冷却塔水处理基础知识

1、冷水塔水处理基础,项目,水处理的重要性 水化学 冷却水处理,水处理的重要性,水处理的有效性,最大化提高锅炉& 冷却水系统 生活 效率 可靠 安全 最小化节约费用 燃料, 水, 化学品, 维护 维护, & 人工,水系统处理是维护预防项目中非常重要的一个部分。,千吨冷却水塔多50%负荷进行运作 0.01厚度冷凝系管壁导致的损耗= 每年增加电费$51,219! * 污垢增加 潜在腐蚀 军团菌增加 维护成本 潜在不可预测的关机,较差水处理导致的浪费,以一个0.75千瓦/吨冷却水组作为参考& 电力消耗$0.06 千瓦时,训练有素的操作人员能帮助制定一个成功处理计划来降低总费用。,水处理的伙伴关系,培训与

2、现场测试，可以有巨大的 回报! 水处理代表在现场服务的时间 很少! 水处理操作指南 帮助文件步骤& 与你的程序关联,基础水化学,水,纯水是无色, 无味, & tasteless 化学方程式H2O 水具有多种特性，同时是个优良 传热介质。 安全 性价比高 高热容量(能吸收和释放更多的热量),The Universal Solvent,水常被称为广泛溶剂 水具有超强的溶解性 水中的杂质导致生锈、沉淀等相关问题 雨水是最常见的方式 冷凝水(无杂质) 但是雨水不会以纯净状态时间太长,水循环,在循环过程中，杂质进入水中 溶解气体 溶解固体 悬浮固体 水质受地质影响很大 水质受时间而改变,Key Prob

3、lem Causing Impurities,电导率 pH值 碱度 硬度 氧,测量水的“传导”电流的能力 用于测量总固体溶解量 更高的电导率，更高的溶解固体量 电导率随着锅炉和冷却塔中液体的浓缩而提高,电导率,1,2,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,3,pH,测量水中的酸碱性 pH 7.0 被认定为中性 pH低显酸性 pH越低越容易生锈 pH高显碱性 pH越高越容易生垢,Alkaline,Acidic,Neutral,测量酸中和的能力 与pH有关 低pH 低碱度&导致生锈 高pH 碱度高 能形成垢,碱度,水中含有大量的钙镁离子 这些物质导致水变硬 软水剂会降低硬度 钙是常

4、见杂质 在碱性条件容易形成垢 所有热交换系统形成沉积垢的重要因素,硬度,碱性条件下，钙离子形成 随着温度变化会被溶解一部分 温度升高溶解性下降 冷凝管是冷却系统中最热的点,碳酸钙垢,溶解气体 氧溶解在水中 冷却水塔含有腐蚀性的氧,氧,冷却水处理,冷却水系统主要问题,生锈 毁坏系统的金属 形成沉淀 沉淀物 降低热传递效率 增加能量损耗 造成垢下腐蚀 微生物控制差 引发生锈, 沉淀 & 增加潜在的病毒,有效的解决问题方案!,典型的冷却水系统,开放式冷却水系统 冷却塔, 蒸发式冷凝器, & 流体冷却器 水蒸发而释放热量到大气 冷却水溶解一定浓度固体需要排放 补加水（水蒸发和排放的水） 封闭冷却水系统

5、 冷却, 热水, & 软化水 回路 无蒸发 除泄露损失水很少 主要关系控制腐蚀,典型A/C 系统,Condenser,Evaporator,抽风横流式冷却塔,强制通风冷却塔,冷却塔,冷却& 冷凝,冷凝器是个巨大的制冷机器 通常使用水来传递或转移热量 也可以使用空气作为传递冷和热的介质 冷却器是把不想要的热从一个地方去除 制冷器以吨计 1 吨 = 12,000 BTU/小时移热 Two basic types of chillers Vapor Compression Absorption,冷凝器,蒸发器,典型的冷凝器,蒸汽压缩式制冷机,像家庭空调一样控制 相同的构造: 压缩机、冷凝器、膨胀阀&

6、 蒸发器 需要制冷剂 制冷剂内部添加，主要把热量从一个地方移到另一个地方 氨 氟利昂,压缩循环制冷机,冷凝器核心是压缩机 容积式压缩机 往复式（看起来像汽车发动机） 螺旋式 滚筒式 小型冷却器 离心压缩机 最常见的大型冷却器 像有个扇子在冷却器上,压缩循环冷凝器,压缩机r,离心式,往复式,螺旋式,压缩循环冷凝器的蒸发率,1吨制冷剂 = 12,000 BTU/hr 蒸发器散热. 压缩循环制冷每吨增加3000 BTU的热量 压缩循环冷却器每吨排出15,000 BTU/hr热. 冷却塔蒸发率 1.53 加仑每小时每吨,增强型冷却器管,蒸发器 & 冷凝器外壳 & 管 HX 通常使用增强型HX铜管 也叫

