2018中央空调水处理技术的探讨

2118794

　　摘 要：本文笔者阐述了中央空调水处理的必要性及中央空调冷却水水质标准，并针对中央空调水系统水处理在的问题及其危害，提出了采用相应的水处理技术来达到提高其制冷效率的目的，供同行参考。
http://
　　关键词：中央空调；水质；水处理；技术
　　前言
　　 随着人们经济生活水平的提高，人们对生活质量要求也越来越高，目前几乎所有的宾馆、饭店、行政大楼及高层建筑均使用中央空调；然而，由于经济投入的考虑，人们往往忽略了水质处理对空调系统及设备的使用寿命的影响；很多情况下都只单一的在系统中使用电子水处理或加药处理，但是这些水处理方法都只是解决了某一方面的问题，难以适应复杂的水处理工作。许多中央空调的冷却水系统和冷冻水系统有不同程度的锈蚀和污垢产生，引起压缩机排气温度升高，制冷量不断下降，各换热器得热阻增加，降低换热效率，严重影响空调设备的安全运行。因此在暖通空调系统设计、施工和运行过程中，应对水系统的水处理和水质的运行管理引起足够重视。俗话说，对症下药，水处理的方式和等级需对水系统的形式、设备所用的材质，水温和水的成分作出评价来确定，因各种不同类型的水系统需用不同的水处理方法。
　　1 中央空调水处理的必要性
　　 中央空调水处理主要针对空调系统中的冷却水，即空调机组中的冷凝器和压缩机的冷却用水。冷却水系统中存在着结垢、腐蚀及滋长微生物粘泥三大障碍，致使冷却水系统腐蚀、冷凝温度升高、冷凝压力升高、压缩机排气温度升高、制冷量下降，从而造成设备的不安全因素，制冷效率降低，能耗增大。
　　2 中央空调冷却水水质标准
　　 中央空调系统的冷却水系统由冷凝器、冷却塔、冷却泵、冷却水管路以及过滤器等组成。开式冷却水系统的水质标准应根据冷却塔的结构形式、材质、工况、污垢热阻值、腐蚀率及所采用的水处理配方等因素综合确定。为改善冷却水水质，必须在管路上设置有效的水质控制和处理装置。开式冷却水处理水质必须符合《工业循环冷却水处理设计规范》（GB500050）及有关规范对水质的要求。由于开式冷却水系统会发生一定量的蒸发和飘逸损失，所以定期或自动补水（补水量一般为1.2%～1.6%）。冷却水补水的水质要求，一般要比冷却水水质的要求还高。
　　 表1 中央空调冷却水和补给水的水质标准
　　
　　 从表1可以看到，冷却水水质的几项指标比地下水水质标准（GB/T14848-93）的Ⅱ类标准还要高，而补给水的水质标准甚至达到了Ⅰ类标准，说明冷却水质要求是比较高的。如果直接用地下水作为冷却水，由于地下水水温较低且稳定，所以尽管能节能，但冷却水的高硬度将使冷凝器的污垢系数增大，在冷却量不变的情况下，冷却塔处理的水量反而会增大。
　　3 中央空调运行时水系统存在的问题
　　 在中央空调的循环水系统中由于水质不稳定而易引起系统结垢、腐蚀、污泥和藻类等不良后果。
　　3．1 结垢
　　 由于水中溶有大量的碱土金属离子和碳酸氢根等具有反常溶解度的微溶盐类，它们在传热过程中或者在水的物理化学因素发生变化时，从水中沉积到金属表面上来。水在不断循环使用过程中，由于循环系统内温度、水流速度的变化，水的蒸发，多种无机离子和有机物质不断地被浓缩，会在冷凝器、管道和冷却塔内形成矿物水垢。水垢的导热系数小于O.8，而冷凝器和蒸发器紫铜管的导热系数为320，两者相差400倍以上。
　　3．2 腐蚀
　　 水中存在氧化性物质，水中的氧气对大部分金属都会产生腐蚀。金属在水中的腐蚀是一个电化学过程，腐蚀会在所有的金属表面无休止地进行。阴、阳极反应的产物在静电的作用下相互迁移扩散，最终形成腐蚀产物。我们看到的直观现象是循环管路表面存在大量的锈瘤，腐蚀的产物会不断累积在金属表面。
　　3.3 污泥和藻类
