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            中央空調水處理特點 什么是冷凍水系統?

            發表時間:2017-08-29 15:07 點擊:

              中央空調水處理特點,什么是冷凍水系統?步入新世紀以來,隨著各種高技術設備的出現,我國國民經濟的快速增長,中央空調被廣泛使用,尤其是城市的賓館、飯店、大型商場、娛樂場所、大型寫字樓、辦公樓、現代化生產車間都相繼安裝了中央空調設備,它不僅給人們帶來舒適的環境,同時也被用來調節工業生產所需環境的溫度和濕度。中央空調循環水系統包括冷卻水系統、冷凍水系統和采暖水系統。冷卻水系統是由熱交換器、冷卻水泵、管道、冷卻塔、貯水池組成。

              冷卻水在冷凍機里冷卻受熱受壓的制冷劑,溫度上升至37℃ 左右,經水泵送至冷卻塔,冷卻后返回至冷凍機中循環使用。冷凍水系統是由熱交換器、冷凍水泵、管道、風機盤管、膨脹水箱組成。冷凍水在冷凍機中被制冷劑冷卻至7℃左右后送往風機盤管,與空氣進行熱交換升溫至12℃左右后,再返回到冷凍機中被冷卻。熱媒水在熱水鍋爐中被加熱至60℃左右后送往風機盤管,與空氣進行熱交換降至55℃左右后,再返回到鍋爐中加熱。熱水和冷凍水共用一套管道系統。

              1.中央空調系統特點

              中央空調一般承擔著夏季供冷、冬季供熱的任務,春季和秋季停機檢修或保養,即使在正常運行期間也根據氣溫的變化和工作環境的需要停機。大多數企事業單位由于編制上的限制不設專門水處理技術管理人員,實行粗放式管理,因此,水處理技術和方案對這一情況應有較強的適應性,既要有良好的處理效果,又要管理簡單方便,水處理成本低廉。

              2.冷凍水系統特點

              冷凍水系統是以水做冷媒介質和空氣進行能量交換的密閉式體系,雖然與外界接觸較少,但在整個體系的最高處設有膨脹水箱,這樣冷凍水介質還是和空氣有所接觸,使溶解氧和一些營養物進入冷凍水系統,導致粘泥沉積,不僅影響傳熱,還可能形成氧濃差引起設備的腐蝕,經常出現黃褐色水質或黑灰色水質。因此,對于冷凍水系統水處理的重點是控制設備的腐蝕及粘泥的產生。

            資料圖
             

              3.冷卻水系統特點

              冷卻水在循環使用過程中不斷蒸發濃縮,含鹽量不斷上升,為了不使含鹽量無限制的升高,必須排放掉一部分冷卻水,同時補入新鮮水,前者稱之為排污,后者稱之為補水。含鹽量上升后極易在熱交換器的水側形成水垢,垢的形成不僅使傳熱效率下降、制冷負荷增大,還會形成垢下腐蝕,造成水電浪費和縮短機組使用壽命。冷卻水系統的另一特點是保有水量小,極易濃縮,如掌握不好排污量和補水量,濃縮倍數波動較大,難以保證水處理效果。因此,對于冷卻水系統水處理的重點是控制結垢兼顧緩蝕。

              中央空調系統為什么會有上面所講的問題呢,主要是由于其媒介——水所造成的。

              中央空調系統中的垢是怎樣產生的?

              自然水(地表水)經城市自來水廠處理后,絕大部分的懸浮物、膠體性雜質基本被清出水體,而溶于水中的陽離子和氣體,仍存在于水中。這樣的水作為補充水加入中央空調外循環冷卻水系統中,經熱交換器進行熱交換后,水溫提高,經涼水塔曝氣純水被蒸發出去循環水逐漸被濃縮,水中二氧化碳的含量與碳酸鹽硬度之間的平衡關系被破壞:

              Ca2++2HCO3- =CaCO3 +CO2 十H2O

              Mg2++2HCO3- =Mg(OH)2 +2CO2

              而碳酸鹽在水中的溶解度隨著水溫的升高而降低,當水中碳酸鹽由水中析出沉積在換熱器水側表面時,這就形成了垢。垢的生成將影響熱交換的正常進行,造成中央空調制冷能力下降,電耗量增加。

