中央空调冷却水处理必要性及措施(20210408201326)

1、中央空调冷却水系统处理必要性和措施 传统的中央空调水系统中，冷媒系统主要是冷冻水循环系统和冷却水循环水系 统，出问题最多的也是水系统部分，特别是水系统的水质问题，往往影响着整个系统 的运行和使用寿命。在水系统中，受外界影响最大的就是冷却水系 统，由于在中央空 调空调系统中，冷却水系统中大多采用的是开式系统，在开式系统中，由于温度、灰 尘等影响，使冷却水在一定的温度的作用下，冷却水水质在时间不更换的情况下，冷 却水水质会逐渐变成酸性。这样的酸性水严重 影响了系统管道、设备、阀门等使用寿 命。 空调冷却水系统的循环水处理一直是人们争论和探讨的问题。目前国内现 状： 不进行处理或釆取简单地排污来控制

2、结垢或腐蚀。 对补充的水进行软化来控制冷却水水质。 冷却水系统增设静电水处理器来防垢、除垢、杀菌和灭藻。 在冷却水系统中投加药剂（阻垢、缓蚀、杀菌、灭藻）来控制结垢、腐蚀和微 生物的繁殖。 在实际工程中，由于冷却水水质不合格而造成制冷系统性能下降甚至停机也不鲜 见。研究表明，中央空调冷却水中含有大量的军团病菌，且容易以水雾、水珠的方式 通过空气传播，危害不可忽视。另外，中国南北地域跨度广泛，南方、北方水质也不 一样，特别是在非洲这样环境条件相对恶劣的地区，更有必要针对不同的地域环境采 用不同的水处理方式，寻找一种更合适的、更经济的冷却 水处理和控制方案。 一、冷却水水质标准 中央空调系统的冷却

3、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，所以要定期或自动补水（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（见表 1）。 表1中央空调冷却水和补给水的水质标准 项目 挣却水 补给水 pH值G 7 09.2 6 片

4、41率（上5 Q （f让 7)0 Voo P(SOi、) (niE L) C2D0 50 p E CaCO蓉 L) i（r 50 川仙g E) 200 50 总解度 200 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/T14848293）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。 二、冷却水系统存在的问题 1、结垢 冷却水补水一般采用自来水，有的机组为了节能釆用深井

5、水，不管是自来水 还是井水，都有一定的硬度。如果是井水，硬度会更高一些。另外，有些地 区的水源 如是经过石灰岩岩层，水的硬度就会相应的增高。冷却水系统产生结垢的另外一个原 因是水温是动态变化的，特别是在负荷波动比较大的情况下，水 温的变化会加速水垢的形成。硬度很高的冷却水运行一段时间后，会在冷凝器 换热铜管中或水管中产生大量水垢，这主要是水中的重碳酸钙发生如下反应所致。 Ca(HC03) 2 vCaC03+C02+H20(l) 为了防止冷却水系统结垢，目前多釆用电子处理方法(包括静电处理、电磁极 化、高频电场磁化等)。但是，如果电磁水处理器的安装数量及安装位置设计的不合 理,会对水系统产生严重

6、腐蚀，这种负面作用远远大于正面作用，对空调设备及水系 统造成严重的危害。 2、腐蚀 冷却水系统发生的腐蚀多属于电化学腐蚀，影响冷凝器或管道内壁腐蚀的因 素有水的溶解氧、pH值、各离子含量等。 阳极：FevFe2+2e, 阴极:l/202+H20+2ev20H- (2) 阴阳两极反应所生成的Fe (OH) 3就是通常所生成的铁锈，而一般肉眼看 见的 的铁锈是Fe203- nH20也叫含水氧化铁。如果冷却水系统中的冷凝器是铜 管，当水中 存在有Cu2+时，即使其在水中的浓度很低，但它是阴极反应的去极化齐山因而对腐蚀有 明显的促进作用。 阳极:FevFe2+2e 阴极:Cu2+2evCu (3) 随

