中央空调水循环系统

中央空调水循环系统（精选七篇）

中央空调水循环系统篇1

关键词：中央空调水循环系统,变频调速,节能,反馈控制参量

近年来, 随着变频调速技术的节电原理越来越为人们所认识与重视, 不少的中央空调用户已实施或准备实施中央空调变频节能改造, 但在已实施的中央空调变频技术改造中, 普遍存在由于对中央空调系统运行特性及变频技术不作深入研究, 就想当然简单化, 甚至以极其错误方式予以应用实施的现象。为此, 以下着重就中央空调水循环系统应用变频技术的反馈控制参量选取作些探讨, 希望据此能为从事该行业的科技人员及有兴趣的朋友提供些有益的借鉴。

一、科学有效的反馈控制参量选取是研发与模拟量运算控制相关的自动控制系统的最基本要求

反馈控制参量的选取是否能真实反映、充分体现被控对象的固有特性, 是直接影响与模拟量运算控制相关的自动控制设备的预期控制目标能否实现的最基本决定因素, 因此, 对反馈控制参量的选取进行充分的分析论证, 甚至建立必要的数学模型仿真, 以获得真正科学、合理、可行、有效的反馈控制参量, 是自动控制设备研发过程必不可少的设计步骤与研发要求。

二、中央空调系统的运行特性与运行控制水平间的关联性分析

中央空调系统的运行工况取决于制、供冷 (暖) 负荷的需求, 而制、供冷 (暖) 负荷的需求能否得到满足, 制、供冷 (暖) 质量的好坏又取决于系统控制质量的高低, 能否以更低的电能消耗, 花更少的钱达到尽可能高的制、供冷 (暖) 质量, 更与系统控制技术水平的高低息息相关;这是因为影响制、供冷 (暖) 负荷变化的因素多而复杂, 如:环境气温、用冷 (暖) 人数、制、用冷 (暖) 设备热交换效率、用冷 (暖) 场所冷 (热) 量损耗等的变化, 无不影响制、供冷 (暖) 负荷的变化。同时, 这些因素的变化均具有多变, 不确定及相互作用, 相互影响, 相互制约的特点。从中央空调机组的工作原理 (可参考有关文献介绍, 此略) 可知, 这些因素的变化, 将直接或间接导致机组运行条件及运行工况的改变。

三、能综合、准确反映中央空调系统运行工况且易于可靠、准确

检测的物理量自然是对中央空调水循环泵进行变频节能技改时, 真正科学有效的频率调节反馈控制参量

由冷水式机组组成的中央空调冷冻、冷却水循环系统, 有三个主要且易于可靠、准确检测的物理量, 即水流温度 (或温差) 、压力 (或压差) 、流量。在此, 我们要关心的是这三个物理量中哪个才能真正综合、真实、准确地反映中央空调系统的运行工况及运行条件的变化。

(一) 温度 (或温差) 参量

我们知道, 对于冷水式中央空调机组, 无论其构成如何, 其随供冷负荷变化的运行工况调控, 无一例外地都取用机组的冷冻出水温度作为反馈控制参量, 由此足已说明, 影响中央空调系统运行工况的多种因素无论如何复杂多变, 却无一不与温度有关, 并且均在机组冷冻、冷却水温度的变化中得到最终的综合反映, 只是, 这种反映在中央空调运行过程中, 具体就冷冻、冷却出水、回水的温度变化而言, 存在一定的差异性。

对于冷冻水系统, 机组的冷冻出水温度被选为调控机组运行工况的反馈控制参量, 其变化直接受机组调控 (过程中受回水温度的叠加效应与相互作用影响) , 因此, 当供冷/暖负荷变化时, 将随机组运行工况的自我调节而变化, 但相对回水温度而言, 其波动幅度较小, 较平稳, 显然, 由于我们对中央空调水循环系统进行变频节能技改的调控对象是水泵而非机组, 因此, 即使不考虑机组冷冻出水温度波动幅度小而平稳的特点, 如果选用此物理量作为水泵调控反馈控制参量, 因犯了自动控制中不该犯的反馈控制参量与被控对象错位的明显错误, 因此, 其调控目标不可能实现是可想而知的;而回水温度变化主要取决于供冷/暖负荷的变化 (过程中受机组出水温度的叠加效应与相互作用影响) , 因其变化能综合、准确地反映制、供冷/暖负荷及制、用冷/暖设备的热交换效率变化, 因此, 只要采用的控制算法是让水泵运行状态不是试图去改变这种客观存在的变化而是考虑如何更好适应、真实反映这种变化, 则毫无疑问, 冷冻回水温度是对中央空调水循环冷冻泵进行变频节能技改时, 科学有效、非常理想的反馈控制参量;至于冷冻回、出水温差, 因冷冻出水温度变化的平稳性, 决定了其与冷冻回水温度一样, 都能综合反映冷冻水回、出水温度 (换言之即供冷/暖负荷与机组制冷/暖工况) 的变化, 因此, 这同样也是个科学有效、理想的反馈控制参量;区别仅在于, 因是回出水的温度差, 因此, 相对于冷冻回水温度而言, 其波动幅度绝对值较小, 故对于具备按时段切换取用冷冻回水温度, 回、出水温差作为反馈控制参量的中央空调变频节能设备, 应注意增设与反馈控制参数相关的适应性修正参数给定设置并具跟随自切换功能。

对于冷却水系统, 由于机组对冷却出水温度并不控制, 其变化将随着机组在适应供冷/暖负荷变化而自我调节的运行工况变化而变化 (冷却回水温度对机组运行工况的自我调节变化有直接影响, 过程中冷却出水温度与回水温度存在叠加效应与相互作用关系) , 因此, 表面看, 选取其作为冷却泵的调频反馈控制参量未尝不可, 但只要稍为深入研究, 我们将发现:因冷却出水是未经冷却塔冷却的水流, 因此, 其温度变化未能综合、及时、准确地反映冷却塔热交换效率的变化 (该变化受环境气温、水流量及温度等因素影响) , 而冷却回水是经冷却塔冷却的水流, 其温度变化能真正综合、及时真实反映机组制冷/暖运行工况和冷却塔热交换效率的变化;同时, 我们知道, 控制冷却回水温度在一定的合理、允许范围内, 是改善并确保机组经济、正常、安全可靠运行的极其重要技术指标, 所以, 对冷却泵的变频调控, 真正科学有效的反馈控制参量是冷却回水温度而非冷却出水温度;至于冷却回、出水温差, 很显然, 因其与冷却回水温度一样能综合、及时真实反映机组制冷/暖运行工况和冷却塔热交换效率, 因此, 同样是对冷却泵进行变频调控时科学有效的可选反馈控制参量, 仅因实际应用中, 选用冷却回水温度作为冷却泵变频调控的反馈控制参量在做到科学有效前提下, 还使系统的检测设备配置更省, 控制软件编程更简化, 且为确保机组可靠安全运行, 其应设控制参数更利于操作人员所理解与准确把握, 故一般在控制设备软件设计中只需考虑选用冷却回水温度作为冷却泵变频调控的反馈控制参量即可 (对于冷冻系统, 之所以考虑加配温差控频选择功能, 主要是出于对冷冻系统而言, 昼夜交替间随着环境气温及人体活动相差较大, 使人体对冷热程度在感受上有较大差异, 因此, 夜间对冷冻泵取用波动幅度较小的温差进行调频控制, 将使变频节能效益更高, 除此, 并无其他技术上的必要要求) 。

