耐蝕的保護膜。

（7）、及時維修設備

防止水系統的跑冒滴漏，如有跑水及時補加藥劑。

4、 旋流式過濾器

經過我們的多次試驗，提出了在原自動監測、自動加藥、自動排污的基礎上增加了一台旋流過濾潔水器，，降低懸浮物及濁度，從而使緩蝕阻垢劑的效果達到最佳，且又降低了排污量，達到了節水、節省費用的目的。

（1）、旋流式過濾潔水器採用一級離心、二級過濾的方法，除去水中大小顆粒，並巧妙地採用與水泵並聯的方式與管道連線，可以充分利用水泵揚程克服本設備的阻力。旋流過濾採用純機械式工作原理，對設備和系統無任何不良影響。過濾器採用合成有機材料，具有過濾阻力小，納污容量高等特點。

（2）、旋流過濾器對懸浮物的去除作用：過濾器對懸浮物的去除效果非常明顯。

（3）、旋流過濾器對濁度的影響：過濾器對濁度的去除也很明顯。

工業設備冷卻系統清洗

化學清洗

化學清洗就是在整個冷卻水系統正常運行的情況下對系統進行化學清洗。

化學清洗流程:

殺菌滅藻清洗→酸洗除垢→水沖洗→預膜→水沖洗→水質穩定處理

注意事項

施工人員進入現場必須按規定戴好勞保用品，需要穿膠鞋、膠皮手套、口罩及眼罩；施工現場要有良好的通風，操作現場要有方便、充足的水源；如誤觸，用大量清水沖洗。

腐蝕率測定

清洗施工前，採用失重法對相當於設備材質的標準腐蝕試片進行了腐蝕率測定。經測定，各種設備材質的腐蝕率均符合HG / T 2387－92《工業設備化學清洗質量標準》的要求。

表1 標準腐蝕試片腐蝕率

TXC-1; 清洗劑濃度; w %	溶液; 體積; ml	溫度; oC	時間; h	標準試片	腐蝕率; g/(m2·h)	標準腐蝕率; g/(m2·h)
10	500	55	6	HSn70-1	0.042	2
A3鋼	0.32	6
20#鋼	0.11

除垢率測定

用從設備中取出的有代表性的管段做清洗去污實驗，實驗結果如下：

表2 清洗除垢率

清洗液濃度; w %	清洗液體積; ml	溫度; oC	時間; h	監視管; （根）	除垢率（目測）; %
10	2000	55	1	4	100

實驗表明，管內的污垢與清洗液迅速反應並放出大量氣泡，1小時內污垢完全溶解，目測管內潔淨，除垢率符合HG / T 2387－92《工業設備化學清洗質量標準》的要求。

磁力泵循環方法清洗

設備的清洗及有效控制

首先要打開一個管道連線埠，拍照取樣。而後進行菌藻的粘泥剝離。用一個200升的藥劑循環桶用泵拉起循環後，加人進口奧地利一比姆公司生產的“滅克菌 ABR- L”粘泥剝離劑進行粘泥剝離處理。運行1小時後，檢查粘泥剝離情況，打開管道連線埠，用手指摸一下連線埠的內壁，以沒有粘浴的感覺準，視為粘泥剝離乾淨廠。

而後進行多次沖洗，目的是將粘泥菌藻的屍體沖洗乾淨，以免殘留的粘泥菌藻屍體會引起設備的腐蝕。

第二步是向藥劑循環桶內加人進口奧地利一比姆公司生產的“克垢之星一5號”進行除垢清洗，藥量濃度維持在P日=1一2。同時用500m1燒杯從藥劑循環桶內取400m1的清洗液，並在要液內拄上標準試片。

標準試片的懸拄方法是，在有條件的時候，要將被懸拄試片烘乾後稱重，並做登記，在進行懸拄。多種拄片懸掛在同一個器皿中時.互相之間應保持一定的距離，並無規則擺續懸拄，以免產生化學電池，造成電化學電池腐蝕。待清洗完畢後取出拄片，用清水沖洗乾淨，烘乾後稱重記錄，與清洗前的登記數據進行比較，計算此次清洗的腐蝕速率。清洗的標準質量應符合日0丁2387- 2007《工業設備化學清洗質量標準》和CB/T3760-1996《鋼管、銅管鋁管的化學清洗》。

清洗過程中，藥劑循環桶內有大量的氣泡生成，清洗時要注意安全。當P日值曾加，說明藥劑濃度下降廠，要急時補充藥劑。運行6小時左右時，藥劑循環桶內沒有氣泡出來，測得清洗藥液的藥劑濃度P日值仍然是1- 2，說明除垢清洗基木完成。打開管道連線埠對比清洗前的取樣照片，清洗率在95%以上。

在此以對不鏽鋼系統除垢為例(如鍋爐、管道系統、熱水器等)。首先確認設備無嚴重腐蝕，之後用管路將水泵、循環槽和被清洗的設備連線成獨立的循環系統，注人清水進行循環，如無泄露再將根據容水量及垢厚度按5} 15%的稀釋比加人克垢之星一5號進行循環清洗。將克垢之星一5號先進行初步溶解後再加人系統。當P日值小於2.5且保持不變時，清洗結束，將廢液用鹼中和後排放掉如果藥量不夠，可隨時添加藥劑繼續清洗。

按2}5%的稀釋比濃度使用克垢之星一5號最佳，在每一千升這樣的溶液中加人2}3千克緩蝕劑一KF,在清洗液適當翻滾的情況下，溫度大約保持在50}

700C，並使其反應大約4}6個小時，之後可按除垢方法繼續進行。

第三步進行中和、鈍化、預膜處理，將清洗液排淨，多次沖洗，以P日=5.5- 6為肩’，向藥劑循環桶內加人進口奧地利一比姆公司生產的“特靈中性一1號”，檢測藥劑循環桶內P日值，應在8-9}P日值不足時繼續加人特靈中性一1號，直至P日=8- 9，並保持這一濃度，循環6小時以上，使中和、鈍化、預膜處理一次完成清洗後的檢驗。

打開不同材質的連線埠，肉眼查看，不鏽鋼光亮無銹腐蝕速率計算跡，無孔蝕銅材質均光亮無孔蝕。