蒸发冷维护
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蒸发式冷凝器维护说明
蒸发式冷凝器的使用功能是将进入换热盘管的高温高压制冷剂蒸汽冷凝。盘管顶部的布水系统不断的将冷却水喷淋到蛇形盘管表面,形成薄层水膜,吸收管内制冷剂热量部分蒸发,未蒸发的冷却水回落到水箱进行下一次循环;新风从底部的格扇进入箱体,流经换热盘管将蒸发的水分带走,在冷凝器顶部以饱和湿空气的形式排出。蒸发式冷凝器将风冷和水冷,传热与传质融为一体,是水冷式冷凝器和冷却塔一体化结构的高效冷凝设备。蒸发式冷凝器具备以下几点优点:
(1)节水。它充分利用水的汽化潜热,一般的水冷式冷凝器每lkg冷却水能带走16.75-25.12kJ热量,而lkg水在常压下蒸发能带走约2428kJ热量,因而蒸发式冷凝器理论耗水量仅为一般水冷式冷凝器的1%;考虑到飞溅损失、排污换水等因素,实际耗水量约为水冷式的5%一10%。蒸发式冷凝器大大减少了水的消耗,对于我国水资源严重不足的北方地区有重要意义;
(2)节能。由于风冷式冷凝器冷凝能力受限于环境干球温度,而蒸发式冷凝器受限于环境湿球温度,而湿球温度一般比干球温度低8-14℃,加上上侧风机给设备造成的负压环境,因此同风冷式冷凝器相比,蒸发式冷凝器冷凝温度较低,而冷凝温度每升高1℃,单位制冷量的耗电量将增加3%-3.5%,所以采用蒸发式冷凝器总功耗也会显著降低。节能效果明显。在HVAC系统中相对于其他冷凝器可以节能20%-40%;
(3)结构紧凑。因为传热传质两个过程在蒸发式冷凝器内一次完成,因而不需要冷却塔,相对于传统的带冷却塔的水冷式冷凝器,结构更紧凑;
然而,蒸发式冷凝器的冷却水系统常因微生物的繁殖、介质沉积、基体腐蚀等原因,在散热片、挡水板和镀锌管、镀锌板外表面形成导热系数很低的积垢,影响设备的换热效率和使用寿命。为有效缓解结垢给制冷系统带来的效率降低的问题,常用方法有两种:一是采用软化水装置为蒸发冷提供软化水,减少结垢;二是视使用情况定期给蒸发冷作清洗维护,并定期换水(最好能每月换一次)。下面对蒸发冷结垢的危害,结垢形态,防垢方案,化学清洗方案和清洗的具体操作步骤作以详细说明:
一、冷却水系统结垢的危害
冷却水系统结垢所造成的危害主要表现在如下两个方面:
1、换热效率下降
冷却水系统结垢的导热系数很低,一般为0.1-0.2kcl.m-1、h-1、k-1,而钢的导热系数为40-50cal. m-1、h-1、k-1,即结垢的导热系数比换热材质的要低上百倍甚至千倍,严重时难以达到制冷效果。
2、损害设备使用寿命
设备长期带垢运行,极易产生垢下腐蚀,损害设备机体,其腐蚀速度比无垢时大许多倍。随介质PH值不同,温度及外界条件不同,腐蚀形态和腐蚀速度也不同,其中危害最大的是晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀、孔蚀等,可使系数破裂或穿孔,将会造成严重损失。由以上危害可见,清除系统积垢是非常必要的,对循环冷却水系统来说,清洗已成为必不可少的重要配套技术。
二、冷却水系统的结垢形态
冷却水系统结垢主要来自如下三个方面:
1、生物粘泥:又称软泥或软垢,是冷却水中的微生物大量繁殖造成。细菌通常以单细胞或多细胞的菌落生存,如条件适宜,1小时就可繁殖12亿个。循环冷却水是一个特殊的生态环境,水温25-40℃和PH6.5-8.5恰好是多种微生物生长的适宜条件,加上循环浓缩使营养源和氧均增加,因此有利于微生物的繁殖而造成生物软泥。
2、介质沉积:随冷却水的不断蒸发,使水中盐份浓度逐渐增大,当浓度大
于溶解度时,则在换热面上沉积下来,这类垢主要是CaCO
3、CaSO
4
、CaSiO
3
、SiO
2
等。
3、腐蚀产物:设备停用期间空气侵入而腐蚀金属,形成的腐蚀产物有FeO、
Fe
2O
3
、Fe
3
O
4。
运行期间水中溶解的单质氧、二氧化碳、高介金属的离子等氧化剂
腐蚀金属,腐蚀过程非常复杂,腐蚀形态多种多样。但最终结果都是金属氧化物或金属盐类。
三、解决防垢的方法
目前主要有:①化学方法,即在循环水中添加阻垢剂,如聚磷酸盐
[Na5P3O10、(NaPO3)6等]、有机磷类阻垢剂(同碳二磷酸、羧基磷酸等)、有机低分子量聚合物阻垢剂(聚丙烯酸或钠盐等);②物理方法,如磁处理技术、静电处理技术、超声波处理技术和电子除垢技术,表面改性技术也属于这一种;但即使采用了防结垢技术, 也必须时刻注意结垢情况,随时采取除垢措施,这样不仅可以提高冷凝器的传热效率, 还可以延长蒸发式冷凝器的使用寿命。
四、冷却水系统的化学清洗
应根据循环水量来计算运用杀生剂、剥离剂、缓蚀剂、成膜剂等,根据水垢的厚度、性质确定缓释清洗剂的用量,因为蒸发式冷凝器为一先进的冷凝镀锌设备,对化学清洗的要求相当高,操作须异常严谨,确保在“零”腐蚀的情况下完成整个清洗除垢过程。
清洗工艺:杀生→剥离→缓释清洗→清渣。
1、首先人工清理软垢及脱落垢,减少清洗剂用量和减少清洗操作时间。
2、加入杀生剂:在系统循环下杀死微生物。
3、剥离软泥:微生物软泥杀死后与系统内壁分离,有利于清洗剂的进入,提高清洗效果。
4、缓释酸性清洗:向系统投入缓蚀剂、成膜剂、润湿剂、表面活性剂及缓释清洗剂,随着整个循环系统清洗的进行,逐步补加缓释清洗剂,直至清洗终点。清洗效果
1、除垢面积达到原水垢覆盖面积的90%以上,(其中不包括随风向变化水淋在蒸发冷外壁的积垢)。
2、清除积垢的同时,必须确保设备的安全,加入缓蚀剂应有效抑制清洗剂对设备材质产生点蚀,晶间腐蚀、应力腐蚀、选择性腐蚀,加入成膜剂控制为“零”腐蚀。
五、蒸发式冷凝器清洗的具体操作步骤
1.首先确定水垢的性质,目前的清洗方法只能清洗碳酸盐水垢(即能快速溶
解在盐酸中),对难溶垢可采取运行除垢的方法进行。