(二) 压力 (压差) 或流量参量

1) 冷冻、冷却水循环泵的输出扬程[亦即压力 (压差) ]与流量参量, 是性质相同, 对应水泵运行工况为反比关系变化的一对参量, 当在保持水泵运行工况不变情况下, 他们的变化则仅与管网阻力变化相关 (由管网中的阀门开关数量或开度变化引起) , 而与影响中央空调负荷变化最主要的环境气温及制、用冷/暖设备热交换效率的高低变化不存在任何直接的物理对应关系。

2) 毋庸讳言, 流经冷水机组蒸发、冷凝器的冷冻、冷却水压力 (压差) 、流量的高低, 对冷水机组的运行工况及能否正常安全运行有着直接而重要的影响。在安全方面, 要求在机组运行中, 必须保证流经蒸发、冷凝器的冷冻、冷却水压力 (差) 必须大于下限阀值而小于上限阀值;而在对机组的运行工况影响方面, 这两个参数的变化影响作用, 是通过影响机组蒸发、冷凝器内的热交换效率, 使机组作出相应的调节, 最终使冷冻出水温度围绕控制给定目标值上下波动变化得以反映;不难理解, 对于影响中央空调运行工况的各种因素, 只有当用冷终端装设伐门等节流装置时, 压力 (差) 、流量这两个物理量才与用冷/暖终端使用量间存在相应的物理对应关系, 除此, 与影响供冷/暖负荷变化最主要的环境气温, 以及其他如:用冷/暖终端热交换效率高低变化, 用冷 (暖) 场所因空气流通导致的冷 (热) 量损耗变化等均无任何相应的物理对应关系, 亦即, 这两个物理量的变化, 皆因改变系统管网状态 (伐门的开关量、开度) 或水泵的运行工况 (如转速等) 引起, 因此, 只有在用冷/暖终端装设伐门等节流装置时, 用冷/暖负荷的此部分变化才能通过水流压力、流量的变化得以反映[现实中, 在用冷/暖设备上装设的电磁、电动伐等因存在阀门安装部位的保温难以做到完全封闭处理而很容易产生冷凝水积聚、滴损周边其他设施的外观与寿命;同时, 应用于流体温度较低或较高管路中的电磁阀, 随着投用时间日久, 很容易因锈食造成卡位等动作失灵而损坏, 维护工作量很大, 因此, 绝大多数中央空调用户, 在系统投运一段时间后, 工程维修人员都采取坏一个取消一个的方式逐步取消终端所装伐门, 对于这样的系统, 供冷/暖负荷与水流压力 (压差) 、流量间不再存在任何可获取的物理对应关系]。

四、结语

中央空调循环水系统腐蚀分析与对策篇2

关键词：中央空调系统,循环水,污垢,腐蚀

中央空调系统具有投资成本低、安全可靠、容易管理控制、节约能耗等优点, 因此被广泛的应用在各种高楼大厦中。中央空调系统主要由冷却水系统和冷 ( 热) 媒水系统两部分组成, 在这两大循环水系统的长时间运行下, 中央空调系统的各种管道会受到不同程度的污染, 其中结垢和腐蚀是最常见的现象。它们会使中央空调系统的工作效率急速下降, 同时伴随着超额的能量消耗, 而且结垢和腐蚀会导致中央空调系统的不正常运行, 减少受损设备的使用期限[1]。本文主要是针对这些问题, 对结垢和腐蚀现象从机理层面进行解释, 然后根据机理分析提出应对措施。

1 污垢及腐蚀对中央空调系统的影响

1. 1 设备使用期限减少, 维修经费增加

中央空调循环水系统及其设备都有一定的使用寿命, 容易受到一些因素的影响, 尤其是结垢和腐蚀。当中央空调循环水系统发生轻微的结垢时, 会造成管路堵塞, 增加维修费用; 当中央空调循环水系统结垢已久甚至发生腐蚀现象时, 则会造成管道渗漏、泄露以及设备穿孔等现象, 使系统运行瘫痪, 需更换管道设备, 使人力物力大大增加。

1. 2 运行效率降低, 能量消耗增加

运行效率是表征中央空调系统主要性能指标之一, 而运行效率的高低主要体现在导热的快慢[2]。物体的导热量受到很多因素的影响, 有环境温差、导热厚度、导热系数等。不同的物体有不同的导热系数, 中央空调的循环水系统中的管道材质主要有碳钢和紫铜两种, 其导热系数分别为48 W/ ( m·K) , 380 W/ ( m·K) , 引起管道结垢的碳酸盐垢和油脂层的导热系数则较小, 分别为0. 58 W / ( m·K) , 0. 117 W / ( m · K ) , 仅占碳钢导热系数的1. 21% 和0. 24% 、紫铜导热系数的0. 15% 和0. 03% , 从而导热效率下降。导热量的大小还与壁厚成反比, 故随着结垢厚度的增加, 热交换效率下降, 若要维持热交换量, 则需要增加耗电量, 造成能源的消耗。

2 管道污染生成的机理原因及其产生的影响

中央空调的循环水系统主要包括冷却水系统和冷冻 ( 采暖) 水中央空调循环水处理系统两部分, 系统中流动的绝大部分来自城市给水厂, 水中含有各种阴阳离子, 主要有Ca2 +, Mg2 +, K+, HCO3-, Cl-, SO42-, PO43-等, 且也会存在着粒径不大于0. 17 mm的悬浮颗粒物质[3]。这些阴阳离子浓度的变化就是引起中央空调循环水系统运行过程中结垢、腐蚀、微生物影响等问题产生的主要根源。

2. 1 结垢

在中央空调循环水系统中补充水带入的难溶或微溶盐会影响管道内水的流动, 当高浓度的难溶或微溶盐补入时, 就更容易发生结垢现象, 尤其是在管道中流速缓慢的位置。而且在中央空调的冷却水系统中, 水中难溶盐或微溶盐的含量会随着其浓缩倍数的升高而提高, 水温和其与管壁的温差变化则是引起水的浓缩蒸发的主要原因。循环水系统中含有很多不稳定的盐类在传热过程中容易分解, 比如碳酸氢盐的分解反应如下[4]:

