冷却水自动加药装置(学术参考)

中央空调冷却水处理方案及装置

中央空调冷却系统一般是敞开式的，冷却水在冷却塔热交换时，大气中的有害酸体、生活污泥等，很容易进入到冷却系统。随着冷却水的循环，一部分进入主机的冷凝器，在空调冷却系统中蒸发浓缩的情况下，硬度往往超过400PPm，这些高浓度的碳酸钙、碳酸镁等化学垢和生活粘泥就会在温度较高的冷凝器部位沉积，致使主机制冷量严重下降。

以下就中央空调冷却水的结垢原因、结垢对系统的影响及处理方法等方面作详细阐述。

1、中央空调冷却水结垢的原因及其危害

冷量（万大卡/小时）50 100 150 200 300 500 800 1000 蒸发量（~吨/小时） 1.67 3.33 5.0 6.7 10 16.7 26.7 33.3

补水量（~吨/小时） 2 4 6 8 12 20 32 40

项目循环水补给水超标后果

pH(25℃) 6.5~8.0 6.5~8.0 腐蚀、结垢

电导率(25℃)(μS/cm) <800 <200 腐蚀

氯化物Cl-(mgCl-/1) <200 <50 腐蚀(不锈钢)

硫酸根冷却水水质的影响SO42-(mgCaSO42-/l) <200 <50 腐蚀、细菌

酸消耗量(pH4.8,mgCaCO3/l) <100 <50 结垢

总硬度(mgCaCO3/l) <200 <50 结垢

铁Fe(mgFe/l) <1 <0.3 结垢、细菌

硫离子S2-(mgS2-/l) 无无腐蚀、细菌

铵离子NH4+(mgNH4+/l) <1 <0.2 腐蚀、细菌

溶解硅酸SiO2(mgSiO2/l) <50 <30 结垢、难溶

东南沿海长江流域,西南

地区(黔、桂外),

黑、松流域黄河流域,河北地区,

辽河流域

内蒙、

西北地区

含盐量(mg/L) ＜100 100-300 200-500 ＞500

总硬度(mg/L) ＜50 50-150 150-300 ＞300

pH值 6.0-7.0 6.5-7.5 7.0-8.0 7.5-8.0以上

化学组成Ca(HCO3)2

NaHCO3 Ca(HCO3)2(长

江) ,东北也有

NaHCO3

Ca(HCO3)2,NaHCO3,

硫酸盐,氯化物类(众)

硫酸盐,

氯化物类

1.4、冷却水使用过程的变化及影响

矿物质上升能耗大

浓缩电导率上升结垢出力小

PH变化

微生物粘泥腐蚀寿命短

致病菌

吸收杂质人致病1.5、腐蚀情况（1）——管板

腐蚀情况（2）——钢管内

1.6、冷却水中的微生物

1.7、冷却水结垢的危害

1.7.1、缺乏管理的冷却水指标

•补充水硬度超过50mg/L，或循环水超过200mg/L就结垢。

•铜腐蚀速度0.05mm/年，钢铁腐蚀0.5mm/年，并可能孔蚀。有盐类、酸性物质地方更严重。

•冷却水中矿物质和大气中其他物质，导致繁衍藻类、霉菌、细菌繁殖，每毫升可以达到数千万个；甚至有军团菌等致病微生物。

水垢的类别坚硬硅酸

盐

碳酸盐硬混合绣

垢

油膜和粘

泥

洁净铜管洁净钢铁

导热系数，

W/m·℃

0.06~0.23 0.6~5 0.8~3.5 0.12~0.5 ~383 ~45

污垢系数，m2K/kW 0.043 0.086 0.172 0.258 0.344

制冷量（冷水、冷却水均污垢）107% 100% 92% 85% 79%

制热量、卫生热水产量103% 100% 94% ~91% ~88%

1.7.4、忽视水质管理影响—出力能耗

•由于缺乏水质管理，大部分机组在高污垢系数状态运行。制冷量因此平均下降15~20%，严重的下降40%以上。

•在高污垢系数的情况下，主机能源消耗平均上升10~15%，严重的上升30%以上。

•水垢、粘泥等导致管径狭窄和表面粗糙，使水泵等能耗上升。

1.7.5、忽视水质管理影响—机组寿命

•因为铜管等的水侧腐蚀，可导致主机寿命缩短3-5年。并且导致水泵等寿命缩短。

•结垢后采用不可靠的酸洗，导致铜管严重减薄，甚至穿孔。

•冷却水吸收酸性气体或特殊化学物质，导致铜管腐蚀穿孔。

2、中央空调冷却水的阻垢及灭菌处理方案

2.1冷却水处理方法简介

•高频电场、离子棒、磁化等处理方法，存在争议，尚无定论；

•加水质稳定剂（加药）：公认比较可靠的方法，。

•软化处理：适合大部分水质，但投资大，且仍需添加防腐剂和杀菌剂。

2.2水质稳定剂组成和作用

•阻垢物质：提高矿物质沉淀的浓度；或使矿物质晶体结构畸形，悬浮水中而不结垢在管路上。

•防腐物质：在管路材料表面形成钝化膜，或改变材料电位，阻止金属材料腐蚀。

•杀菌物质：破坏微生物结构，阻止其繁殖或直接杀灭藻类、霉菌、细菌。又叫杀生剂。

•阻垢物质和防腐物质经常混合在一起，称为防腐阻垢剂。

•杀菌物质也称杀生剂，一般不太稳定，适合单独、低温存放。

2.3、中央空调冷却水阻垢缓蚀剂、杀菌剂

我公司经大量的实验和研究，推出贴近中国大陆水质情况的配方。阻垢剂和杀菌剂经过长期可靠实验选择OEM方式生产，每批产品经过严格测试

2.3.1、5030阻垢剂

投加40ppm，阻垢率98％、铜缓蚀率、99.9％、碳钢缓蚀率98％。

适用于中低硬度、碱度、偏腐蚀型水质，投加浓度40-70ppm，pH值范围6-8。含磷（以PO43-计）7-8％。

2.3.2、5050阻垢剂

适用于高硬高碱度水质，含磷（以PO43-计）5％，使用浓度40-70ppm，pH值范围7-10。经实际使用证明，以上阻垢剂

•可减少排污，节水费用超过药剂费用

•节能、延寿效果明显，发达国家普遍采用

2.3.3、7030（异噻唑酮类）杀菌灭藻剂

试验浓度50ppm，4h杀生率99.33％。1周投加1次，投加浓度50-100ppm，对pH值没有要求。可降解

2.3.4、7040（季铵盐类）

试验浓度50ppm，12h杀生率（异养菌）99.99％（铁细菌）99.9％、（硫酸盐还原菌）99.8％。1周投加1次，投加浓度50-100ppm，pH值范围7-9。有强的黏泥剥离性能，但有泡沫。

2.3.5、杀菌剂的使用效果

•阻止其繁殖或直接杀灭99.9%微生物（100%致病菌）

•也称杀生剂，一般不太稳定，适合单独、低温存放

2.4、加水质稳定剂后的指标

•补水硬度最高可允许200毫克/升，循环水达硬度从200提高到800毫克/升，阻止结垢和减少排污75%。

•铜的腐蚀速度小于控制在0.005mm/年，钢铁腐蚀速度小于0.125（实际0.05）mm/年；且无孔蚀现象。降低腐蚀速度90%以上。

•消灭99%以上微生物，微生物总数控制在50万个内（实际数千个），且不含致病微生物

2.5、加水质稳定剂的效果图