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空調冷卻循環水加藥系統技術資料

空調冷卻循環水加藥系統技術資料
一、空調水系統概述
　　中央空調循環水系統一般分為三部分，即循環水系統、冷凍水系統、采暖水系統。循環冷卻水多為開式，冷凍水與采暖水為封閉式；目前，高層建筑或封閉式廠方的冷凍水與采暖水多為同一系統，在夏季走冷凍水，在冬季走采暖水。這三套循環水系統各有特點，但存在同一問題：結垢、腐蝕和生物粘泥，如不進行適當的處理，勢必會引起管道堵塞，腐蝕泄漏、傳熱效率大為降低等一系列問題，影響整個空調系統的正常工作。
　　多年來，我們對中央空調用水情況作了廣泛的調查，綜合起來看現中央空調水系統的用水分為三類，即未經過任何處理的自來水、軟化水和去離子水。水中對設備主要產生影響的因素分別為堿度、PH值、Cl-、氧含量等。自來水因地區不同而水質變化較大，在水的循環過程中，硬度和堿度是造成結垢的主要因素，而Cl-、低PH值、溶解氧是造成腐蝕的罪魁禍首。在自來水中這兩種危害同時存在，只是由于水質差異，危害的主副性有所區別；相對腐蝕而言，結垢性離子Ca2+、Mg2+、堿度為保護性離子，軟化水正是由于去除了這些離子，增加了Na+、Cl-等腐蝕性離子，從而加重了設備的腐蝕，所以說軟化水雖然避免了結垢問題，卻加重了腐蝕，這種現象會隨著時間推移而顯露出來。如大港開發區某空調系統一年就出現腐蝕穿孔現象，可見軟化水腐蝕性的強弱。去離子水相對地說即去除了結垢因素，也去除了腐蝕因素，但實際上并非如此，同樣，去離子水中雖然不存在結垢性離子和腐蝕性離子，但卻并未除去水中的溶解氧，初始時，腐蝕速度較慢，有一個逐漸加速過程，*終會導致同前兩種水一樣的紅水現象（封閉式系統）。
　　空調水處理的必要性主要有以下三點，其一是延長管線和設備的使用壽命。如果在主要管線和設備上發生的泄露時，或在敷設管道上發生了泄露時，更換維修，不但要花費較大的費用，而且，在實施時存在著許多困難?？照{系統水處理的必要性就在于使管線和設備達到設計的使用壽命。下表中數據可說明水處理的重要性；其二是節能。當結垢和腐蝕產生銹垢堆積物，都會導致傳熱效率下降，為達到設定效果，必須加大能量消耗同時還會造成縮短設備的使用壽命。在敞開式循環水系統中，采用水處理技術還會節省大量的補充水；其三是創造穩定舒適的工作和生活環境，保證中央空調系統穩定正常運行。
二、中央空調循環冷卻水處理
1．中央空調循環冷卻水基本使用自來水。多年來，由于水系統結垢和腐蝕造成機組功能下降、使用壽命降低、能耗增加，業主長期處于設備、管線維修的局面。為改變這種狀況，水磁化器被引入中央空調水系統。實踐證明，使用這種設備處理能力有限，不成功的報導很多。上世紀80年代中期在工業的冷凍水系統引入工業循環冷卻水處理技術后非常成功，這就是循環冷卻水化學水處理技術。該技術是向水中投加水質穩定劑——包括分散劑、阻垢劑、緩蝕劑、**劑等。是通過化學方法，使水中結垢型離子穩定在水中，其原理是通過螫合、絡合和吸附分散作用，使Ca2+、Mg2+穩定地溶于水中，并對氧化鐵、二氧化硅等膠體也有良好的分散作用，本法是目前空調水處理使用*為普遍的一種方法，也是在工業循環水處理中應用面*廣、技術*成熟的一種方法，實踐證明是有效而經濟的方法。
三、冷凍水處理：
　　冷凍水是只通過制冷機使其溫度下降后再流向冷卻工藝的循環水，主要用于中央空調和工廠中需低溫冷卻的系統。就冷卻系統的構成而言，冷凍水分為密閉式和非密閉式，非密閉式又分為部分敞開式和噴淋式兩種類型。中央空調冷凍水系統多為密閉式；工廠中冷凍水系統多為敞開式，如天津大沽化工廠某分廠7℃水；帶有噴淋裝置的冷凍水系統主要見于需進行空氣洗滌和控制空氣濕度的地方，如紡織廠、電子元器件制造車間等。上述幾種不同形式的冷凍水系統，有著許多共同的特點。
1．冷凍水的特點
　　與一般循環冷卻水相比較有以下幾個特點：
1.l 濃縮倍數基本保持不變。密閉式冷凍水系統在循環過程中，由于不與空氣接觸，沒有蒸發，所以水量基本上沒有損失。部分敞開式冷凍水系統僅是冷水池敞口部分暴露于空氣之中，與空氣之間的交換量很少，可以忽略不計，故在循環過程中幾乎沒有水量損失。帶有噴淋裝置的冷凍水系統，夏季在循環過程中有特殊的吸濕現象，即在循環過程中沒有水量損失，反而因空氣中的水蒸氣進入系統而使系統中的離子濃度低于補充水。由于這種現象在某些地區引起冷凍水變化較大，也是藥量損失的主要因素，應引起重視，采取相應措施。而在冬季由于對空氣起增濕作用冷凍水有一定的濃縮。
l.2水溫比較低，一般在1℃到20℃之間變化，大多數在6℃到12℃之間。
1.3水處理藥劑為一次性投入，為了保證藥劑的有效性，在指定的周期內排污換藥。
1.4冷凍水對設備的危害主要是腐蝕，常因腐蝕原因出現紅水現象。
1.5一般來說，貯水量與循環水量要小些。
2．腐蝕機理
　　冷凍水系統因其水量基本保持不變，水中鈣、鎂離子不因循環而增加，所以結垢趨勢并不嚴重。系統主要存在的問題為溶解氧腐蝕，碳鋼在水中由于形成微電池而引起腐蝕。腐蝕反應的過程可表示為：
　　　　陽極反應 Fe Fe2+ ＋ 2e
　　　　陰極反應 1/2O2＋H2O＋2e 20H-
　　　　在水中 Fe2+ ＋20H- Fe (OH)2
　　氫氧化亞鐵極易氧化成紅棕色的鐵銹，這是冷凍水出現紅水的主要原因。在敞開式和噴淋式系統中，由于系統部分暴露于空氣中或與空氣直接接觸，系統中溶解氧的含量比較充足；在密閉式冷凍水系統中，溶解氧會因腐蝕的發生而迅速消耗，變的不充分。但這些系統仍會有少量的溶解氧存在，主要是通過閥門、管接頭、泵的壓墊漏進來的。此外，冷凍水系統雖然補充水很少，但溶解氧也會隨著補充水的加入而帶入系統中。所以溶解氧是造成冷凍水系統腐蝕的主要原因。
伴隨著氧化鐵的腐蝕機理，另一種腐蝕循環反應也同時發生。
　　　　1/2 Fe3+ ＋ Fe2 3 Fe2+
　　　　Fe2+ ＋1/2O2 Fe3+
　　這是去離子水或軟化水腐蝕的主要原因，一旦形成腐蝕反應，還有一個加速過程而這種腐蝕在氧的存在下是一個往復連鎖反應。這是因為鈣、鎂、堿度對腐蝕而言為保護性離子，而軟化水與去離子水正是去除了這些離子，所以在某些用戶出現設備一年就穿孔腐蝕現象，從水處理方面講，密封式系統嚴禁使用去離子水或軟化水。另外Cl-等腐蝕性離子也參加了反應且腐蝕因素較多，這里不—一敘述。未經加藥處理的冷凍水系統腐蝕嚴重。
3．藥劑的選擇
　　。

