中央空调的水质管理.ppt

远大工程学院讲义,*,/51,水质管理创造价值,主 要 内 容,水质管理创造价值,水系统为什么会结垢和腐蚀,水系统结垢、腐蚀的危害,结垢案例两则,结垢用户自诊断的方法,全年水质管理介绍,常见问题解答,冷却水系统中的水垢是怎样形成的?,水垢和水渣的形成是一个复杂的物理、化学过程，这个过程分为两步：,第一步：,盐类杂质在过饱和水溶液中结晶析出；,第二步：,结晶出来的盐类杂质附着在金属表面上形成水垢，或悬浮在水中成为水渣。,冷却水由于不断循环、蒸发浓缩，致使水中盐类杂质超过其溶解极限（即溶解度，也称溶度积）而从水中结晶析出。,返回主要内容界面,冷却水系统中的菌藻是如何产生的？,冷却水系统的温度、PH值和所含营养物非常适宜菌藻的生长，冷却塔集水盘和塔壁是菌藻生存繁殖的良好环境。存在于土壤和水体中的菌藻会随空气和补充水不断进入冷却水系统繁殖，影响水的质量。大部分藻类呈蓝绿色。,返回主要内容界面,水系统为什么会被腐蚀？,电化学腐蚀,。水系统管道主要材质是碳钢，其,表面不均匀，而水中不断有,O,2,溶入，当碳钢浸入水中时，在其表面会形成许多微小的腐蚀电池。,首先是在水中的铁释放自由电子（阳极反应），自由电子传递到阴极（阴极反应），电子再由阴极传递到溶液中被其他物质吸收。反应过程如下：,阳极,:,Fe,Fe,2+,+,2e,阴极,:,O,2,+,2H,2,O,+,4e,4OH,-,水中,:,Fe,2+,+,2OH,-,Fe(OH),2,阳极氧化反应与阴极还原反应是同时进行的（共轭反应,),，当阳极不断除去,Fe,2+,，或阴极表面不断充分供给,O,2,，则共轭反应就会加速进行，腐蚀也加速。,返回主要内容界面,水系统为什么会被腐蚀？,酸性腐蚀,。,CO,2,是水中存在较多的杂质。通常情况下，,CO,2,在水中以游离状态存在，因此水中存在大量重碳酸根，使水呈酸性。且,在,PH,值低时，,CO,2,仍是以游离状态存在的。,反应式如下：,CO,2,+,H,2,O,H,+,+,HCO,3,-,2H,+,+,CO,3,2-,因此，水中,CO,2,越多，生成的,H,+,就越多,(,水的,PH,值就越低,),，水的酸性就越强，腐蚀性就越强，从而破坏碳钢表面生成的氧化膜引起腐蚀。,返回主要内容界面,结垢、腐蚀的危害,水垢、锈渣、藻类等杂质，将堵塞过滤器及换热管，导致空调无效果，甚至跳泵、停机。,返回主要内容界面,结垢、腐蚀的危害,系统管道、换热管内壁被腐蚀，甚至穿孔，致使其寿命缩短，增大了运行维护费用。,由于系统循环水中存在腐蚀性离子，而管道内壁一般都未做处理，很容易出现内壁腐蚀。,返回主要内容界面,菌类大量繁殖引起疾病,(,特别是“军团菌”,),，并生成粘泥引起垢下腐蚀和微生物腐蚀。,冷却系统中日光照到的部位有藻类繁殖，日光照不到的部位则有菌类繁殖，生成粘泥覆盖在管壁表面降低传热效果，且引起垢下腐蚀和微生物腐蚀。同时，细菌若不及时杀灭清除，也容易引起疾病。,结垢、腐蚀的危害,军团菌,返回主要内容界面,军团菌是一种菌种的总称，属革兰氏阴性，嗜氧，杆状菌，其大小约为(25)(0.30.9)微米，能随水气、水滴进入人体呼吸道而寄生于肺组织细胞内。它的危害如下：,其一、,感染比较轻的军团菌叫做傍帝亚克病，病人的症状与重感冒相似，一般不会转成肺炎。,其二、,感染较重的军团菌叫做嗜肺军团菌，呈现出典型的肺炎病症，但比肺炎更为可怕的是它不会自然康复，如果不及时规范治疗和用药，病人可在一星期内死亡，若病人免疫力低下，当天死亡的情况也可能发生。