在工業(yè)生產(chǎn)中,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)貫穿于某些生產(chǎn)裝置或設(shè)備中,以水為冷卻介質(zhì)循環(huán)運(yùn)行,在交換設(shè)備余熱保護(hù)其正常運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)也節(jié)約了大量的水資源。按照循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為敞開式循環(huán)體系和密閉式循環(huán)體系,前者一般在大型循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中應(yīng)用,如火力發(fā)馬達(dá)組、中央空調(diào)機(jī)組等,與空氣直接接觸,補(bǔ)水量較大;而后者一般存在于小型的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,如加工機(jī)床、空壓機(jī)、空分設(shè)備、電焊機(jī)等設(shè)備,不與空氣直接相...

在工業(yè)生產(chǎn)中,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)貫穿于某些生產(chǎn)裝置或設(shè)備中,以水為冷卻介質(zhì)循環(huán)運(yùn)行,在交換設(shè)備余熱保護(hù)其正常運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)也節(jié)約了大量的水資源。按照循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為敞開式循環(huán)體系和密閉式循環(huán)體系,前者一般在大型循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中應(yīng)用,如火力發(fā)馬達(dá)組、中央空調(diào)機(jī)組等,與空氣直接接觸,補(bǔ)水量較大;而后者一般存在于小型的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,如加工機(jī)床、空壓機(jī)、空分設(shè)備、電焊機(jī)等設(shè)備,不與空氣直接相通,耗水量較小。
但在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中,由于循環(huán)冷卻水的溫度、鹽份、pH值等均適合微生物的繁殖和水垢的生成,若不加以控制,微生物繁殖將導(dǎo)致粘泥堵塞熱交換器,而水垢也會(huì)影響輸送管線的流量,并且在粘泥沉積的地方會(huì)產(chǎn)生垢下腐蝕。
而且從節(jié)約水資源和減少排污方面考慮(consider),一般要求循環(huán)(continue)冷卻水的濃縮倍率設(shè)計(jì)在一定范圍內(nèi),從而使得水質(zhì)處于不穩(wěn)定狀態(tài),勢(shì)必造成設(shè)備換熱管和水管道內(nèi)壁生成附著物和換熱管材質(zhì)發(fā)生腐蝕(釋義:指腐爛、消失、侵蝕等)。由于附著物的傳熱性較差,從而大大降低了設(shè)備的換熱效率;而換熱管的腐蝕會(huì)減弱其機(jī)械強(qiáng)度,甚至出現(xiàn)穿孔,使冷卻水發(fā)生泄漏,從而影響整個(gè)設(shè)備系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
總之,在外界條件(如溫度、流速、濃度)改變時(shí),循環(huán)(continue)冷卻(cooling)水水質(zhì)多表現(xiàn)為不穩(wěn)定的狀態(tài),極易產(chǎn)生金屬材質(zhì)腐蝕、設(shè)備表面結(jié)垢、粘泥沉積與微生物滋生等三類問題。如不進(jìn)行科學(xué)的水處理,勢(shì)必會(huì)引起管道堵塞、腐蝕泄漏、換熱效率降低等一系列問題,對(duì)系統(tǒng)設(shè)備和管道造成損壞或非計(jì)劃性停機(jī)停產(chǎn)。