此反应中的沉淀物Ca CO3会沉积在管道内壁或换热器的传热面上, 产生的气体CO2则会在中央空调循环的敞开的部分从水中逸出, 进而导致水的p H值升高, 形成碱性环境, 发生以下反应:

产生的这些水垢有着较低的导热性能, 这对中央空调系统中的换热器的传热效率及各种设备的稳定运行产生严重的影响, 首先会使能量消耗明显增加, 如果结垢处数量繁多且垢点较厚, 则会造成管路堵塞, 使中央空调系统的流量减小, 管路运行压力不正常, 以至于最后导致系统瘫痪, 无法运行。

2. 2 腐蚀

由于中央空调循环系统中的各管道及设备的构成材质主要是碳钢、铜等, 所以腐蚀现象尤其是电化学腐蚀是不可避免的。这些金属材质表面凹凸不平, 容易形成电池。当碳钢与含有溶解氧的循环水接触后, 一些微小的腐蚀电池就会在碳钢表面形成[5], 主要发生氧化—还原反应, 如下:

阳极反应:Fe→Fe2++2e;阴极反应:O2+2H2O+4e→4OH-;在循环水中:Fe2++2OH-→Fe (OH) 2。

若是水中溶解氧含量多, 白色沉淀物Fe ( OH) 2中的Fe2 +极易被氧化为Fe3 +, 故而生成红棕色的铁锈, 即Fe2O3的水合物。沉淀物的生成会加速阳极反应的进行, 使Fe不断的溶解为Fe2 +, 使Fe腐蚀, 同时水中的溶解氧会富集在阴极表面, 影响金属表面保护膜的性能, 使腐蚀加速[6]。

2. 3 微生物影响

中央空调循环水系统中的微生物主要是指滋生的细菌、真菌、藻类等物质, 它们对循环水系统的影响也是不可忽视的, 因为它们不仅会促进污垢的沉淀, 还会加速腐蚀, 阻碍正常运行。

在中央空调敞开的冷却水系统中, 经常看到喷淋式冷却塔的表面和布水管的内壁上布满了含有微生物群体的绿藻、灰色粘泥及其生长代谢产生的分泌物的胶状物[7], 这是因为系统中适宜的温度和喷淋过程中溶入的氧气为微生物的生长提供了有利的条件, 以致其大量繁殖。这些粘泥等物质在水的循环下附着在系统的各金属部件的表面上, 加速了结垢的形成, 导致系统水流量因管路堵塞而减少, 热交换速率下降, 能量消耗增加。

同时管路的腐蚀与微生物的滋生也有一定的相关性, 这是因为水中微生物的代谢产物和分泌的粘液与循环水系统中的水垢、杂质结合在一起形成较大的污垢附着在金属表面, 水中含有的一些厌氧菌在缺氧的条件下就会发生反应, 如世代时间短的硫酸盐还原菌, 它们通过分解水中的硫酸盐[8], 来引起金属腐蚀:

我们经常看到的设备表面或管道壁上有一些外表坚硬但内部疏散多孔的锈瘤, 若不及时清理, 面积会越来越大。其产生原因则是铁细菌的繁殖, 它氧化释放的能量有助于细菌的生存, 其反应如下:

还有补充水的水质也是影响系统运行原因之一。如果补充水浊度较高, 含有微小泥沙或胶状物质以及灭藻灭菌不及时等都会产生结垢, 随着污垢体积的增大, 为微生物的生长繁殖提供适宜的条件, 进而引起腐蚀。

以上这些现象, 对中央空调水循环系统都有严重的影响, 系统中的设备和管道会由于腐蚀穿孔, 导致渗漏、泄露, 最后造成系统瘫痪, 无法运行。

3 循环水问题应对措施

在循环水系统中, 控制其中的水质和适当的处理对解决循环系统中腐蚀和沉淀物带来的危害及其所产生的后果有很大的帮助。目前解决措施主要分为物理除垢和化学除垢, 其中物理除垢则是靠静电和磁化, 在小型系统中应用比较多, 缺点是没有形成系统的使用技术, 效果甚微[9]; 而化学除垢相对来说有比较系统的处理方法, 技术比较成熟有效, 被应用在较多的中央空调循环水系统中, 具体步骤如下。

3. 1 清洗

清洗是化学除垢的第一步, 即通过物理水冲和化学药冲来清除管道中的污垢和沉积物, 将物理冲洗和化学清洗结合起来, 以此使管道保持流畅, 系统正常运行。清洗的具体过程如下:

1) 物理冲洗。在一定的压力下, 用水将中央空调系统管路中的淤泥和杂物冲洗掉, 但是由于淤泥或油垢的粘滞性, 会保留部分残渣物。

2) 化学清洗。在中央空调循环水系统中加入一些药剂, 如表面活性剂和阻垢分散剂等, 在这些药剂的作用下, 管道中物理冲洗后残留的污垢油垢与管壁的结合力、附着力降低, 导致垢层软化, 从而剥离得以去除[10]。

3) 当使用表面活性剂之后, 若有大量泡沫产生, 则需加入消泡剂。液体石蜡和硬脂酸类的消泡剂是中央空调系统中常用的, 用量可以根据现场实际情况调整, 一般使用浓度为3 mg/L ~5 mg / L。

4) 检测离子浓度。循环水系统的浊度、铁离子或钙离子含量在化学清洗开始后会有所增加, 为避免造成不良后果应随时监测。清洗24 h ~ 48 h后, 当浑浊度、铁离子或钙离子含量增长缓慢并趋于稳定时, 即可停止清洗[11]。当完成清洗时, 则需要通过不断的排水补水进行系统置换。最后当浊度达到标准时, 实行下一步骤。

3. 2 预膜

预膜是对清洗进行进一步巩固, 为了防止初腐蚀的产生, 在清洗后, 往中央空调系统中投加足够的缓蚀剂, 以在金属表面形成保护膜。聚磷酸盐是常用缓蚀剂中的主要物质, 其负离子与水中溶解的钙离子反应形成胶状带正电荷的络合物, 然后在金属表面与Fe2 +继续络合形成聚磷酸钙沉淀膜, 锌离子利用其成膜快的特点能与其他缓蚀剂生成密实耐久的保护膜, 使金属表面与水中的DO, H+等腐蚀性物质隔离开来, 达到阻止腐蚀的目的[12]。不同的缓蚀剂有不同的投加量, 常用的缓蚀剂如硫酸锌 ( 10 mg/L ~40 mg / L) 和六偏磷酸钠 ( 60 mg / L ~ 150 mg / L) 的复合配方, 一般配比为1∶ 4[13]。