4．冷凍水處理藥劑損失
4.l 由于系統本身密閉性不強，在某些接口及泵處有泄漏現象，藥量隨之流失。一般情況下，損失的藥量占總藥量的1％一10％。但在某些系統，泄漏帶走的藥量為主要損失；因為冷凍水系統貯水量較小，只有幾個至幾十個立方，泄漏一個立方也會在幾天或幾十天系統里的水就會置換一次。某些系統一年回補好幾次藥，甚至每月都補。
4.2系統本身要吸附一些藥劑，其損失量很小，約占總藥量的1％左右。
4.3在某些帶有噴淋裝置的冷凍水系統中，由于吸濕作用，系統水量增加而發生溢流造成藥劑損失。
4.4使用磷系配方，因除氧劑的消耗而必須定時補藥，周期為1～2月／每次。
5．加**式
　　冷凍水藥量損失較小，但為了保證藥劑在水中的有效性，須人為的進行有規律的排污、補水、加藥。目前，對冷凍水中加藥的間隔時間還未見報道，這里介紹幾種方法。
5.1 根據水質檢測結果不定期加藥。
5.2 連續加藥：即連續地小量排水與補水，同時連續加藥。
5.3 定期加藥：即每隔一定時間，換水加藥。因換水會帶走大量的冷能，故此方法一般采用部分排水補水進行，也有采用隔幾個月換掉部分冷凍水、補充部分藥劑的方法。
5.4 自動控制加藥：

四、采暖水處理：
　　采暖水是指通過鍋爐加熱或蒸汽熱交換器而使水加熱然后進行循環使用的熱水系統。在空調系統中，采暖水與冷凍水系統常使用同一管程，只是使用時間不同，夏季為冷凍水，冬季為采暖水，同樣，二者都屬于密閉系統，所以相似之處甚多；本文著重點放在與冷凍水不同之處。
　
　　隨著中央空調的發展和特殊工藝要求的增加，中央空調水處理已成為工業水處理中的重要領域。我們針對三種水系統的特點，作了大量的實驗研究工作，并在總結實踐經驗的基礎上，提出本文與大家交流，以便共同促進我國中央空調水處理技術的發展。

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