　　 由于冷却水温度合适，容易滋生大量的细菌、微生物及藻类。目前，很多冷水机组所安装的除污器都是Y型过滤器，装在冷却水泵入口前的立管上。这种Y型过滤器，只能捕捉设备运行初期的建筑垃圾，防止这些垃圾进入冷凝器，不能在日常运行中捕捉细小水垢和锈垢，因此会引起冷凝器积垢、积泥和其他杂质。另外，目前很多单位的中央空调冷却水系统最低处都没有安装快速排污阀，部分单位还用封堵塞住了这些排污口，其实这种做法是错误的，易使制冷机组内积聚污泥和杂质，影响热交换效率。凡采用电磁水处理的冷却水系统，都要安装排污管道，进行连续排污，排污量可控制在循环水量的0.5%～1.0%左右。开式循环冷却水系统，须要设置过滤器，过滤器的过滤能力，根据当地大气的含尘量等情况，可考虑按循环水量的1%～5%或结合实际情况来选择，以获得较好的处理效果。对其他新安装的冷却水系统或已完全除垢的冷却水系统，也可以每1%～2%周排污一次。
　　4 中央空调水处理的方法
　　 水处理方法根据水质条件、设备要求的差异而有所区别，总体来讲主要分为物理处理和化学处理两大方法，下面对目前常用的一些水处理方法做简单介绍。
　　4．1 pH值调节法
　　 抽取样本，算出兰吉勒饱和指数LSI和雷那稳定指数RSI；预测结垢和腐蚀的倾向；通过排污或加酸、加阻垢剂调节水的pH值，使水达到既不结垢，也不腐蚀的理论酸值；硫酸或盐酸使理论值不变，但是由于水质条件及工况的日常变化，在实际操作中难度太大。
　　4．2 软化水处理
　　 最常用的就是将水中结垢性离子如Ca、Mg通过置换去除。但实际上，带来了更为严重的腐蚀现象，腐蚀穿孔、泄漏经常发生。相对腐蚀而言，结垢性离子Ca2+、Mg2+、碱度为保护性离子，软化水正是由于去除了这些离子，增加了Na+ 、CIˉ1等腐蚀性离子，从而加重了设备的腐蚀，所以说软化水虽然避免了结垢问题，却加重了腐蚀，这种现象会随着时间推移而显露出来所以，在循环水系统中，尽量少使用软化水和去离子水。
　　4．3 静电水处理技术
　　 静电水处理设备分为两类：一类是静电除垢仪，利用高压静电场进行水处理；另一类是电子水处理仪，水流经低压静电场，与电极接触，水中大量电子被激励，达到处理的目的。静电水处理属于物理方法，与化学药剂方法不同，基本上不是靠改变水中离子成分达到水处理目的，而是通过高压或低压静电场的作用，改变水分子结构或改变水中的电子结构，致使水中所含阳离子不致趋向器壁，更不致在器壁聚集，从而达到防垢除垢目的。但由于其电场只能在一定的距离内有效，一旦距离发生变化或者由于电场力的减弱，水中离子频率的不断变化，往往时间一长，便失去了阻垢作用。
　　4．4 磁化处理
　　 利用磁场效应对水进行处理，方法为冷却水通过永久性磁铁的磁场，切割若千次磁力线后成为“磁化水”。在“磁化水”中产生的晶体不形成水垢，而是无定型粉状，不会粘附在管壁或物体接触表面，再通过定期排污去处。但在实际应用中，处理能力与电子、静电场差不多，具体实用效果有待证实。
　　4．5 传统的化学加药水处理
　　化学方法处理是通过投加各种水质稳定剂，如缓蚀阻垢剂、表面活性剂以达到防垢目的，通过投放有机磷酸盐、聚丙烯酸钠、聚磷酸盐等防腐蚀，防止细菌和水藻的方法是投放杀生剂、纯化剂。
　　4．6 混合法
　　 混合法就是将几种方法联合起来使用，组成智能水处理系统。如化学处理与精确旁流组成的系统以及智能感应式水处理器与精密旁流处理器组成的系统等。旁流精确过滤的方式，是通过安装旁路精密管道过滤器的方式，将冷却水中的悬浮物，藻类粘泥和风沙及碎踏片等过滤，提高运行水的洁净度。
　　结束语
　　 冷却水系统是大型空调冷却水系统的重要组成部分。保持合格的循环冷却水水质非常重要，值得引起相关人员的高度重视。因此，我们在进行水处理时，必须结合具休的实际情况、本地的水质进行技术分析，且不能顾此失彼，注重一个指标的同时忽视了另一个指示，起到负面作用，必须做到除垢与防腐的兼容，并达到除垢、肪腐、去泥的综合效果，取得事半功倍的功效。
　　参考文献
　　 [1]郑菱.中央空调系统设备检修实例[J]制冷技术，1996
　　 [2]陆耀庆．实用供热空调设计手册．中国建筑工业出版社
　　 [3]陈爱民.中央空调水处理技术研究
　　 [4]袁 俊，陈宏.中央空调系统循环冷却水、冷水化学处理，制冷技术