此外, 为了达到预膜的效果, 还应控制预膜的条件: 1) p H值与膜的致密性和结合力有关, 宜为5. 5 ~ 6. 5, 过高或过低都会产生负影响; 2) 温度对预膜时间很重要, 在25 ℃ ~ 50 ℃ 为佳, 在此温度范围内, 预膜时间一般为24 h ~ 48 h; 3) 水的流速是另一重要因素, 要求在1. 0 m/s ~ 2. 5 m/s范围内, 太慢会导致污垢沉积, 太快则对成膜不利; 4) 因为高浊度会使膜松散, 抗腐蚀性差, 故浊度一般要求小于10 mg/L; 5) 钙离子含量大于100 mg/L, 当水中Ca2 + ( 以Ca CO3计) 含量为250 mg/L ~ 500 mg/L时预膜效果较好。预膜后, 缓蚀剂的投加量需减少, 保证能够补充运行中损坏的膜即可。

3. 3 定期水质检测调整

循环水系统要想达到良好的运行效果, 除了清洗、预膜, 在日常生活中, 严格的管理方法也是必不可少的。在系统运行过程中, 许多指标都会不断变化, 比如蒸发水量、补充水量及排污水量等。这些变化则会影响水质的成分和化学平衡, 为解决这些问题, 应该1 周~ 2 周对系统进行检测一次, 及时补充消耗的化学药剂和水, 使其水质控制在指标范围内 ( 见表1) , 从而使运行效果得到良好的改善。

目前, 在中央空调系统循环水的处理中, 清洗、预膜和定期水质监测是相对完善的处理流程, 尤其是高效、简易、低成本的预膜技术在未来的发展中将占有重要的地位。

4 结语

中央空调系统循环水的水质在科学的处理后得到改善, 水质指标控制在有效范围内, 可以保证系统的正常运行, 防止结垢和腐蚀现象的产生, 从而消除了对系统造成的危害, 使系统设备能够在高效节能的状态下运行。而且通过处理后, 系统的热传递速率大大提高, 同时电能或燃料的消耗得到减少, 做到了资源化, 能源化, 还可以减少系统排污, 更符合绿色科技。

中央空调水循环系统篇3

关键词：中小型空调,循环冷却水,系统设计,问题探究

0 引言

在民用建筑和中小型工业建筑的制冷配置中, 最为重要的就是空调制冷循环冷却水系统。中小型空调制冷循环冷却水系统设计指的是在保障基础材料选用合理、冷却塔及部件选用方面等做到合理化配置之后, 对循环冷却水系统进行科学的设计。为了保障循环冷却水系统能够高效、稳定的运行, 必须对诸多密切相关的因素提出限定性的要求。由于在中小型空调制冷循环冷却水系统的设计过程中存在很多问题, 而且在空调系统的循环冷却水设计和循环冷却水处理过程中尚未形成健全、统一的规范和体系, 循环冷却水的使用以及冷却塔的建立尚处于探索阶段。为了提升空调制冷循环冷却水的系统设计水平, 以下针对系统设计过程中所存在的问题展开论述, 以期能够在实际的设计过程中做到有的放矢、扬长避短, 促进空调制冷技术的更新和发展。

1 中小型空调制冷循环冷却水系统设计的相关内容概述

1.1 制冷循环冷却水系统设计

为了节约水资源、保护当前的环境, 很多建筑商本着减少投入成本的原则, 在保证社会效益和经济效益同步发展的基础上, 开始大规模的探究循环冷却水系统的优化设计。经过长足的发展, 循环冷却水系统已经被广泛运用于化工、机械、电力、石油、冶金、轻工等各行各业中, 为这些行业的空调制冷工程增添了诸多的有力保障。如今, 中小型空调制冷循环冷却水系统的工作原理主要是借助水汽的蒸发来带走系统内的热量从而达到降低水温的目的。循环冷却水系统分为密闭式循环系统和敞开式循环系统, 敞开式循环系统由于循环冷却水会直接与空气接触, 以及在天气和环境中灰尘、杂质悬浮物等因素的多重影响下, 这些物质会形成沉淀, 最终阻碍热换效率。此外, 还会有大量的菌藻类生物会在冷却水中滋生、繁殖, 从而形成生物粘泥, 阻碍热换效率。因此, 在实际的选择中通常会选用密闭式循环系统。

1.2 制冷循环冷却水系统的组成部分及工作原理

中小型空调制冷循环冷却水系统的组成部分比较复杂, 主要包括循环水泵、冷却塔、冷水机组、供水管、回水管、补水管、水质处理器等, 各组成部分之间通过密切配合统一于该系统中, 从而保证该系统高质高效地完成制冷任务。它的形式主要包括三类:干管制、单元制和混合制。这三种不同的形式在实际的运用过程中出现的问题也不尽相同, 单元制和混合制的管线较多, 所占的面积较大, 设备之间的配合性不是很好, 因此, 这两种形式的循环冷却水系统的应用范围是比较狭隘的。干管制的管线较为单一, 所占的面积较小, 设备之间出现的问题也较少, 因此, 它的应用范围是最广的。干管制和混合制各有优缺点, 在选用干管制时最好不要将三台机组进行并联, 同时还要考虑电动机过载的可能。

2 中小型空调制冷循环水系统设计中的若干问题探讨

2.1 冷却塔的选型、布置、选址问题探究

首先, 最主要的问题是冷却塔的选型与布置。冷却塔的选用是一个非常重要的问题, 因此, 应该经过多方面的综合考察再选用。在选用过程中通常要重点考虑三个重要指标:热工指标、经济评定指标和噪声指标。热工指标的要求是循环冷却水系统的冷却性能要能在设定的气象条件下将给定水量冷却到标准水温, 这可以表现出循环冷却水系统冷却水温的工作性能。经济评定指标是要求要在保证热工性能的基础上, 将预期投入的冷却塔初步投资资金和运转费用的总和降到最低, 从而保障企业的经济效益。噪声指标主要是看在同等环境下冷却塔抵抗噪声的能力, 通常会采用抗噪音能力强的。在各类冷却塔构筑物中, 机械通风冷却塔是比较完善的一种, 它的应用范围是最广的。空调制冷冷却塔的位置选择也非常重要, 选择时要注意如下几点:依据湿热空气回流影响小的特点, 最好将冷却塔建在最小风频的上风侧, 这样可以保持通气畅通;冷却塔不易建在热源附近, 因为在热源附近会严重影响冷却性能, 例如在废气和烟气排放口附近, 冷却塔的工作性能会大打折扣;如果要将冷却塔建在主体建筑屋面上, 应该避开建筑物的主立面以及建筑的主要出入口处, 以减少其外观和水雾对周围的影响。