為了使循環(huán)冷卻水系統(tǒng)正常運(yùn)行,防止循環(huán)冷卻水在冷卻設(shè)備、輸水管線內(nèi)形成污垢、產(chǎn)生腐蝕及附著生物粘泥,提高熱交換設(shè)備的冷卻效果,確保生產(chǎn)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性,就必須對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行清洗除垢及緩蝕、阻垢分散、菌藻控制等日常的水質(zhì)穩(wěn)定處理。目前為有效的措施是通過投加阻垢分散劑、緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑等化學(xué)水質(zhì)穩(wěn)定劑以降低設(shè)備和管道的腐蝕,控制結(jié)垢生成,微生物繁衍,保證系統(tǒng)正常安全運(yùn)行。這不僅能延長設(shè)備的使用壽命,降低動(dòng)力消耗,并且能節(jié)約能源和水資源,減少污水排放,對(duì)有非常深遠(yuǎn)的意義。
一、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)存在的問題
在工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中由于水質(zhì)不穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動(dòng))而易引起系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕、生物粘泥及菌藻滋生等不良后果。
腐蝕
. 碳鋼材質(zhì)與水中的氧氣作用而發(fā)生腐蝕,其反應(yīng)如下:
Fe + O2 + H2O Fe(OH)3↓
.2 有害離子引起的腐蝕
循環(huán)水在濃縮過程中,各種鹽類的濃度相應(yīng)增加,當(dāng)Cl-和SO42-離子濃度較高時(shí),會(huì)使金屬表面保護(hù)膜的防腐性能降低(reduce)。尤其是Cl-的離子半徑小、穿透性強(qiáng),容易破壞金屬表面的保護(hù)膜增加其腐蝕(釋義:指腐爛、消失、侵蝕等)反應(yīng)的陽極過程速度,引起金屬的局部腐蝕。
.3 兩種不同的金屬接觸時(shí),因金屬間電位差而造成電池腐蝕,例如熱交換器的銅管與碳(C)鋼端板,其接觸部分的鋼鐵材質(zhì)會(huì)因此加速腐蝕。
.4 水中微生物的滋生也會(huì)產(chǎn)生細(xì)菌性腐蝕,如硫酸還原菌、鐵細(xì)菌等。
.5 其它引起腐蝕的影響因素(factor)有:pH值、溶解的氣體、溫度、流速等。
2 結(jié)垢及沉積
在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,所溶解的重碳酸鹽濃度隨著蒸發(fā)濃縮而增加,當(dāng)其濃度達(dá)到飽和狀態(tài),或者在經(jīng)過換熱器傳熱表面使水溫升高時(shí),水中鹽份溶解平衡遭到破壞,會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)即水垢的生成:
Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O
生成的CaCO3水垢沉積在換熱器的傳熱表面,形成一層硬垢,導(dǎo)熱性能很差,嚴(yán)重影響換熱效率。
其次,循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備、管道主要材質(zhì)是碳鋼,其腐蝕產(chǎn)物主要是氫氧化物和鐵的氧化物的水合物,呈膠體(Colloid)狀態(tài),穩(wěn)定地懸浮于水中,但當(dāng)通過熱交換器時(shí)易在受熱面膠體相互凝集沉淀。沉淀的Fe2O3由于它的不連續(xù)性和不致密性而對(duì)金屬無保護(hù)作用,而且由于它的磁性,粘著力強(qiáng),且比重大,消除困難,形成污垢。
另外,循環(huán)水中也有天然有機(jī)物、泥沙、微生物群落等懸浮物,它們于流速慢或溫度高的地方慢慢沉積而形成污垢沉積在設(shè)備、管道表面。此類污垢一般較為疏松,易用水沖洗去除。
3 微生物(Micro-Organism)影響
微生物可分為細(xì)菌、真菌及藻類,由于其散布在自然界各個(gè)角落,而循環(huán)(continue)水之溫度、鹽份、pH值、溶解氧等比較適合微生物繁殖。工業(yè)設(shè)備清洗公司具有節(jié)能、降耗、節(jié)水、安全、穩(wěn)產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、加快生產(chǎn)速度、延長設(shè)備使用壽命、降低環(huán)境污染以及外表美觀和人類衛(wèi)生健康等作用。若未能得到有效控制,微生物不斷滋生,并分泌出大量粘液,將水中不溶性雜質(zhì)粘結(jié)在一起,產(chǎn)生粘泥附著于設(shè)備和管道的內(nèi)表面,阻礙水的流動(dòng)和系統(tǒng)熱交換,且在粘泥沉積地方往往會(huì)造成沉積物下腐蝕。