7、着Cu2+t度的增加，腐蚀反应加剧，最终使铜管腐蚀穿孔。一般情况下， 如果加入缓蚀剂(钝化剂)，或通过电磁处理，是可以解决腐蚀的问题的，即腐蚀的问 题不是很严重。 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丫型过滤器，装在冷却水泵入口前的立管上。这种丫型过 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

8、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12周排污一次。在非洲这样常 年使用的环境中，冷却水定期排污就显得尤为重要。 三、冷却水水质常用处理技术 为了使制冷机组正常运行以及消除冷却塔内细菌滋生的问题，必须对冷却 水系统和水质进行严格的控制和管理。目前，对冷却水系统

9、，除了少量不进行处理或 采取简单地排污来控制结垢或腐蚀外（不投药运行方式，从表面上看，短时间未见有 什么严重的问题。其实,23年后,造成的后果会明显的暴露并带来不 可挽回的严重事 故。如单釆取排污，则必须频繁进行，严重浪费水资源）。绝大部分工程对水质的处 理技术可以分为两大类（见表2）。一种是药物处理+过滤+定期排污方式，另外一种 方式是电磁（包括静电、电子）处理+过滤方式。其中后 者主要包括电磁水处理器、 静电水处理器、电子水处理器和高频电子水处理器 等几类（有时也统称为电子水处理 器）。药物处理方式属于成熟的水处理方式，在冷却水水质处理中比较多见，能杀 菌、缓蚀、延缓结垢，但也存在运行费用

10、高、操作麻烦等缺点。电子水处理方式是一 种新兴的水处理方式，运行费用少，操作简单方便，但也存在初投资高、技术不成熟 等问题。 表2中央空调冷却水水质常见的处理技术 项H 药物处理技术 电子处理技术 工柞療理 学反厘 通过物理处理侵水分 子变形* 处理时问 短处理过的术可随时 義长，不便于系统清诜 按伟技术 复杂药早需精确把搽* 简单逋电即可 哽度 容M捉高水的硯墮 不会提必代勺砸宦 异样關总数 容易达标 阳达标 适卅干南万、北方址区 不适用F南:5地区 初投资 运行找川 较大 小 发展趋势 技术威但有很大限制 拽术耒成熱，但发展迅 速 表3广州某科技大厦冷却水处理器概况 丄：1:跖 汽 U；

11、: J r .，二 jgg 斗* H4 ； it*J L B r 四、工程案例 广州市某科技大厦位于天河区中心，装备了 3台大型螺杆式冷水机组。 原来的药物处理方式投资大，运行费用大，管理不方便。由于该科技大厦中央空调冷 却塔位于闹市区，为了更好地控制冷却水水质，物业管理公司决定对冷却水 水质管理 和控制方式进行改造。改造的基本思路是以电子水处理为主，以药物处理方式为辅。 即平时以电子除垢器（见表3）来防止水垢生成，由药物来处理铁 锈及细菌滋生问 题。清洗标准可釆用HG/T2387292工业设备化学清洗质量标准进行。在清洗后， 通过冷却塔的接水盘投加药物一次。使用YG2101固体清洗剂配成10

12、%勺液体清洗 剂，彻底清除换热铜管中的粘泥、水垢，直至铜管表面光洁。清洗结束后，进行必要 的钝化处理。经过检测发现，除了 Fe2+浓度和细菌总数不容易达标外，其他方面改 造后效果良好。自1998年改造后，至今运行良好,说明这种组合（也有称联合式的） 的冷却水处理方式值得推广，特别是在南方 地区。如果是在北方地区，仅用电子水处 理器进行中央空调水处理应该是可行的。 在实际管理过程中，由于空调用冷却水负荷变化大，且运行时间不定，用 手动方法进行日常管理排污往往是非常困难的，所以药物方式不利于自动化。 比较简单的方法是在系统需求不大的时候，各机组定期排污比较好。由于每个 制冷机组运行时实际负荷不一样，因而冷却水流量和温度也不一样。另外，各机组运 行时间也不一样，造成各机组产生的水质也不一样。这种组合式的冷却水处理方式是 否值得推广，必须进行详细的技术经济分析才能确定。 五、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