2.2 关于循环冷却水的处理

循环冷却水的循环方式主要包括开放式循环系统和密闭式循环系统, 开放式循环系统在实际的运用过程中存在着很多弊端。首先是由于循环冷却水和空气大量接触从而导致了水质变坏, 发生化学反应从而生成水中沉淀物, 并伴随着腐蚀现象;其次, 有许多微生物会在水中滋生繁殖, 从而形成生物粘泥, 导致腐蚀加重。为此, 循环冷却水处理系统的主要任务是消除和减少结垢, 保障整个循环水系统的工作效率和使用年限。目前该处理系统的发展现状不容乐观, 存在着很多明显的问题:一是不进行处理或者简单排污的现象非常普遍。二是循环水水质的质量很难有效控制。三是借助静电水处理器来防垢、除垢、杀菌灭藻有弊端。四是在冷却水系统中投加药剂来控制结垢以及微生物的繁殖的不良后果不易察觉。那么, 这四种不同的处理方式会带来不同的问题。首先是因为不进行处理或者进行简单排污从而造成了大量的可利用资源被浪费掉其次, 因为采用软化处理从而在管道中引入了Na离子, 造成了设备和管道无可挽回的腐蚀;再次, 利用静电水处理器来进行水处理, 虽可以在一定程度上灭菌杀藻, 但是处理效果不够稳定, 每次需投入的资金较多;最后, 在水处理时增加药剂是最有效的办法, 处理效果稳定且推广性强, 但是是否适用于大型循环冷却水系统中还有待进一步的确定。

3 结语

随着我们国民经济的不断发展和新型城市化进程的不断加快, 人们的生活水平不断提升, 对舒适性的要求也变得越来越高。为了满足公众对舒适性的较高要求, 越来越多的公共场所、公共建筑、高级住宅区已经开始配置了较高标准的中央空调系统, 空调制冷循环冷却水系统便成了这些高端城市建筑中最为重要的组成部分之一, 为此, 本文重点探讨了中小型空调制冷循环冷却水系统设计的相关问题, 主要从中小型空调制冷循环冷却水系统设计的相关内容概述、中小型空调制冷循环水系统设计中的若干问题两个方面展开了详细论述, 以期能够提升中小型空调制冷循环冷却系统的工作性能, 推动制冷工程迈上一个更好的台阶。

参考文献

[1]左亚洲.中小型空调制冷循环冷却水系统设计中的若干问题[J].给水排水, 2010, 25 (6) :45-50.

[2]赵振国.冷却塔[M].北京:中国水利水电出版社, 2011.

[3]GB/T50102-2003工业循环水冷却设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2003.

中央空调水循环系统篇4

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对于机房内原有的任意品牌的机房专用空调, 均可以实现iFreecooling节能改造。在吉林移动某机房的节能改造实测中, 对两套原有80kW空调进行改造后, 实测结果年节约电量超过160000kWh, 全年节能率47%。该产品方案合理, 运行稳定, 在确保机房温湿度及洁净度的条件下, 实现高节能率, 具备推广价值。

关于英维克产品架构:

机房专用空调 (机房精密空调) :CyberMate系列高效机房专用空调、XRow系列列间空调、XRack微模块机柜、HDC系列集装箱与模块化数据中心冷却系统等。

机房节能产品系列:数据中心iFreecooling系列自适应多联节能系统、ERG系列基站热管节能器及数据中心热管节能器、FU系列数据中心新风 (加湿/水帘) 节能器、SC系列节能一体化空调、ES系列智能换热节能器、FX系列基站新风节能器等。

中央空调加湿排水的循环利用篇5

卷烟厂生产工艺要求车间温度为 (25～27℃) ±2℃、相对湿度60%±5%。卷烟厂中央空调器传统的加湿方式是干蒸汽加湿, 但是实践表明, 每年春、秋季当外界温度高于15℃时, 采用干蒸汽加湿将明显地提高空气温度, 再加上车间设备的大量散热, 生产车间的温度就会升高的难以精确控制, 为了保持温度恒定, 需开制冷机降温, 造成了能源的浪费。为此, 2006年新郑卷烟厂的19组箱式空调全部进行了技术改造, 在原来蒸汽加湿的基础上, 增加了具有蒸发冷却效应的等焓加湿方式———气水混合喷雾加湿, 较好地解决了这一问题。

二、微雾加湿器的加湿效率分析

气水混合喷雾加湿是将压缩空气与软化水混合后雾化, 压缩空气从喷嘴射出时势能转化为动能, 传递给软化水, 快速运动的气水混合物经过压力的变化, 形成3～5μm水珠的水雾, 与空调器送风段进行热交换而蒸发, 实现等焓加湿过程。

气水混合喷雾加湿器主要由水量和气量控制、雾化喷头、湿度控制3个部分组成。动力源是压缩空气, 喷雾水采用软化水, 以减少垢污。微雾加湿过程需要吸收大量的热量, 一般要求新风温度≥15℃。当新风温度≤25℃, 湿度≤60%时, 都直接利用微雾加湿降温。新风温度越高、相对湿度越低, 喷雾加湿的效果越理想, 因为存在一个加湿效率的问题。

加湿效率

式中:

△d———有效加湿量 (kg/h) ;

W———总喷雾量 (kg/h) 。

有效加湿量占总喷雾量的比例越大, 微雾加湿的效果越好, 加湿效率越高。空气离开饱和状态越远, 其吸湿能力越强, 相应的加湿效率越高。气水混合喷雾加湿方式的加湿效率可达80%以上。在每年春季3月15日至4月30日, 秋季9月10日至10月25日, 卷烟空调全部采用微雾加湿, 期间郑州地区的室外温度约在15～25℃之间, 相对湿度在28%～55%之间变化, 其加湿效率是一个变化量。

三、加湿器排水量的理论计算

通过计算卷烟车间空调器K8的加湿量, 进而算出单台空调微雾加湿的排水量。

K8空调器的送风量是80 000m3/h, 它所能提供的有效加湿量按照下列公式计算。

式中:

M———工房所需的加湿量, 单位kg/h;

ρ———干空气的比重, 1.19kg/m3;

V———进入工房的新风量, 单位m3/h;微雾加湿期间新风阀门开度按经验平均值40%取值, 新风量;V=80 000×40%=32000 (m3/h) ;

d2———工房内达到所要求相对湿度时的空气绝对含湿量, 单位kg/kg;达到26.5℃、65%相对湿度, d2=0.0137kg/kg;

d1———室外空气的绝对含湿量, 单位kg/kg;按照加湿期间的典型空气状态20℃、40%相对湿度, d1=0.0058kg/kg;

n———被加湿工房内吸湿性材料的安全系数, 取2.0。

工房所需的有效加湿量为:

