冷卻塔水處理基礎(chǔ)知識

1、冷水塔水處理基礎(chǔ)冷水塔水處理基礎(chǔ)項目項目 水處理的重要性 水化學 冷卻水處理水處理的重要性水處理的重要性水處理的有效性水處理的有效性 最大化提高鍋爐& 冷卻水系統(tǒng)生活效率可靠 安全 最小化節(jié)約費用燃料, 水, 化學品, 維護 維護, & 人工水系統(tǒng)處理是維護預防項目中非常重要的一個部水系統(tǒng)處理是維護預防項目中非常重要的一個部分。分。 千噸冷卻水塔多50%負荷進行運作 0.01厚度冷凝系管壁導致的損耗= 每年增加電費$51,219! * 污垢增加潛在腐蝕軍團菌增加維護成本潛在不可預測的關(guān)機較差水處理導致的浪費較差水處理導致的浪費以一個以一個0.75千瓦千瓦/噸冷卻水組作為參考噸冷

2、卻水組作為參考& 電力消耗電力消耗$0.06 千瓦時千瓦時訓練有素的操作人員能幫助制定一個成功處理計劃訓練有素的操作人員能幫助制定一個成功處理計劃來降低總費用。來降低總費用。水處理的伙伴關(guān)系水處理的伙伴關(guān)系 培訓與現(xiàn)場測試，可以有巨大的 回報! 水處理代表在現(xiàn)場服務(wù)的時間 很少! 水處理操作指南幫助文件步驟& 與你的程序關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)水化學基礎(chǔ)水化學水水 純水是無色, 無味, & tasteless 化學方程式h2o 水具有多種特性，同時是個優(yōu)良 傳熱介質(zhì)。安全性價比高高熱容量(能吸收和釋放更多的熱量)the universal solvent 水常被稱為廣泛溶劑 水具有超強

3、的溶解性 水中的雜質(zhì)導致生銹、沉淀等相關(guān)問題 雨水是最常見的方式冷凝水(無雜質(zhì))但是雨水不會以純凈狀態(tài)時間太長水循環(huán)水循環(huán)在循環(huán)過程中，雜質(zhì)進入水中 溶解氣體 溶解固體 懸浮固體水質(zhì)受地質(zhì)影響很大水質(zhì)受時間而改變key problem causing impurities電導率ph值堿度硬度氧 測量水的“傳導”電流的能力 用于測量總固體溶解量 更高的電導率，更高的溶解固體量 電導率隨著鍋爐和冷卻塔中液體的濃縮而提高電導率電導率124567891011 12 13 143ph 測量水中的酸堿性ph 7.0 被認定為中性被認定為中性 ph低顯酸性ph越低越容易生銹 ph高顯堿性ph越高越容易生垢a

4、lkalineacidicneutral 測量酸中和的能力 與ph有關(guān) 低ph 低堿度&導致生銹 高ph 堿度高能形成垢堿度堿度 水中含有大量的鈣鎂離子 這些物質(zhì)導致水變硬 軟水劑會降低硬度 鈣是常見雜質(zhì) 在堿性條件容易形成垢 所有熱交換系統(tǒng)形成沉積垢的重要因素硬度硬度 堿性條件下，鈣離子形成 隨著溫度變化會被溶解一部分溫度升高溶解性下降冷凝管是冷卻系統(tǒng)中最熱的點碳酸鈣垢碳酸鈣垢 溶解氣體 氧溶解在水中 冷卻水塔含有腐蝕性的氧氧氧冷卻水處理冷卻水處理冷卻水系統(tǒng)主要問題冷卻水系統(tǒng)主要問題 生銹 毀壞系統(tǒng)的金屬形成沉淀 沉淀物降低熱傳遞效率增加能量損耗造成垢下腐蝕 微生物控制差引發(fā)生銹,

