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中央空调清洗水处理的经济效益


一、 中央空调清洗
空调设备及其系统是价值较为昂贵的资产,如何有效的发挥空调的作用,使其高效、安全、经济的运行,对其循环水系统进行清洗、水处理是非常有必要的;机组进行定期水处理可排除因水垢、藻类引发故障造成的隐患,减少事故,降低运行费用,延长设备的使用寿命。

1:冷凝器清洗

中央空调主机在运行的过程中,会有各种物质沉积在冷凝器、蒸发器及吸收器的传热表面,这些物质统称为沉积物。 它们主要由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。通常,人们把淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者称为污垢。

为使中央空调系统在最优化状态下运行,就必须对中央空调系统的冷凝器、蒸发器等换热系统进行专门的化学清洗:清除水垢、锈蚀、粘泥、杀菌和防腐蚀处理,意义在于:

节省能源、降低运行成本。

在中央空调的蒸发器和冷凝器传热过程中,污垢直接影响着传热效率和设备的正常运行,中央空调机组运行结果表明,未进行清洗的中央空调主机系统运行一段时间后用电或燃料消耗将增加10-30% 降低使用寿命,减少设备折旧使用费。

减少事故停机,改善制冷效果。清洗冷凝器可去除污泥,使管路畅通,水质清澈。同时除垢、防垢,提高了冷凝器、蒸发器的热效率,从而避免了高压运行超压停机现象,提高了冷冻水流量,改善了制冷效果,使系统安全高效运行。

施工现场展示:

工程案例:

换热器清洗和冷凝器清洗后的效果:

(1)冷凝器清洗改善冷却效果,减少事故发生:水系统 冷凝器清洗和换热设备清洗后,可杀菌灭藻,去除污泥。冷凝器清 洗、换热器清洗提高换热器、冷凝器的热交换效率,冷凝器清洗、换热器清洗改善了冷却效果,使换热器冷凝器安全高效运行。

(2)冷凝器清洗、换热器清洗保护换热器冷凝器:冷凝器清洗和换热器清洗 后,可以防锈、防垢。避免设备腐蚀、损坏,投入缓蚀剂以后,冷凝 器清洗、换热器清洗可以使换热器冷凝器腐蚀速度下降90%,使换热 器使用寿命延长一倍。

(3)冷凝器清洗节能节水,减少成本:冷凝器清洗和换热器清洗,在去除水垢、阻止水垢形成,提高热交换效率。冷凝器清洗、换热器清洗可以提高浓缩倍数,减少排污量,提高 了循环水的利用率。

(4)冷凝器清洗、换热器清洗大量节省维修费 用和停产损失:未经清洗的换热器和冷凝器,会出现换热器冷凝器结 垢堵塞、腐蚀、等现象。冷凝器清洗和换热器清洗后,既可减少维修费用,又可延长换热器冷凝器使用寿命,避免停产损失,为用户创造 更好效益。

综上所述,定期对清洗中央空调冷凝器、蒸发器是非常有必要的,既可以节省电能、提高空调系统的制冷效果,又可以延长机组的使用寿命。

2:冷却塔清洗
3:冷却、冷冻水系统管路清洗
4:风机盘管清洗
5:风道清洗

 以一台容量为100万大卡的中央空调机组为例
1、节约用电量
   1毫米的水垢将使机组制冷量降低20%-40%,同时使冷凝器压力升高,导致电机负荷增加,多消耗电能10%-30%。若机组容量为100万大卡,设备能效比为3.2KW/1万大卡。平均负荷80%,一年运行10个月共5000小时。则一年需多耗电:100X3.2X5000X(10-30)%=12.8-38.4万度,以每度电0.8元计,每年浪费的电费有10.24-30.72万元。(溴化锂机组浪费的是燃料费)
2、延长机组使用寿命,降低设备的折旧费

   中央空调机组各主要部件的耐用年限略有不同,实验表明,新机组经预防处理后,设备耐用年限平均延长一倍,中途进行水处理,设备耐用年限平均可延长40%左右。如果一套中央空调机组价格为150万元,未经水处理时机组耐用年限约为7年左右,则平均每年设备折旧费约为21万元,经水处理后,耐用年限延长3年左右,则平均每年折旧费约15万元,相当于每年减少设备折旧费6万元。
3、保证机组以最佳状态运行,大大降低故障率,减少维修费用
   未经水处理的机组因水垢、锈蚀、污染的产生,往往造成空调主机高压运行,引发故障停机,中断冷气供应,严重的甚至引发主机腐蚀穿孔,溶液泄漏。维修主机,花费巨大,经水处理后,锈蚀、水垢、微生物污染现象得到有效清除和控制,冷凝器铜管保持洁净,处于最佳热交换状态,减少风机盘管堵塞,避免故障发生,减少维修费用,保证机组良性运转,从而保证业主正常的生产和经营。综上所述,水处理后所产生的直接和间接经济效益远远大于水处理费。

在中央空调中,存在有冷却水和冷冻水。水是一种良好的冷却介质,比较廉价,但即使经过自来水厂等处理的水仍不同程度地含有溶解固体、气体及各种悬浮物。这些溶解固体、气体及悬浮物等会引起诸如沉积物、腐蚀、微生物(藻类、菌泥)繁殖等问题,而这些问题的存在,会给中央空调的安全运行带来危害。

一 、存在的问题
中央空调的水系统在运行的过程中,会有各种物质沉积在换热器的传热表面,这些物质流称为沉积物。 它们主要由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。通常,人们把淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者称为污垢。

大多数情况下,中央空调水系统形成的水垢是以碳酸钙为主的,这是因为硫酸钙的溶解度远大于碳酸钙。例如在0℃时,硫酸钙的溶解度是1800mg/l,比碳酸钙大90倍。同时天然水中溶解的磷酸盐较少,因此,除非向水中投加过量的磷酸盐,否则磷酸钙水垢较少出现。

中央空调冷冻水系统一般为封闭式。冷冻水在封闭系统中循环,水分不蒸发,不浓缩,不存在溶解盐的过饱和问题,水温也很低。因此,冷冻水系统的水垢可以说是很少的。

(2)污垢 污垢一般是由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂质碎屑、腐蚀产物、油垢、菌藻的尸体及黏性分泌物等组成。这些物质本质不会形成硬垢的,但他们在冷却水中起到了碳酸钙(CaCO3)结晶的晶核作用,这就加速了 (CaCO3)析出结晶的过程。当存在有这些物质的水质里流经换热器表面时,容易形成污垢沉积物,特别是流速较慢的部分污垢沉积物更多。这种沉积物一般体积较大,质地疏松稀软,故又称微软垢。它们引起垢下腐蚀的的主要原因,也是某些细菌生存和繁殖的温床。

当防腐措施不当时,换热器的换热表面经常会优锈瘤附着。其外壳坚硬,但内部疏松多孔,而且分布不均。它们长与水垢、微生物粘泥等一起沉积在传热表面。这种锈瘤状腐蚀产物形成的沉积物,除了影响传热外,更严重的是助长某些细菌的繁殖,最终导致换热表面腐蚀穿孔而泄漏。

二 腐蚀

在中央空调的水系统中,大多数的设备是金属制造的。对于碳钢、铜和镀锌管等设备长期使用冷却水和冷冻水,会发生腐蚀穿孔。其腐蚀的原因是各种因素造成的。

(1)水中溶解O2和CO2引起的腐蚀。

(2)腐蚀产物引起的腐蚀铁锈和氧一样

(3)有害离子引起的腐蚀

中央空调的循环水系统有碳钢管、铜管和镀锌管等。当水中存在有Gu离子时,即使其在水中的浓度很低,但它是阳极反应的去极化剂,因而对腐蚀过程有明显的影响。
随Gu2+的浓度增加,由于Fe和Zn的活性远大于Gu就会在钢管和镀锌管上出现镀铜现象,在铜管上产生点蚀。
另外,在冷却水的浓缩过程中,除重碳酸盐浓度随浓缩倍数增长而增加外,其他的盐类如氯化物、硫酸盐等的浓度也会增加。当Cl和SO4离子的浓度增高时,会加速碳钢的腐蚀。 Cl-何SO4离子会使金属上的保护膜的保护性能降低,尤其是Cl-会加速碳钢的的腐蚀。Cl-和SO4离子会使金属上保护膜的保护性能降低,尤其是Cl-的离子半径比较小,穿透力强,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,所用氯离子时引起点蚀的原因之一。对于不锈钢制造的设备C-是引起应力腐蚀的主要作用

(4)微生物引起的腐蚀

在冷却水循环系统中,含有微生物的补充水不断进入,与此同时,冷却塔中从上面喷淋下来的水又从相遇的空气中捕集了大量的微生物进入冷却水系统。冷却水系统中充沛的水量为这些进入的微生物的生长提供了可靠的保障。冷却水的水温范围有特别利于某些微生物的生长。一些水质处理药剂及水中的盐类为微生物提供了营养源及所需能量的来源。冷却水在冷却塔内的喷淋曝气过程中溶入了大量的氧气,为好氧性微生物提供了必要条件;而一些污垢等沉积物又为厌氧微生物提供了庇护所。在冷冻水循环系统中,也存在着大量的微生物。

微生物的滋生也会使金属腐蚀。 这是由于微生物排出的黏液于无机垢和泥沙杂质物等形成的沉积物附着在金属表面,形成氧的浓差电池,促使金属腐蚀。此外,在金属表面和沉积物之间缺乏氧,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,反之更快。它分解水中的硫酸盐,产生H2S,引起碳钢腐蚀。
SO42-+8H++8e=S2-+4H2O+能量(细菌生存所需)
Fe2++S2-=FeS↓
铁细菌是钢铁锈瘤产生的主要原因,它能使Fe2+氧化成Fe3+,释放的能量供细菌生存需要:
Fe2+ 铁细菌 Fe3++能量(细菌生存所需)
在中央空调循环水系统中,细菌、真菌和藻类等常引起故障。

a. 细菌 在循环水中引起故障的细菌通常有产黏泥细菌和铁细菌、硫酸盐还原菌。
产黏泥细菌又称黏液形成菌、黏液异氧菌等,是水系统重数量最大的一类有害细菌。它们能产生一种胶状的、黏性的或黏泥状的、附着力强的沉积物。这种沉积物遮盖在金属表面上,降低了环热效率,并易引起垢下腐蚀。
铁细菌又称铁沉积细菌,它能把溶于水中的Fe2+转化为不溶于水的Fe2O3的水化物,作为其代谢作用的一部分而在水中产生大量清氧化铁沉淀。
2Fe2++1/2O2+xH2O=Fe2O3xH2O
铁细菌还通过锈瘤建立氧浓差腐蚀电池,从而可引起钢铁腐蚀。
硫酸盐还原菌又称产硫化细菌。它能把水溶性的硫酸盐还原为硫化氢,产生的硫化氢,产生的硫化氢对一些金属有腐蚀性。另外,产生的硫化氢还可和加入到水中的铬酸盐和锌酸盐等反应,使这些缓蚀剂从水中沉淀出来,生产的沉淀则沉淀在金属表面形成污垢。
产酸细菌,如消化细菌和硫杆菌。它们能将水中存在的氨或可溶性硫化物转变为硝酸或硫酸,从而使金属受到腐蚀。

b真菌

真菌一般生长在冷却塔的木质构件上、水槽上和换热器中。真菌生长所产生的黏泥沉积覆盖在换热器的表面,降低了换热效率,而且会在金属表面建立差异腐蚀电池而引起的金属腐蚀。
C .藻类

中央空调循环水系统中的藻类主要由绿藻、蓝藻和硅藻。它们常在水中引起金属表面差异腐蚀电池的形成,从而导致沉积物下腐蚀。块状的还会堵塞换热器中的管道,降低水的流量,从而降低换热效果。

(5)、

为使中央空调系统在最优化状态下运行,就必须对空调系统的冷却 .水和冷冻水系统进行专门的化学药物处理:清除水垢、锈蚀、粘泥、杀菌和防腐蚀处理,意义在于:

节省能源、降低运行成本。在中央空调的蒸发器和冷凝器传热过程中,污垢直接影响着传热效率和设备的正常运行,中央空调机组运行结果表明,未进行清洗的空调机组运行一段时间后用电或燃料消耗将增加10-30% 降低使用寿命,减少设备折旧使用费。

减少事故停机,改善制冷效果。清洗可去除污泥,使管路畅通,水质清澈。同时除垢、防垢,提高了冷凝器、蒸发器的热效率,从而避免了高压运行超压停机现象,提高了冷冻水流量,改善了制冷效果,使系统安全高效运行。
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