该部分加湿量由K8空调器提供加湿, 按照理想的加湿效率η=80%考虑, 需要喷雾量W为:

进而算出未气化的软化水排放量W1为:

K8空调器每天的未气化的软化水排放量W2为:

通过以上分析可以看出, K8空调器微雾加湿每天排放未气化软化水量在3 610kg左右。在春季和秋季工作日共80天, 19组空调器每年排放软化水量W3为:

按照软化水成本20元/t计算, 每年排放的软化水价值为10.9744万元, 造成巨大的能源浪费。

四、微雾加湿排水循环利用系统

1. 系统的组成

这里的微雾加湿的排水, 包括两部分, 一是微雾加湿工程中未蒸发的软化水, 占排水量的绝大部分, 二是为了清洗空调器挡水板、接水盘、过滤器等部件在长期的运行中滋生的菌藻类黏泥, 每周所耗费的冲洗水。实现雾加湿排水的循环利用, 就是对原来各空调器排向下水道的软化水进行收集, 再对收集的软化水进行净化处理, 而后加压, 重新在微雾加湿系统中得以利用, 以充分节约水资源, 避免浪费。

由于微雾加湿软化水雾化以后, 与工房的回风、室外的新风混合, 未蒸发的软化水中将含有空气中的尘埃、细菌、铁锈、悬浮物及空调器本身长期滋生的菌藻类黏泥等混合物, 必须经过沉降、粗效过滤、精细过滤等工艺进行再处理。

微雾加湿排水循环利用系统工艺流程示意图见图1。

沉降罐:各个空调器工作在二楼区域, 循环回收系统安放在一楼。将各空调器的排水进行收集, 利用二楼与一楼的自然落差, 汇合后进入沉降罐, 使水中的泥沙、铁锈、黏泥等沉降。

粗滤罐:容积为2m3, 罐内安装规格为准325×660mm的双层滤芯进行粗效过滤, 每运行3000h对滤芯冲洗一次。

储水罐:容积为5m3, 为了防止后面一级泵吸空, 保证净水器正常的工作压力, 在此由浮球阀控制软化水的补充量, 控制储水罐的正常水位。

净水器:采用JC-H型净水器, 处理能力4.6t/h。该净水器采用内压式毛细管超滤膜作为过滤介质, 滤除水中0.01μm以上的细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物、大分子有机物等杂质。该净水器工作压力0.1～0.4MPa, 当进水压力<0.3MPa时, 会影响产水量。

一级泵:采用扬程为40m, 流量为15t/h的离心泵, 主要为净水器提供合适的工作压力。

二级泵:采用扬程为60m, 流量为30t/h的离心泵, 该泵根据净水灌内压力的变化, 动态调整变频器的输出频率, 进而控制泵的转速, 保证净水灌的恒定压力。

2. 二级泵恒压供水的电气控制

二级泵恒压供水控制由压力传感器、多泵供水控制器、变频器和泵电机组成。本系统采用欧瑞FPC60多泵控制器和深圳创杰ATC-M7型变频器。

FPC60多泵控制器具有压力测量值防抖动补偿控制、压力传感器零点和满度补偿等功能, 采用人工智能模糊控制算法, 设定参数少, 控制精度高, 内带看门狗电路, 采用数字滤波及多项抗干扰措施, 可靠性高。通过对多泵控制器相关参数的设置, 控制二级恒压泵工作于变频状态、一级泵工作在工频状态。变频器选用ACT-M7G-4T0055型, 多泵控制器与变频器关键控制信号接线原理及接线端子的功能见图2。

五、结论

新郑卷烟厂对微雾加湿排放水实施循环回收利用已经近1年, 实际运行效果表明, 方案是可行的。循环回收系统投资成本小, 节能效果明显, 每年至少节约软化水5000余t, 价值10多万元。该软化水回收技术有推广价值。

参考文献

[1]周亮.关于空调加湿的几种方式及应用的探讨[J].医药工程设计杂志, 2003, 24 (4) :25-28.

[2]周蔚.空调冷凝水回收利用技术及实践分析[J].实验室科学, 2011, 14 (5) :66-68.

刍议中央空调循环泵节能技术措施篇6

1. 选型节能

在中央空调系统的设计及设备选型中, 均以最大负荷作为设计工况。但在实际运行中, 空调负荷随多种因素而变化。最小时甚至还不到设计负的荷10%, 存在很大的能源浪费现象。为提高运行的经济性, 空调系统所选择的水泵应保证在不同流量时的工作点均处于水泵的高效段。在冬、夏季使用同一机组, 在定转速时就很难保证。因此为降低能耗, 可考虑使用多组定速水泵或用调速水泵。

多台循环泵并联工作时具有流量调节灵活, 节省电能效果较好的优点。但循环泵的开、停及阀门的启、闭较频繁, 操作麻烦。如果是同一机组下采用更换叶轮的办法来调节流量和扬程, 也可以收到较好的节电效果。但是, 切削和更换循环泵叶轮都显得十分麻烦。调节循环泵叶轮转速较为简便灵活, 节省电能效果显著, 易于实现。

2. 变频运行节能

使用变频器控制空调冷热水循环泵的变转速运行, 已成为众多的空调系统节能设计中应用最为广泛的一种。所谓的“变频空调”是与传统的“定频空调”相比较而产生的概念。由于供电频率不能改变, 传统的定频空调的压缩机转速基本不变。依靠不断地“开、停”压缩机来调整室内温度, 其一开一关之间容易造成室温忽冷忽热, 并消耗较多电能。而与之相比的“变频空调”变频器改变了压缩机的供电频率, 调节了压缩机转速, 依靠压缩机转速的快慢达到控制室温的目的。室温波动小、电能消耗少, 舒适度得到较大提高。“变频空调”采用了比较先进的技术, 启动时电压较小, 可在低电压和低温条件下启动。这对于某些地区由于电压不稳或冬天室外温度较低而空调难以启动的情况, 有一定的改善作用。由于实现了压缩机的无级变速, 它也可以适应更大面积的制热要求。不过, “变频空调”的价位通常较“定频空调”高出几百元。通过多年的市场分析可以看到, 变频节能并没有很好的被消费者接受。因为变频空调的节电与否与使用方式有很大关系, 如果不是长时间的开着空调, 那么节电的意义就不十分突出。

二、空调循环泵的节能

空调循环泵作为空调的动力系统, 如何提高自身的效率及运行性能, 从而使得中央空调系统达到一定的节能效率, 是我们研究的课题。我们从流体力学方面出发, 对循环泵的自身性能进行分析, 并进行水力结构优化, 从而达到中央空调系统的节能。