4 危害與不良影響
上述的水垢、腐蝕和微生物滋生等這三者不是孤立的,是互相聯(lián)系和相互影響的,如水垢和污垢往往結(jié)合在一起,結(jié)垢(屬于化學(xué)遺留物)和生物粘泥又能引起或加重腐蝕?;ぴO(shè)備清洗許多的水處理設(shè)備、設(shè)施(如冷卻水塔、冷水機(jī)組、水池等),長期運(yùn)行后。都需要得到有效的清洗。清洗的目的是除去其系統(tǒng)中的污垢、腐蝕產(chǎn)物、微生物及其衍生物等,提高系統(tǒng)的工作效率。這些水垢、腐蝕物及生物粘泥給設(shè)備的安全運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的危害。
4.設(shè)備管道水垢(Scale)附著:水垢的導(dǎo)熱系數(shù)極低,降低傳熱效率或傳熱不勻,影響設(shè)備制冷效果,使換熱器壓力升高,增大壓縮機(jī)正背面壓力差,導(dǎo)致電機(jī)負(fù)荷增加,造成高壓運(yùn)行,增加電能消耗,嚴(yán)重時(shí)可直接造成主機(jī)高壓事故停機(jī)。
4.2 使系統(tǒng)水循環(huán)量減少:沉積物(如水垢、微生物粘泥)覆蓋在循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備管道或換熱器流道表面,嚴(yán)重的將堵塞管道,阻礙水流動(dòng),使冷凍水循環(huán)量減少,熱交換效率進(jìn)一步降低(reduce)。
4.3腐蝕設(shè)備和管道:系統(tǒng)管道及設(shè)備內(nèi)壁常因腐蝕造成銹渣脫落,脫落的銹渣會(huì)堵塞盤管,使換熱效果下降,嚴(yán)重時(shí)造成穿孔泄漏等重大停機(jī)事故;同時(shí)腐蝕的存在還使設(shè)備的使用周期大為縮短。
二、化學(xué)清洗說明
首先對(duì)于存在上述問題的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗。工業(yè)設(shè)備清洗廠家清洗根據(jù)清洗范圍的不同,可以分為民用清洗和工業(yè)清洗,在工業(yè)生產(chǎn)中涉及到的清洗都屬于工業(yè)基礎(chǔ)清洗的范疇。清洗之前需對(duì)水質(zhì)進(jìn)行采樣分析,調(diào)查了解設(shè)備運(yùn)行使用情況,判斷污垢主要成分。根據(jù)水質(zhì)分析、系統(tǒng)材質(zhì)和設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行與結(jié)垢(屬于化學(xué)遺留物)情況制訂清洗方案。其具體操作步驟分為:
清水沖洗:啟動(dòng)系統(tǒng)循環(huán)水泵,用大流量的清水盡可能的沖洗掉系統(tǒng)中的灰塵、泥沙、脫落的藻類及腐蝕產(chǎn)物等疏松的污垢,以節(jié)約用清洗藥劑量,降低清洗成本,為下一步的化學(xué)清洗做準(zhǔn)備。
殺菌剝離:排放出污水后補(bǔ)充清水,在循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)的冷卻水池中分別一次性的加入殺菌剝離劑,殺死系統(tǒng)中菌藻類微生物(Micro-Organism),并使設(shè)備、管道內(nèi)表面附著的生物粘泥剝離脫落;通過水泵循環(huán)運(yùn)行2~24小時(shí),進(jìn)行殺菌滅藻剝離污垢,后從低點(diǎn)排放污水。
清洗除垢:系統(tǒng)補(bǔ)入清水后加入具有溶垢、滲透與分散作用的清洗劑和清洗緩蝕劑,啟動(dòng)水泵將管道系統(tǒng)內(nèi)的浮銹、水垢、油污等清洗下來,分散于水中,隨水排出,還原清潔的金屬表面。循環(huán)清洗兩次,每次2小時(shí),并要求加清水置換排污至濁度小于的工業(yè)循環(huán)冷卻水處理現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)積累與技術(shù)總結(jié),我們開發(fā)出了多種適合工業(yè)循環(huán)