7、来复线管 管面凹凸 增加湍流 增加表面积 增加热传递 增加潜在的腐蚀和沉淀 强化 凸出非常接近,封闭系统,广泛用于柔和的冷却&加热 配制 2, 3, & 4 管道系统 初级&次级回路 独立冷却系统 封闭的冷凝器回路 软化水回路（热泵）,封闭系统,水损失不严重的话比较容易处理 处理方式多样 更经济 低污染 即使小的腐蚀或微生物成长都会引起大的沉积问题 设计为较低的污物限度,双管路系统,三管路系统,四管路系统,四个管路的空气,有效的水处理,帮住最大化的提高HVAC（空调） 系统的寿命、效率、可靠性、安全性，较少费用。 帮助控制腐蚀、沉淀及微生物生长 Part of the overall PM p

8、rogram for an HVAC system,锈蚀,铁锈引起的后果 金属损坏 减少系统寿命 机器失效 腐蚀产物 降低热传导效率 流动性受限制 增加操作成本,控制锈蚀的方式,耐腐蚀材料 价格较贵，但设备寿命较长 通过保持合理的周期（排放）来平衡生锈/结构的形成趋势 好的结垢& 微生物控制 使用腐蚀抑制剂 合理的抑制 维持在一个合理的范围,沉淀物,物质沉淀 碳酸钙 其他杂志 流动性低 通常形成在热交换表面 大部分沉淀物是混合物 泥土、铁锈、泥浆等等. 所有被称为污物 某些杂质相对独立,Calcium Carbonate & Slime Deposit in Condenser Tubes,影

9、响水垢形成的因素,由于流动不畅而导致水中溶解高矿物质 流动慢 高温 阻垢剂低 悬浮固体较多,冷凝器表面越脏冷却性能越差 制冷的温度高于设计的温度 制冷剂的压力增加，以至于它将会凝结在较高的温度 需要压缩机加倍工作 压缩机设计在一个确定冷凝温度& 压力工作下，给定的负荷 冷凝器压力也称head pressure 温度高, head pressure也高,生垢的坏处,控制结垢的方式,通过排放来限制生垢物质的浓度 修改系统的流速或者温度 保持系统干净 添加化学阻垢剂 扩大溶解杂质 防止颗粒形成附着沉积,排放&循环控制的重要性,排放会直接影响水&阻垢剂成本 太多的水剂试剂排放 排水太少会增加垢，能源消

10、耗及其他问题 Maintain max cycles consistent with good results! 抑制剂产品功能，水质，系统设计，操作条件下，监控程序 注意:低缓蚀剂流动能造成垢的快速形成 定期现场监测是很重要的,排放线管的成本,1000 Ton Load, 24 Hr/Day, 365 Days/Year, Water Cost = $3.00/1000 Gallons Inhibitor Cost = $2.50/lb., Inhibitor Feed Rate = 100 ppm,微生物控制不好造成的影响,生锈&金属出问题 热交换表面形成杂质 & 浪费能源 军团菌 系统停

11、机& 产品问题 高维护费用,Millions $ 导致减少寿命、可靠、安全性,生物膜和生物污染,细菌生成胶装物成为生物膜 “油滑”的感觉 高绝缘性 甚至可能不可见 及时杀菌剂增加也能保护细菌 当生物膜上有污泥，泥沙，纤维，臭虫，耐腐蚀的产品等引起的生物污染。. 生物膜或生物污染称为 形成军团菌,提高生物控制效率,System Design & Operation,Biocide Additions,Biomonitoring,Cleaning & Disinfection,需要有效的控制微生物 日常生物监测 适当添加杀菌剂& 有计划的清洁/消毒,不仅仅使用化学试剂!,系统设计能很好的帮助微生物

12、测量,系统设计,收水器 避免死角&其他停滞区域 保护水池, 顶端& 其他湿润区域from sunlight 使用耐腐蚀建筑材料 便于冲洗和完整的排水设计,日常清理&消毒,每年至少一次清扫和消毒，最好两次 干净的系统是减少风险的关键，因为泥沙，淤泥，有机物质促进军团菌的增长 旁流过滤能减少所需减少清理,杀菌剂类型,非氧化性杀菌剂 通过投毒方式杀死或抑制细菌生长 特定微生物 氧化型杀菌剂 通过“burning up”方式抑制细菌生长 Non-specific kill mechanism 氯, 溴, 双氧水, 臭氧, etc.,非氧化性的杀菌剂,Control some bugs that oxi

13、dizers cant Penetrate slime better than oxidizers Less corrosion concerns Usually required with an oxidizing biocide program A single or dual non-oxidizing biocide program is not considered a “best practice” program for Legionella risk reduction,挑选最佳的杀菌剂计划,没有一个杀菌计划是通用的 Best practices guidelines for Legionella control specify use of an oxidizing biocide Other things to consider 系统设计& 运营状况 水质 Existing feed & control equipment Availability of per