中央空调系统循环泵包括管道泵、离心泵、管道离心泵、单级离心泵、立式泵、增压泵、热水泵、循环水泵等。在中央空调系统中, 循环水泵夏季输送冷冻水, 冬季输送热水至空调末端装置。其中, 泵叶轮是影响泵特性的重要部件。随着流体动力学数值求解技术和计算机软硬件技术的发展, 我们对于水力机械叶轮内的三维紊流场的研究有了长足的进展。CFD技术的发展与成熟, 使得人们可以更加具体的描述流场内部的流态分布。同时, CFD技术的重要性正在逐渐被认识, 叶轮内的流动模拟正日益成为水力机械研究人员重要的辅助手段。采用CFD设计, 可以有效提高空调循环泵叶轮设计的水平, 使得叶片设计工作有详尽可靠的流场分析结果。而依据三维紊流场的预测结果来调整叶轮内的相关几何参数, 可以保证叶轮内良好的流态, 提高叶轮在全运行区域内的性能。

1. 基本方程

本文利用N——S方程和标准的K——ε紊流模型, 对循环泵叶轮内部流动进行模拟计算。

三维不可压紊流连续性方程和动量方程为:

连续项紊动动能和耗散率方程为:

式中

2. 计算方法和边界条件

利用有限体积法。采用非结构化网格离散方程求解三维紊流。使得循环泵的不规则边界的适应性增强到与有限元法同等的程度。考虑到叶片是由复杂的曲面形成。在叶片区域采用了局部加密技术, 把整个流场分为三部分。喇叭口静止部分、叶轮转动部分和出口静止部分。动静部分之间采用GGI (General Grid Interfaces) 拼接网格技术, 即动静部分之间坐标系变化, 而各组成部分交互面的相对位置不发生变化。这样采用坐标系变化的连接模式固定转动部分, 以保证各部分之间流场变量的交换是直接的, 并且不用产生附加误差的插值。针对无缝隙、无前后导叶的立式循环泵, 采用升力法设计泵叶片和NACA4410叶型, 叶轮叶片共有4个。用MDT进行三维实体造型, 针对泵的特点, 采用N——S方程和标准的K——ε紊流模型, 对泵内部的三维紊流流动进行CFD分析, 进行性能预估。边界条件是, 计算域的进口与出口均采用质量流量, 叶轮和泵壳与流体相接触的所有界面上的速度要满足无滑移壁面条件, 在近壁区域采用标准壁面函数。计算中考虑了重力场对流场的影响, 重力方向为泵出口截面外法线的反向, 计算单元总数约有80 0000个。

3. 计算条件

泵的设计参数为:转速n=1 390 r/min;流量Q=0.351;扬程H=4.5 m;叶片数Z=4;叶轮外径D2=300 m;预计模型效率η=88%。

三、CFD计算结果及分析

分析设计工况下的CFD计算结果, 得到叶轮的内部流动的主要特点。

1.图1显示了从轮毂到轮缘之间几个截面的速度分布, 可以看出速度基本沿流线方向流动。无论在压力面上还是吸力面上, 速度在叶片头部增加较快。在接近吸力面的区域内, 速度明显大于接近压力面的区域。

2. 在图2中也可发现从轮毂到轮缘之间几个截面的压力分布, 可以看出从叶轮进口到出口, 压强逐渐增加。靠近叶片进口边处压力增加明显。同时在各个截面上, 除了叶片头部部分区域外, 压力面上的压强明显大于吸力面上的压强。但压力面上的压强增加平缓, 吸力面上的压强增加较快, 压力面与吸力面的压差则逐渐减少。

3. 叶轮叶片从轮毂到轮缘的所有区域, 其进水边吸力面沿流线的压力分布都不太理想。叶片头部, 特别是靠近轮缘的断面存在正冲角, 在其它断面上皆为负冲角, 这就显示叶片的进水边在适应来流上不理想。叶片的所有断面的安放角不合适, 极易在叶片表面形成叶道涡。从能量性能上来说, 其后果是使得水流和叶片之间的碰撞损失增大。

4. 根据实际计算结果和给定水头计算的水力效率, 原设计的泵叶轮效率为85.6%, 但与预估模型效率88%相差较大。改进后的泵叶轮效率为88.6%, 与预估模型效率88%基本一致。

四、水力性能的优化与结构改进思路

借助于CFD技术, 对叶轮局部不合理的区域进行修型, 重点是对各断面叶片的头部区域的型线做一定的修改。这样可以改善该处的压力分布和流速分布, 从而减少头部撞击损失。通过对循环泵XXB内部流场的分析和泵性能的预测, 根据流动计算结果进行反复修改设计, 可以使设计达到最佳效果。

五、结语

这种最新的CFD技术在泵水力设计中的应用使我们能够精确地分析和了解泵叶轮及通流部件的内部水流结构, 从而对泵的过流部件几何尺寸进行优化, 全面提高泵的性能。同时, 流动可视化技术的进步使具体而详细地描述叶轮内的流态成为可能。而依据三维紊流场的预测结果调整了叶轮内的相关几何参数, 可以保证叶轮内良好的流态, 提高叶轮在全运行区域内的性能。所以, 用CFD流态分析技术对叶轮内的三维流动进行完善和创新, 对提高中央空调循环泵的节能效率具有很大的作用。现在国外的一些大公司在投标时, 往往采用无叶轮投标。其投标方案一般是通过叶轮设计程序设计的优化方案, 并采用先进的流场分析软件对设计方案进行仿真和性能预估。用数值模拟部分代替模拟实验, 为用户提供叶轮的性能指标。在中标后较短时间内, 就可研制生产出高性能的叶轮。这样既缩短了研制周期, 又降低了研制费用, 在市场竞争中具有很大优势。

参考文献

[1]孙志高, 虞林堂.空调循环水系统泵的选择与节能分析[J].能源工程, 2000 (02) .

[2]王昭俊.采暖循环泵的性能回归曲线方程研究[J].哈尔滨建筑大学学报, 2000 (02) .

[3]戴云华.中央空调循环水系统节能措施的优化设计[J].中外建筑, 2005 (05) .

[4]程明, 李晶.中央空调系统循环泵的自动化改造[J].哈尔滨师范大学自然科学学报, 2002 (03) .