5、沉淀 & 增加潛在的病毒有效的解決問題方案有效的解決問題方案!典型的冷卻水系統(tǒng)典型的冷卻水系統(tǒng) 開放式冷卻水系統(tǒng)開放式冷卻水系統(tǒng) 冷卻塔, 蒸發(fā)式冷凝器, & 流體冷卻器 水蒸發(fā)而釋放熱量到大氣 冷卻水溶解一定濃度固體需要排放 補加水（水蒸發(fā)和排放的水） 封閉冷卻水系統(tǒng)封閉冷卻水系統(tǒng) 冷卻, 熱水, & 軟化水 回路 無蒸發(fā) 除泄露損失水很少 主要關(guān)系控制腐蝕典型典型a/c 系統(tǒng)系統(tǒng)condenserevaporator抽風橫流式冷卻塔 強制通風冷卻塔冷卻塔冷卻塔冷卻冷卻& 冷凝冷凝 冷凝器是個巨大的制冷機器 通常使用水來傳遞或轉(zhuǎn)移熱量 也可以使用空氣作為傳遞冷

6、和熱的介質(zhì) 冷卻器是把不想要的熱從一個地方去除 制冷器以噸計 1 噸 = 12,000 btu/小時移熱 two basic types of chillers vapor compression absorption冷凝器冷凝器蒸發(fā)器蒸發(fā)器典型的冷凝器典型的冷凝器蒸汽壓縮式制冷機蒸汽壓縮式制冷機 像家庭空調(diào)一樣控制 相同的構(gòu)造: 壓縮機、冷凝器、膨脹閥& 蒸發(fā)器 需要制冷劑 制冷劑內(nèi)部添加，主要把熱量從一個地方移到另一個地方 氨 氟利昂壓縮循環(huán)制冷機壓縮循環(huán)制冷機 冷凝器核心是壓縮機 容積式壓縮機 往復式（看起來像汽車發(fā)動機） 螺旋式 滾筒式 小型冷卻器 離心壓縮機 最常見的大型冷卻

7、器 像有個扇子在冷卻器上壓縮循環(huán)冷凝器壓縮循環(huán)冷凝器壓縮機壓縮機r離心式離心式往復式螺旋式壓縮循環(huán)冷凝器的蒸發(fā)率壓縮循環(huán)冷凝器的蒸發(fā)率 1噸制冷劑 = 12,000 btu/hr 蒸發(fā)器散熱. 壓縮循環(huán)制冷每噸增加3000 btu的熱量 壓縮循環(huán)冷卻器每噸排出15,000 btu/hr熱. 冷卻塔蒸發(fā)率 1.53 加侖每小時每噸增強型冷卻器管增強型冷卻器管 蒸發(fā)器 & 冷凝器外殼 & 管 hx 通常使用增強型hx銅管 也叫來復線管 管面凹凸 增加湍流 增加表面積 增加熱傳遞 增加潛在的腐蝕和沉淀 強化 凸出非常接近封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng) 廣泛用于柔和的冷卻&加熱 配制 2,

8、3, & 4 管道系統(tǒng) 初級&次級回路 獨立冷卻系統(tǒng) 封閉的冷凝器回路 軟化水回路（熱泵）封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng) 水損失不嚴重的話比較容易處理 處理方式多樣 更經(jīng)濟 低污染 即使小的腐蝕或微生物成長都會引起大的沉積問題 設(shè)計為較低的污物限度雙管路系統(tǒng)雙管路系統(tǒng)三管路系統(tǒng)三管路系統(tǒng)四管路系統(tǒng)四管路系統(tǒng)四個管路的空氣四個管路的空氣有效的水處理有效的水處理 幫住最大化的提高hvac（空調(diào)） 系統(tǒng)的壽命、效率、可靠性、安全性，較少費用。 幫助控制腐蝕、沉淀及微生物生長 part of the overall pm program for an hvac system銹蝕銹蝕 鐵銹引起的后果金

9、屬損壞減少系統(tǒng)壽命機器失效 腐蝕產(chǎn)物降低熱傳導效率流動性受限制增加操作成本控制銹蝕的方式控制銹蝕的方式 耐腐蝕材料- 價格較貴，但設(shè)備壽命較長 通過保持合理的周期（排放）來平衡生銹/結(jié)構(gòu)的形成趨勢 好的結(jié)垢& 微生物控制 使用腐蝕抑制劑 合理的抑制 維持在一個合理的范圍沉淀物沉淀物 物質(zhì)沉淀碳酸鈣 其他雜志流動性低通常形成在熱交換表面 大部分沉淀物是混合物泥土、鐵銹、泥漿等等. 所有被稱為污物某些雜質(zhì)相對獨立calcium carbonate & slime deposit in condenser tubes影響水垢形成的因素影響水垢形成的因素 由于流動不暢而導致水中溶解高礦

10、物質(zhì) 流動慢 高溫 阻垢劑低 懸浮固體較多 冷凝器表面越臟冷卻性能越差 制冷的溫度高于設(shè)計的溫度 制冷劑的壓力增加，以至于它將會凝結(jié)在較高的溫度 需要壓縮機加倍工作 壓縮機設(shè)計在一個確定冷凝溫度& 壓力工作下，給定的負荷 冷凝器壓力也稱head pressure 溫度高, head pressure也高生垢的壞處生垢的壞處控制結(jié)垢的方式控制結(jié)垢的方式 通過排放來限制生垢物質(zhì)的濃度 修改系統(tǒng)的流速或者溫度 保持系統(tǒng)干凈 添加化學阻垢劑擴大溶解雜質(zhì)防止顆粒形成附著沉積排放排放&循環(huán)控制的重要性循環(huán)控制的重要性 排放會直接影響水&阻垢劑成本 太多的水劑試劑排放排水太少會增加垢

11、，能源消耗及其他問題 maintain max cycles consistent with good results!抑制劑產(chǎn)品功能，水質(zhì)，系統(tǒng)設(shè)計，操作條件下，監(jiān)控程序 注意:低緩蝕劑流動能造成垢的快速形成定期現(xiàn)場監(jiān)測是很重要的排放線管的成本排放線管的成本1000 ton load, 24 hr/day, 365 days/year, water cost = $3.00/1000 gallonsinhibitor cost = $2.50/lb., inhibitor feed rate = 100 ppmcyclesannual bleed annual make upannual w

12、ater costannual inhibitor costtotal annual cost215,768,00031,536,00094,608$ 32,850$ 127,458$ 37,884,00023,652,00070,956$ 16,425$ 87,381$ 53,942,00019,710,00059,130$ 8,213$ 67,343$ 72,628,00018,396,00055,188$ 5,475$ 60,663$ 91,971,00017,739,00053,217$ 4,106$ 57,323$ 111,576,80017,344,80052,034$ 3,285

13、$ 55,319$ 微生物控制不好造成的影響微生物控制不好造成的影響 生銹&金屬出問題 熱交換表面形成雜質(zhì) & 浪費能源 軍團菌 系統(tǒng)停機& 產(chǎn)品問題 高維護費用millions $ 導致減少壽命、可靠、安全性導致減少壽命、可靠、安全性生物膜和生物污染生物膜和生物污染 細菌生成膠裝物成為生物膜“油滑”的感覺高絕緣性甚至可能不可見 及時殺菌劑增加也能保護細菌 當生物膜上有污泥，泥沙，纖維，臭蟲，耐腐蝕的產(chǎn)品等引起的生物污染。. 生物膜或生物污染稱為 形成軍團菌提高生物控制效率提高生物控制效率system design & operationbiocide addi

14、tionsbiomonitoringcleaning & disinfection 需要有效的控制微生物 j日常生物監(jiān)測 k適當添加殺菌劑& 有計劃的清潔/消毒不僅僅使用化學試劑不僅僅使用化學試劑! 系統(tǒng)設(shè)計能很好的幫助微生物測量系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計 收水器 避免死角&其他停滯區(qū)域 保護水池保護水池, 頂端& 其他濕潤區(qū)域from sunlight 使用耐腐蝕建筑材料 便于沖洗和完整的排水設(shè)計日常清理日常清理&消毒消毒 每年至少一次清掃和消毒，最好兩次 干凈的系統(tǒng)是減少風險的關(guān)鍵，因為泥沙，淤泥，有機物質(zhì)促進軍團菌的增長 旁流過濾能減少所需減少清理殺菌劑類型

15、殺菌劑類型 非氧化性殺菌劑通過投毒方式殺死或抑制細菌生長特定微生物 氧化型殺菌劑通過“burning up”方式抑制細菌生長non-specific kill mechanism氯, 溴 , 雙氧水, 臭氧, etc.非氧化性的殺菌劑非氧化性的殺菌劑 control some bugs that oxidizers 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挑選最佳的殺菌劑計劃挑選最佳的殺菌劑計劃 沒有一個殺菌計劃是通用的 best practices guidelines for legionella control specify use of an oxidizing biocide other things to consider系統(tǒng)設(shè)計& 運營狀況水質(zhì)existing feed & control eq