              水垢的危害---降低制冷效果、增加電能消耗,嚴重時造成主機高壓事故停機

              由于水中溶有大量堿土金屬離子和碳酸氫根等,這些離子遇熱后結合將生成不溶解的鹽類,我們稱之為水垢。水垢的導熱系數小于0.8,而冷凝器和蒸發器的紫銅管的導熱系數為320,兩者相差懸殊。水垢將影響熱傳遞,這會帶來兩個方面的問題,首先降低制冷效果,1毫米水垢將使制冷量降低20-40%;其次將使冷凝器壓力升高,增大壓縮機正背面壓力差,導致電機負荷增加,多消耗電能。1毫米水垢將多消耗電20-30%,水垢嚴重時將造成中央空調主機高壓事故停機。

              中央空調系統中設備腐蝕的原因?

              前面在介紹自然界中的水中含有的陰離子屬于腐蝕性介質。另外,水中的溶解氧的存在,它在水側金屬表面形成氧的濃差,產生電化學腐蝕。如果水中還含有其它陰離子如氯離子、硫酸根離子都會造成金屬的腐蝕,如果水系統中有不銹鋼材料,水中存有高濃度的氯離子時將造成了不銹鋼的局部腐蝕,嚴重的點蝕可造成設備穿孔。腐蝕過程可表示為:

              Fe= Fe 2++2e

              1/2O2 +H2O+2e =2OH-

              Fe2+ +2OH- =Fe(OH)2

              氫氧化亞鐵極易氧化成紅棕色的鐵銹,這就是冷凍水出現紅水的主要原因。

              在循環水系統中,菌藻的滋生和死亡,與水中機械雜質混合成為粘泥如附著在管道和換熱器表面將同垢一樣影響熱傳導,同時給厭氧菌造成了生存的空間,將以鐵為營養源加速設備的腐蝕進程。反應如下:

              SO42- + 8H+ + 8e =S2- + 4H2O + 能量(供細菌生存用)

              Fe2- + S2- =FeS 黑色帶臭味的腐蝕產物

              Fe2- +細菌→ Fe3+ +能量(供細菌生存用)

              在中央空調的冷凍水系統,人們為了防止垢的產生,多采用軟化水,但軟化水中仍含有溶解氧,而且系統中還會不斷溶解入空氣這是造成冷凍水系統遭到腐蝕的原因。

              腐蝕的危害---腐蝕設備和管道,嚴重時造成穿孔泄漏等重大停機事故。

              空調系統的冷卻,冷凍水未經處理有極強的腐蝕性,如將普通鋼片或鐵釘放入水中,幾天后就會出現鐵銹,放置時間越長則銹蝕越嚴重。系統管道及設備內壁常因腐蝕造成銹渣脫落,甚至穿孔,脫落的銹渣會堵塞盤管,使空調效果下降;同時腐蝕的存在使設備的使用壽命大為縮短。一旦腐蝕穿孔,水將進入氟利昂(使用氟利昂作為制冷劑的機組)時間長將生成鹽酸和氫氟酸,造成嚴重的設備損害事故。溴化鋰機組由于是真空設備,并且溴化鋰有強腐蝕性,因而更不允許泄漏。據統計,未做水處理的系統,設備使用壽命縮短30-50%。

              微生物藻類的危害---堵塞管道、阻礙水流動、降低熱交換效率。

              冷卻塔的水溫在32-37℃之間,比較適合微生物繁殖。藻類、細菌和真菌快速繁殖,這些微生物分泌出大量粘液,將水中不溶性雜質粘結一起,附著于設備和管道的內表面,阻礙水的流動和熱交換,多耗電能,造成高壓運行

              為了解決中央空調系統諸多的問題,近幾年來,在中央空調水系統包括外循環冷卻水、冷凍水、采暖水推廣應用物理法水處理技術已取得了很好的進展,中央空調機組、管線的結垢、腐蝕得到了很好的控制,對于確保中央空調使用壽命、降低能耗和長周期穩定運行發揮了很好的作用。

              注:另外關于中央空調系統其它常用語以及單位換算公式的相關知識,本文就不一一列出了,有興趣的可另行查閱。

             

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