中央空调循环冷却水处理的研究篇7

为了保证循环冷却水设备长周期.安全.满负荷运行,循环冷却水中投加一定量的阻垢缓蚀剂,杀菌灭藻剂来减少或延缓由于冷却水造成热交换器的腐蚀,结垢及生物粘泥等障碍,这是目前国内最常用的方法。根据装置工艺及水质情况,经综合考虑,制定出水处理治理方案,严格按照方案进行操作,以确保水处理达到最佳效果。

1. 热交换器出现的主要故障

1.1 水垢析出降低传热效率

一般天然水中都溶解有重碳酸盐,这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成分。

在直流冷却水系统中,重碳酸盐的浓度较低。在循环冷却水系统中,重碳酸盐的浓度随着蒸发浓缩而增加,当其浓度达到饱和状态时,或者经过换热器传热表面使水温升高时,会发生下列反应:

冷却水经过冷却塔向下喷淋时,溶解在水中的游离CO2气体逸出,这就促使上述反应向正反应方向进行,这样CaCO3沉淀就附着在换热器的传热表面,积累形成致密的碳酸盐水垢,使传热表面的传热性能下降。不同的水垢,其导热系数不同,但一般不超过1.16 w/m·k,远远低于钢材的导热系数4 5w/m·k。由此可见,水垢必然造成换热器的传热效率下降。

水垢附着的危害很大,轻者降低换热器的传热效率,影响产量;重者堵塞管道,影响安全生产。

1.2 设备腐蚀影响生产和缩短使用寿命

在循环冷却水系统中,各种金属材质的换热器若长期未添加或添加性能不佳的水质稳定剂时,会发生均匀腐蚀、晶间腐蚀、穿孔腐蚀、垢下腐蚀等各种化学腐蚀及微生物腐蚀,其腐蚀的原因是多种因素综合造成的。

1.2.1 冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀

敞开式冷却循环水系统,由于水与空气中氧气能充分地接触,因此水中溶解的O2可达到饱和状态。当碳钢与溶有O2的冷却水接触时,由于金属表面会形成许多腐蚀微电池,微电池的阳极和阴极区分别发生下列的氧化和还原反应:

在阳极区Fe→Fe2++2e

在阴极区1/2O2+H2O+2e→2OH-

在水中Fe2++2OH-→Fe(OH)2

以上反应机理,促使微电池在阳极区的金属不断的溶解而被腐蚀。

1.2.2 有害离子的腐蚀

循环冷却水在浓缩过程中,除重碳酸盐浓度随浓缩倍数增长而增加外,其它的盐类如氯化物、硫酸盐等的浓度也会增加。当Cl-和SO42-离子浓度增高时,会加速碳钢的腐蚀。Cl-和SO42-离子会使金属表面保护膜的保护性能降低,尤其是Cl-离子半径小,穿透性强,容易穿过膜层,置换氧原子形成氯化物,加速阳极过程的进行,使腐蚀加速,所以氯离子是引起点蚀的原因之一。

对于碳钢制造的换热器,Cl-是引发应力腐蚀的主要原因,因此冷却水中Cl-离子的含量过高,常使设备上应力集中部位,如换热器花板上胀管的边缘迅速受到腐蚀破坏。循环冷却水系统中如有碳钢制的换热器时,一般要求Cl-的含量不超过250ppm。

1.2.3 微生物引起腐蚀

微生物的滋生也会使金属发生腐蚀。这是由于微生物排出的粘液与无机垢和泥砂杂物等形成的沉积物附着在金属表面,形成氧浓差电池,促使金属腐蚀。此外,由于在金属表面与沉淀物之间缺乏氧,因此一些厌氧菌(主要是硫酸盐还原菌)得以繁殖,当温度为25~30℃时,繁殖更快。某些微生物可分解水中的硫酸盐,产生H2S,引起碳钢腐蚀,其反应如下:

SO42-+8 H++8e→S2-+4H2O+能量(细菌生存所需)

铁细菌是钢铁锈瘤产生的主要原因,它能使Fe2+氧化成Fe3+,释放能量供细菌生存需要。

Fe2+→Fe3++能量(细菌生存所需)

上述各种因素对碳钢引起的腐蚀常使换热器壁被腐蚀穿孔,形成渗漏,或工艺介质泄漏入冷却水中,损失物料,污染水体;或冷却水渗入工艺介质中,使产品质量受到影响。当被腐蚀穿孔的管子数量不多时,可采取临时堵管的办法,使换热器在减少传热面的情况下继续使用。当穿孔的管子过多时,换热器传热面减少得太多,失去冷却作用,此时只能停产更换。因此腐蚀与水垢一样,都是危害企业安全生产、造成经济损失的“大敌”。

1.3 微生物粘泥导致系统失效

冷却水中的微生物一般是指细菌和藻类。在新鲜水中,一般来说细菌和藻类都较少。但在循环水中,由于水中营养成分的浓缩,水温的升高和日光照射,给细菌和藻类创造了迅速繁殖的条件。大量细菌分泌出的粘液和藻类产生的粘性物质就象粘合剂一样,能使水中飘浮的灰尘杂质和化学沉淀物等粘附在一起,形成粘糊状的沉淀物粘附在换热器的传热表面上,这种沉积物称为生物粘泥,俗称“软垢”。附着在换热器管壁上的生物粘泥,不仅会降低换热器和冷却塔的冷却作用,恶化水质,而且会引起冷却水系统中设备的腐蚀和降低水质稳定剂的缓蚀、阻垢和杀生作用。例如北京某厂换热器中菌藻大量繁殖,半个月内就使热负荷下降到50%,不得不临时停产清洗,造成重大的经济损失。

综上所述,一个效果优异的水处理方案应综合考虑以上各种因素才能保障冷却循环水系统洁净运行,达到提高设备工作效率,延长设备使用寿命的目的。

2. 循环水处理效果评价

经上述水质处理,冷却循环水应满足《工业循环冷却水处理设计规范》(G B/T50050—2007)中规定:

2.1 敞开式循环冷却水系统中换热设备水侧管壁的年污垢热阻值小于3.44×10-4m2·k/w。

2.2 敞开式循环冷却水系统中换热设备和碳钢管壁的腐蚀速度小于0.075 mm/a,铜、铜合金和碳钢管壁的腐蚀速度小于0.005mm/a。

2.3 敞开式循环冷却水中的异养菌数小于5×105个/mL,粘泥量小于3ml。

3. 空调系统水处理技术方案

3.1 缓蚀阻垢剂投加量:

根据厂方提供的补水水质及GR—946缓蚀阻垢试验结果,确定GR—946缓蚀阻垢剂加量为56.2kg/天,药剂浓度为50ppm。

3.2 缓蚀阻垢剂初始投加:

根据系统保有水量按230.4m3循环水量2400m3/h给水温度35℃回水温度25℃设备材质为:碳钢.不锈钢.铜材。计算缓蚀阻垢剂初投加药量为GR—946缓蚀阻垢剂67.7kg。将该药剂一次性缓慢加入循环水系统内。

3.3 日常水处理: