中央空调水系统的污染分析及清洗

0 引言 中央空调水系统一般分为两部分，即冷却水系 统、冷冻水系统。冷却水多为开式系统，冷冻水多为 闭式系统。这两套循环水系统各有特点，但存在同 一问题：结垢、腐蚀和生物粘泥，如不进行适当的处 理，势必会引起管道堵塞，腐蚀泄漏、传热效率大为 降低等一系列问题，对整个空调系统的正常运行带 来很多的危害。 1中央空调系统水系统污染状况 中央空调水系统的用水通常有三种：自来水、 软化水和去离子水。 自来水因地区不同而水质变化较大，在水的循 环过程中，硬度和碱度是造成结垢的主要因素，而 Cl-、低 PH值、溶解氧是造成腐蚀的罪魁祸首。在 自来水中这两种危害同时存在，只是由于水质差 异，危害的程度不同而已。 中央空调水系统的污染 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 及清洗 上海市工业技术学校 浦云霞 上海市节能服务中心 秦宏波 摘 要： 当前世界处在“能源危机”日益紧迫的关头，建筑节能特别是建筑中的空调系统节能已成为 节能领域中一个重点和热点。 中央空调水系统的清洗能降低空调运行的能耗， 提高系统的性能和运行效 率。 文章主要分析了中央空调水系统污染的情况和清洗的必要性,并以某写字楼中央空调水系统为例论述 了中央空调水系统清洗工艺。 关键字： 中央空调 水系统 污染 清洗 The Pollution Analysis on Water Systems of Central Air Conditioning and Cleaning Technology Pu Yunxia Qin Hongbo Abstract: Energy saving of air-conditioning system in buildings becomes a key and hot topic in energy saving area when the energy crisis puts the whole world in a seriously hard position. Cleaning water system of central air conditioning will reduce energy consumption, and improve the operating performance and efficiency. In this paper, pollution condition of water system is introduced, the necessity of cleaning water system is analyzed, and the technological process of the water system cleaning for an office building central air conditioning is discussed. Keywords: central air conditioning; water systems pollution; cleaning technology 【作者简介】 浦云霞：女，1976～，上海市工业技术学校，主要从事制冷与空调专业的教学工作。 S hanghai Energy Conservation上 海 节 能 34 上海节能 SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 2009 年第 1 期 节 能 技 术 软化水正是由于去除了结垢性离子 Ca2+、 Mg2+增加了 Na+、Cl-等腐蚀性离子，从而加重了设 备的腐蚀，因此软化水避免了结垢问题，加重了腐 蚀，这种现象会随着时间推移而显露出来。一些空 调系统一年就出现腐蚀穿孔现象，可见软化水腐蚀 性的强度。 去离子水相对地说即去除了结垢因素，也去除 了腐蚀因素，但去离子水中虽然不存在结垢性离子 和腐蚀性离子，但却并未除去水中的溶解氧，初始 时，腐蚀速度较慢，有一个逐渐加速过程，最终会导 致同前两种水一样的红水现象（闭式系统）。因此， 不管采用哪种循环水，中央空调水系统存在结垢、 生物粘泥和腐蚀三大问题[1]。 2 中央空调水系统清洗的必要性 空调水处理的必要性主要有以下三点： 一是节能，也是最重要的一点。据统计，我国目前 空调用电量占全国总用电量的 6%，高峰时达 15%左 右。各国的专家都在制订和实施科学的节能 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，主 要是从“系统的选择”、“设备的选配”及“系统的运行 管理”等几个方面入手。而忽视了中央空调系统污染 对节能的负面作用。空调冷凝管中的水垢降低热交换 效率。由于水质的问题，水垢和污垢现象十分严重，我 国城市中的空调冷凝管的水垢与污垢厚度一般在 0.9mm左右，可降低 51%的热交换效率。有的地区甚 至更严重。水垢的导热系数小于 0.8W/m.℃，而冷凝 器和蒸发器的紫铜管的导热系数为 320W/m.