,结垢、腐蚀的危害,返回主要内容界面,结垢案例1,河南省平顶山第四煤矿公司，07年05月投入使用一台主机。机组运行,4,个月后频报故障，经检查为机组冷凝器、吸收器铜管结垢严重，厚度达,3mm,。在08年04月进行了主机铜管清洗和系统清洗后采用了全年水质管理，全年运行无故障。在制冷停机后，于11月打开主机冷凝器、吸收器端盖，检查铜管基本无结垢。,对该系统补充水进行取样分析，发现电导率（反映水中导电离子总数）和总硬度（结垢离子的总和）都非常高，在水质管理中属于结垢倾向明显，也就是说该补充水作为冷却水循环非常容易结垢，具体数据见下表。经过一年多的水质管理，结垢速度明显降低，运行能耗明显减少，设备维护成本也大幅下降。,单位名称,送样时间,PH值,电导率浊度,总硬度,总碱度,总铁,氯离子,平煤四矿,2009-6-23,8.02,541,2.1,347.5,5.1,0.39,45,参考标准,/,7-9.2,3000,50,800,6.0,1.0,1000,返回主要内容界面,结垢案例2,湖南华菱涟钢热轧板厂使用的,2,台,BS2000.6,机组于04年初投入运行。随运行年限增加，08年时制冷效果已达不到设计要求。为明确机组出力下降的原因，双方都要求择时进行机组出力测试。,用户方认为,2,台机组一直有专业水处理公司定期投药，并在08年,3月对机组进行过通炮处理，本次测试前不再需要清洗机组铜管,远大工程师在没有确认水质处理效果的情况下信以为真。,在测试过程中，经工程师现场检测发现机组冷剂压差管上部温度与冷却水出口温度相差约8（无结垢时约4），确认吸收器、冷凝器铜管严重结垢。紧急安排水质处理公司对1#主机冷却水侧铜管进行清洗。打开水盖后证明结垢十分严重，冷凝器水垢大于2mm，吸收器约1mm，经过1天1夜不间断清洗，水垢才基本清除。,返回主要内容界面,结垢案例2,项目,1,2,3,4,5,高发温度 ,158,159,161,161,159,蒸汽温度 ,172,173,177,178,173,冷却水入口温度 ,32.5,32.1,31.9,32.0,32.7,冷却水出口温度 ,37.9,37.4,37.4,37.3,37.6,冷冻水流量 m,3,/h,402,400,401,400,402,冷水入口温度 ,17.4,17.3,17.2,17.0,16.8,冷水出口温度 ,12.9,12.7,12.4,12.2,12.4,机组制冷量 10,4,kcal,180.9,184,192.5,192,176.9,机组出力/额定出力,90.45%,92%,96.25%,96%,88.45%,1#机清洗后测试报告主要数据摘要如下：,返回主要内容界面,结垢案例2,测试说明及结论：,该机组经过,4,年运行后，在蒸发器铜管冷水侧未清洗的条件下，平均运行出力仍保持为,92.6%。,测试中，停机清洗时间仅有,48h,，机组冷水侧铜管未来得及清洗，至少影响机组出力,1520%。,在现场，同时对没有进行水垢清洗的2#主机也进行了对比测试。在同样冷却水温和蒸汽压力条件下，2#机组出力仅达到额定出力的55左右。,可见，结垢对机组出力影响极大！,返回主要内容界面,类似问题在全国均有发生，给用户运行成本和主机厂家声誉都带来了巨大损害。因此，必须加强水质管理，每年定期检查主机铜管水侧结垢情况，特别是吸收器、冷凝器铜管水侧。,必须选择专业的中央空调水处理公司对进行水质管理，才能确保空调系统的最佳状态，保护用户利益，为客户创造价值。,结垢案例的提示,返回主要内容界面,结垢用户自诊断的方法,从冷却塔、膨胀水箱、排水阀看水质,制冷运行时测量冷剂压差管上部温度,打开主机水盖看主机铜管结垢情况,打开系统主管过滤器看主管腐蚀情况,感受空调末端效果看末端结垢情况,冷剂压差管,返回主要内容界面,什么是,“,全年水质管理,”,？,通过对空调水系统进行专业化学清洗、杀菌灭藻、系统药剂预膜等处理后，以年为单位，定期对空调水系统进行投药、检测、排污、清洗，以保证空调水系统中的水符合国家标准，以达到,“,设备寿命更长，能源消耗更少，空调效果更好,”,的目的。,返回主要内容界面,开机运行阶段，通过定期加杀菌灭藻剂、阻垢缓蚀剂，每月清洗一次冷却塔，每周定期排污等一系列措施，使水质维持在浓缩,3,倍以内。,水质处理公司在每次巡查时对水质的PH值和电导率进行测定，根据测试结果及时整改；每月对水质做,1,次全面分析，以保证水质达标。,停机阶段，南方地区对冷却系统进行湿保管理，需做好防腐处理。,冷却水系统的全年水质管理,返回主要内容界面,冷水系统是密闭系统，故蒸发浓缩可忽略不计。,开机运行阶段，通过定期加杀菌灭藻剂、缓蚀剂使系统不腐蚀。,水质处理公司在每次巡查时对水质的PH值和电导率进行测定，根据测试结果及时整改，每季度对水质做一次全面分析，以保证水质达标。,停机阶段，对蒸发器铜管进行物理清洗，膨胀水箱做好防锈。,冷水系统的全年水质管理,返回主要内容界面,全年水质管理,常年保养项目,巡查加药,冷温系统 每半月投药1次，全年共24次,冷却系统 制冷阶段，每周投药1次,全年制冷5个月，共计20次,取 水 样,冷 水 每季度取样1次,冷却水 制冷阶段，每月取样1次,水质化验,冷 水 全年提供4份水质化验报告,冷却水 全年提供5份水质化验报告,全年共9份水质化验报告,水箱清洗,全年对膨胀水箱清洗1次，并做防锈处理,洗冷却塔,每月清洗一次，全年制冷5月，共计5次,停机阶段,对冷却系统进行湿保处理，保证该阶,段冷却系统不会腐蚀,水 质 检 验,取 水 样,返回主要内容界面,全年每半月投药,1,次，每季度取水样化验,1,次。根据水样化验结果及时调整投加的药剂。,在秋冬换季不运行时期，对膨胀水箱做清洗、做油漆。,常年保养项目,冷水系统的保养,返回主要内容界面,在制冷运行阶段：每周投药,1,次、排污,1,次；,每月取水样化验,1,次；,每月清洗冷却塔,1,次。,在不制冷阶段：,南方地区不排冷却水，投加湿保剂，确保管道不腐蚀。,北方地区排尽冷却水，以防冻管。,对主机铜管进行通炮处理。,常年保养项目,冷却水系统的保养,清 洗 冷 却 塔,主 机 铜 管 通 炮,通炮：,即打开主机蒸发器、吸收器、冷凝器水盖，用特制尼纶刷对每根铜管进行逐一清洗，将铜管内的软垢、泥沙统统清洗干净。,返回主要内容界面,冷却塔清洗,清 洗 前,清 洗 后,冷却水系统保养,冷却塔清洗,返回主要内容界面,出风口拆洗,水过滤器拆洗,丫型过滤器拆洗,冷水系统保养,末端清洗,返回主要内容界面,水质管理设备,自动加药装置,自动加药装置是与中央空调水质管理相匹配的一组先进自动设备。由自动加药控制箱、在线检测仪器、加药泵、加药桶等部分组成，它可使系统内的水质获得有效的监控，使水系统内保持均衡的药剂浓度，实现科学管理，减少人力成本。,返回主要内容界面,水质管理前期处理,新系统清洗,根据中央空调设计和工艺的要求，系统内所有部位清洁无污是确保今后正常运行的关键,。,依照国际惯例，新安装的中央空调系统在投入运行前必须进行水侧全系统的化学清洗，以清除系统设备在制造、运输、存放、安装过程中所产生的轧制鳞片、铁锈、红丹底漆、焊渣、油污、泥砂、灰尘及其它沉淀物,，,并在系统内表面形成完整的钝化膜，以减少系统投入运行后的腐蚀。,返回主要内容界面,水质管理前期处理,运行系统清洗,未进行全年水质管理的,中央空调系统使用数年后，在水系统内会聚集大量的水垢和锈垢，影响空调的正常运行。此时，就需用化学方法将系统内污垢清除，并在系统内表面形成完整钝化膜，以减少系统再次投入运行后的腐蚀。,主机铜管清洗前,主机铜管清洗后,清洗出来的水垢,返回主要内容界面,“,预膜,”,就是在清洗后的系统内壁制作一层,“,保护膜,”,“,预膜,”,是水处理技术中一个重要的工艺环节，是提高水系统设备耐蚀能力的一项重要手段，其目的是使水系统中的所有换热设备与管道的金属内表面形成一层非常薄的能抗腐蚀的保护膜。,目前常用的预膜方案有两类：一类是采用专用配方（常用的是聚磷酸盐,-,锌盐预膜），性能好，但操作繁琐，转换过程复杂，控制难度较大，且置换过程会造成大量水资源浪费；第二类是提高水稳剂浓度，采用日常运行水稳剂浓度的若干倍（24倍）作为预膜配方，在预膜浓度下运行一定时间后再把浓度降低到日常运行浓度。,水质管理前期处理,系统预膜,返回主要内容界面,预膜效果,系统管道壁上会出现一层均匀彩色膜或发蓝光或发彩虹光，且管壁无腐蚀，呈现金属光泽。,预膜原理,在投加的预膜剂中，利用锌盐成膜速度快与聚磷酸盐成膜耐久性好相结合的优势，使管壁在预膜过程中形成完整的保护膜，若与溶出的铁离子络合，则会产生防腐性能更好的磷酸锌铁保护膜。,水质管理前期处理,系统预膜,返回主要内容界面,系统清洗流程：,投加杀菌灭藻剂,开泵循环X小时,系统排水至尽,系统补水至满,系统补水至满,系统排水至尽,开泵循环X小时,投 加 清洗 剂,投 加 预膜 剂,开泵循环X小时,系统排水至尽,系统补水至满,说明：,首先进行杀菌灭藻处理；然后采用化学清洗方法将系统中杂质全部排出（反复冲洗）；最后进行药剂预膜，将水中的溶解氧与管道内壁隔离，保证管道内不再产生锈蚀，延长管道使用寿命。,返回主要内容界面,水质管理的效益,节省能源费用,每,1,mm水垢将使机组制冷量下降20%40%，能耗增加15%30%,。现以一台制冷量为,100,万大卡的中央空调机组，按平均负荷80%，年运行6个月共2000小时，每小时耗天然气,80m,3,为例，则一年需多耗天然气6.59.8万元。而1台100万大卡机组全年水质管理服务费用仅约2万元/年！,则：(6.59.8万),-,2万,=,4.57.8万,=,节省的能源费用,返回主要内容界面,水质管理的效益,节省维修费用,实践证明，进行水处理后的设备耐用年限平均延长50%左右。如果一个1万平方米的建筑物，空调总投资为,600,万元，未经水处理的设备耐用年限约为,10,年左右，则平均每年设备折旧费为60万元，经水处理后，耐用年限可延长,5,年左右，则平均每年折旧费约40万元，相当于每年,减少设备折旧费,20万元。,未经处理的系统因水垢、锈垢、微生物等污染物的产生，造成空调主机高负荷运行还难以保证效果，严重时引发停机、腐蚀穿孔、泄漏，造成维修费用巨大。经水处理后，大大避免了上述故障的发生，为业主,减少了维修费用,。,返回主要内容界面,清洗验收指标,腐蚀率和腐蚀量,设 备,材 料,国家标准,远大标准,腐蚀率 K,g/(m,2,h),腐蚀量 A,g/m,2,腐蚀率 K,g/(m,2,h),腐蚀量 A,g/m,2,铁及铁合金,20,7,铜及铜合金,2,10,0.2,1,铝及铝合金,2,10,0.7,4,腐蚀率和腐蚀量标准,注：,国标为工业设备化学清洗质量标准（HG/T2387-92）,除垢率和洗净率标准,垢 型,除垢率 N,%,洗净率 B,%,碳酸盐水垢,90,85,非碳酸盐水垢,70,65,锈 垢,95,95,油 垢,95,95,清洗验收指标,除垢率和洗净率,腐蚀率,化学清洗过程中，单位时间内，标准腐蚀,K,试片(挂片)单位面积上的材料减少量。,腐蚀量,化学清洗过程中，标准腐蚀试片单位面积,A,上的材料减少量。,除垢率,经化学清洗后，被除掉的垢量与清洗前原,N,有的垢量之比的百分数。,洗净率,经化学清洗后，除掉污垢的表面面积与清,B,洗前原覆盖的表面面积之比的百分数。,清洗验收指标,返回主要内容界面,常见问题解答1,什么是循环水浓缩倍数？,答：,浓缩倍数是指系统循环水在运行过程中，由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩的倍率(以补充水作基准进行比较)，是衡量水质控制好坏的一个重要综合指标。,日常运行时，浓缩倍数的检测一般是根据补充水中某一组分的浓度或某一性质与循环水中某一种组分的浓度或某一性质之比来计算的（常用的组分如：钾离子、钙离子、氯离子、电导率等）。,返回主要内容界面,常见问题解答2,全年水质管理对空调效果会有改善吗？为什么？,答：,全年水质管理对空调效果会有比较大的提高。,全年水质管理能延缓主机结垢，确保良好的换热效果，使主机进出水温达到理想的设计值，保证空调的出力，从而确保空调的效果。,全年水质管理能使冷水系统水质清流透明，管壁没有腐蚀的危害，不产生新的锈渣，末端不被锈渣等堵塞，从而确保空调良好的效果。,返回主要内容界面,常见问题解答3,主机为什么要通炮？,答：,使用冷却塔散热的冷却系统，在运行阶段不可避免的会带入大量的灰尘、滋生微生物，虽然经清洗冷却塔、排污等工作去除了大部分的杂质、藻类，但还是会有部分杂质、藻类进入主机，在主机铜管表面沉积形成软垢。通过通炮能去除这些软垢，使换热达到理想效果！,返回主要内容界面,常见问题解答4,我们的系统是新的,还要做水处理和末端清洗？,答：,新系统也要做水处理和末端清洗。因为新系统在运输、安装过程中会产生锈渣、焊渣等杂质，如果不做水处理，这些杂质很容易堵塞末端，影响空调效果。同时，新安装的管道在使用初期是处于一个活跃期，容易锈蚀而产生大量锈渣。通过做水处理就能彻底清除这些杂质，并对系统进行预膜，使新安装管道产生保护膜，阻止管道的腐蚀。,运行阶段冷却塔为什么要每月清洗一次？,答：,因为冷却塔是把系统中的热量散发出去，与外界充分接触，在运行一个月后会带入大量的灰尘，产生大量的藻类。这些污物大部分沉积在冷却塔集水盘处，若不及时进行清理，会带入到系统及主机铜管内，造成换热效果差，甚至堵塞主管过滤器和冷却塔布水器，影响主机及系统的正常运行。所以在运行阶段，冷却塔每个月需清洗一次。,返回主要内容界面,常见问题解答5,返回主要内容界面,常见问题解答6,冷水系统的补水是软水，还要做水处理吗？为什么？,答：,当然要做水处理，因为软水只是去除了水中的钙镁离子，但腐蚀性却比自来水更强了，很容易导致系统腐蚀，所以系统虽然补水是软水，但还是要做水处理。,返回主要内容界面,常见问题解答7,冷凝水托盘里长了藻类怎么办？,答：,在冷凝水托盘里每年加杀菌片，可杀死并防止藻类生长。,返回主要内容界面,常见问题解答8,为什么进行水处理后，冷却水管道中仍有轻微结垢或软垢？,答：,当冷却水的浓缩倍数过高时，水处理药剂就会失效，就会出现碳酸盐沉积，如不及时排污，盐类就会以晶体形式析出，形成水垢。只有将浓缩倍数,(,34倍为佳),控制在药剂的阻垢能力范围内，才能避免结垢的发生，所以进行了水质管理的系统的排污工作也不能忽略，只是排污水量会较水处理前减少。,另外，冷却塔周围的微生物、飞尘、有害气体等不断进入形成的,“,多层复合体,”,也俗称,“,软垢,”,。通过勤洗塔并改善周围环境，可减少此类软垢的产生。,例：,一台,100,万大卡的机组，未做水处理时，夏季制冷阶段，一天不排污降低各离子浓度，系统就会结垢。此时，每天排污,1.8,吨可减缓结垢的发生(但不可避免腐蚀的发生)，一个月的排污量达54吨。,经水质管理后，每周仅需排污,2,吨，每月节约水46吨，以每吨水价1.88元计算，每年节约水费1000余元。,常见问题解答8,返回主要内容界面,返回主要内容界面,常见问题解答9,为什么填料上有白色物体？,答：,一是水质浓缩，碳酸盐沉积所致；二是采用冲击式投药，瞬时药剂浓度不均药物沉积所致。,返回主要内容界面,常见问题解答10,杀菌灭藻后，为什么藻类还是频繁生长？,答：,有些水处理公司使用的阻垢缓蚀剂是环保型的有机磷酸盐，对微生物有一定助长作用，因此出现杀菌灭藻后还是频繁生长藻类的现象。一般采用定期投加杀生剂的方法来灭除。,杀生剂分为氧化型和非氧化型两种。投加方法大多采用冲击式投加法。,清洗后，末端堵塞是怎么回事？,答：,系统清洗时加入的杀菌灭藻剂和清洗剂都有剥离作用，而末端排污时或多或少会受限制，导致剥离下来的杂物没能及时彻底排出系统，从而造成堵塞。只需对末端过滤器拆开来清洗，就可解决堵塞现象。,返回主要内容界面,常见问题解答11,返回主要内容界面,常见问题解答12,水样分析的目的是什么？,答：,目的是通过对水质的检测，及时监控水质中各离子变化情况，将浓缩倍数控制在阻垢缓蚀剂的阻垢性能范围之内。如果水质不合格，将立即进行整改，使水质达标，减少系统结垢、腐蚀的风险。,返回主要内容界面,常见问题解答13,为什么市面上水处理价格会相差很大？,这是因为：,人力成本、专业水平不一样,施工、服务质量不一样,化验、监,控成本不一样,药剂成本不一样,管理成本不一样,质量保证不一样,返回主要内容界面,常见问题解答14,能否用每年清洗一次系统代替全年水质管理？为什么？,答：,每年清洗一次是显然不够的。因为一年清洗一次不能满足系统的内在要求。每年如果只是清洗一次，其余的三百多天里系统内就会产生腐蚀、结垢、微生物，给整个中央空调系统带来能耗高、设备维修量大、效果差的风险。实际上，中央空调的全年水质管理是一项与空调系统建设同步的常年保养工程。,全年水质管理可消除已有的生锈、结垢及微生物。,做好了全年水质管理，可防生锈、防结垢、防微生物。,空调主机系统,水系统,风系统,控制系统,空调房间,冷却塔,总之，全年水质管理是中央空调水系统的保护神，是一项与建设同步的常年保养工程。,全年水质管理的意义,谢 谢！,水质管理创造价值,