℃，两 者相差悬殊。不仅降低了制冷效果，而且使冷凝器压 力升高，增大压缩机的压力差，导致电机负荷增加，多 消耗电能。例如：1毫米的水垢将使机组制冷量降低 20%~40%，同时使冷凝器压力升高，导致电机负荷增 加，多消耗电能 10%~30%。若机组功率为 100万 kcal，设备能效比为 3.2kW/1 万 kcal，平均负荷 80%，一年运行 10个月共 5000h，则一年需多耗 电：100×80%×3.2×5000×（10%~30%）=12.8 万 kWh~38.4万 kWh，以每 kWh电 0.8元计，每年浪 费的电费是 10.24万元~30.72万元。 二是可以延长管线和设备的使用寿命，降低设备 的折旧费。如果在主要管线和设备上发生的泄露时， 或在敷设管道上发生了泄露时，更换维修，不但要花 费较大的费用，而且，在实施时存在着许多困难。空调 系统水处理的必要性就在于使管线和设备达到 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的使用寿命。表 1中数据可说明水处理的重要性[1]。 三是保证中央空调机组稳定正常运行，降低故障 率、减少维修费用，创造稳定舒适的工作和生活环境。 3 中央空调水系统清洗工艺 3.1 清洗程序 1）加入杀菌药剂。 通过加入杀菌药剂，清除循环水中的各种细菌 和藻类。 2）加入综合性化学清洗剂。 加入综合性化学清洗剂。此种清洁剂具有缓 蚀、分散、除垢的作用，对水的循环系统进行处理。 这种处理方法，既能将管道内的锈、垢、油污进行清 洗后分散排除，又可防止清洗剂对系统装置和管路 的危害，提供一个清洁的金属表面。 3）投入预膜药剂。 投入预膜药剂，在金属表面形成致密的聚合高 分子保护膜，以起到防腐蚀保护作用。 4）加入综合性的日常养护处理剂。 3.2 冷却水系统清洗[2，3] 冷却水系统清洗主要包括冷却塔、冷凝器和冷 却水管道等的清洗。 首先用高压水枪清洗冷却塔盘、填充料等,洗 净其灰尘、污泥和青苔，将循环水置换成新水。 向水池中加入剥离剂进行全系统的杀菌灭藻处 表 1 设备的适用寿命 （单位：年） 设备器材 预防处理 事后处理 扬水泵 16.0 7.5 潜水泵 11.7 8.0 冷冻机（涡轮式） 16.4 10.0 冷却塔 13.0 6.0 空调机 13.0 7.5 35 上海节能 SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 2009 年第 1 期 S hanghai Energy Conservation上 海 节 能节 能 技 术 理。杀菌剂选择四烷基二甲基苄基氯化铵（1427）,它 对细菌和藻类具有极好的抑制作用，还能有效的剥 离粘泥。每次产品的投加量为 60mg/l，开泵循环 10h。在清洗过程中可每隔 3～4h测定一次冷却水的 浊度。当浊度曲线趋于平缓时，即可结束清洗。 在系统中加入氨基磺酸、表面活性剂及多种缓 蚀剂（QX-212-ZD）作为系统清洗剂。一次投加量 为 600mg/l，PH 值控制在 4~5，清洗时间一般为 24h。每隔 2h测定一次 pH，金属离子 Fe2+,Ca2+浓 度，当金属离子浓度变化趋于平缓,，PH值也几乎无 变化时,确定为清洗终点，排放冷却水。冲洗过程中， 应每隔 15min测定一次排出的冲洗液的 pH值，当 接近中性时停止冲洗。 在冷却塔中投加 75mg/L 的有机磷酸盐+聚羧 酸分散剂预膜液, 不调 PH值，原水常温运行 12h,同 时放置监视管。当监视管中有一层均匀致密蓝色色晕 时，预膜结束。最后置换预膜液，加入新水。 3.3 冷冻水系统清洗 冷冻水是只通过制冷机使其温度下降后再流 向冷却工艺的循环水，主要用于中央空调和工厂中 需低温冷却的系统。就冷却系统的构成而言，中央 空调冷冻水系统多为闭式，因此其水量基本保持 不变，水中钙、镁离子不因循环而增加，所以结垢趋 势并不严重。系统主要存在的问题为溶解氧腐蚀， 碳钢在水中由于形成微电池而引起腐蚀，因而常出 现红水现象。 根据冷冻水上述的主要腐蚀原因，在选择缓蚀 剂时采用丙烯酸－丙烯酸酯共聚物、有机磷、锌盐、 铜缓蚀剂组成后一种多功能复合水稳定剂。使用浓 度一般为 20~60mg/l，不调 PH值，在低碱、低硬水 质中使用时可与预膜缓蚀剂配伍使用，以提高配方 的缓蚀性能。其它杀菌、清洗和预膜过程与冷却水 系统清洗方法相同。 冷却水和冷冻水系统的定时清洗固然重要，更 重要的是平时的保养。以维持和修补系统内金属表 面形成的保护膜，以阻止和分散各种成垢离子结 垢，达到防腐、防垢和控制微生物生长的目的。 一般对于冷却水系统来说，杀菌剂、阻垢剂一 月一次。冷冻水系统克垢粉一年一次，杀菌剂和阻 垢剂一月一次。剂量根据所采用的产品的性能不同 而有所区别。 4中央空调水系统清洗效果 4.1 某中央空调系统水系统的污染及清洗 某楼宇中央空调系统水系统有比较严重的结 垢现象，现对该系统进行清洗。 通过采集垢样,分别对冷却水、冷冻水系统的 垢样进行了分析,具体见表 2；水样分析见表 3。从 表中数据可知, 冷冻水中 Cl-、低 PH值、溶解氧 Fe2 + ,Mg2 +等含量较大,主要侧重于腐蚀；冷却 水中 Ca2+、Mg2+、碱度含量较大,主要侧重于结 垢。根据上述步骤，即确定水量→投药→循环 10h 左右→排污→清水循环→预膜→排水→结束，对于 该系统进行了清洗。清洗后的水样数据见表 4。 4.2 清洗后的效果 该中央空调水系统经过清洗后 , 管壁清洗干 净,内表面紧致光滑,预膜细密均匀。在相同的进水 温度和冷凝温度条件下，经过清洗后，冷却水出水 温度增加了 0.8℃，冷却水流量增大 20%，经过计 算，传热系数增大为以前的 0.9 倍。同时制冷机组 制冷量大致恢复正常, 比清洗前提高了 10％左右， 表 2 水系统垢样分析 （单位：mg/l） 项目 CaO MgO CuO 总铁 其它不溶物 冷却水 60.4 11.2 2.5 20.4 6.1 冷冻水 26.3 8.7 26.4 53.2 6.5 表 3 水系统水样分析 （单位：mg/l） 项目 PH值 Ca2+ Cu2+ Fe2+ Cl- 硬度 冷却水 7.92 193.6 0.03 0.21 650 18.0 冷冻水 8.3 125.8 0.06 0.75 380 15.0 表 4 清洗后水系统水样数据 （单位：mg/l） 项目 PH值 Ca2+ Cu2+ Fe2+ Cl- 硬度 冷却水 7.3 81.3 0.02 0.16 350 13.5 冷冻水 8.2 76.6 0.03 0.51 130 11.2 S hanghai Energy Conservation上 海 节 能 36 上海节能 SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 2009 年第 1 期 节 能 技 术 五年前，以上海闵行联合发展有限公司等通过 ISO14000认证企业为主体的17家开发区内企业， 以保护环境的共同责任为宗旨，发起签署了规范环 境行为、强化环境职责的“共同环境行动宣言”，为 实施区域环境保护和环境长效管理构筑了平台。开 发区“共建”组织以环境建设为主线，以循环经济、 节能减排工作为主题，以“创一流投资环境、建绿色 工业园区”为目标，取得了显著成绩。 一是“共建”组织不断发展壮大。到2008年底， “共建”组织已发展一58个成员单位，占开发区企业 总数的 65%。 2008年，又新增 5家企业建立 ISO14000体系，提前实现了市环保局对开发区提 出的规划目标。 二是节能降耗减排工作成效显著。2008年一 至十一月份，开发区产值能耗和产值水耗又比前三 季度分别降低了2.87%和2.7%，全国超国家下达的 节能减排指标已成定局。 三是组织实施一批节能工程。强生（中国）公司 蒸气系统冷凝水回用、圣戈班磨料磨具（上海）公司 烘房余热利用设备改造、圣和冷却水泵变频改造等 项目取得成功。可节约能源1000余吨标煤/年。 在最近召开的“开发区共同环境行动宣言”成员 单位与重点用能单位表彰会上，上海闵行联合发展有 限公司共拿出38万元人民币奖，向荣获“节能减排优 胜单位”、“节能减排先进单位”、“节约能源贡献奖”、 “环保公益事来奖”的28家企业进行了奖历。（肖 陈） 闵行区开展“共同环境行动宣言”活动有成效 卢湾区构建节能技术交流互动平台 卢湾区重点用能单位中有商业商务楼宇和公 共机构楼宇单位共50家，占总量的64%；其消耗能 源占总量的75%。为推进这些单位的节能降耗工 作，近日，卢湾区召开商业商务楼宇节能技术供需 双方交流对接会（能耗监测控制系统专题），构建供 需见面互动平台。卢湾区两家高新技术企业———上 海信业智能科技有股份有限公司和上海新联纬讯 和科技发展有限公司分别介绍了“建筑电气节能解 决方案”和“新联-在线式能源监测管理信息系 统”，另外还邀请上海建科院、霍尼韦尔和延华智能 科技有限公司分别介绍了“大型公共建筑用电分项 计量系统及其若干应用”、“商业楼宇节能模式”和 “智能化节能项目实例与体会”，到会同志深受启 发。 （金群乐） 耗能降低 5％左右。 5 结束语 我国从廿世纪 80年代才开始普遍使用中央空 调。目前有超过 500万个各类中央空调使用单位， 每年正以 10%的速度递增，大部分空调从未清洗 过。实践 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 ，只有对中央空调系统进行定期清洗 消毒，才能彻底解决空调系统污染传播疾病和浪费 能源等一系列问题，才能真正体现节能、环保、健康 的管理理念！ 参考文献 [1] 李芃.中央空调水系统节能措施[J].流体机 械.2005,(2):70～72 [2] 梁治齐．清洗技术[M]．北京：中国轻工业出 版社，2000． [3] 泰国治，李国红．化学清洗实用技术[M]．北 京：中国石化出版社，1996 37 上海节能 SHANGHAI ENERGY CONSERVATION 2009 年第 1 期 S hanghai Energy Conservation上 海 节 能节 能 技 术