供暖及制冷系統(tǒng)的水質(zhì)

1、供暖及制冷系統(tǒng)的水質(zhì)0 引言 隨著供暖和空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展，節(jié)能、低碳在這個行業(yè)的呼聲越來越高，而舒適和使用壽命則成為人們的關(guān)注焦點。要達(dá)到這些要求，我們就必須從系統(tǒng)的每個細(xì)節(jié)抓起。作為系統(tǒng)中不可或缺的因素，系統(tǒng)中的水質(zhì)有著決定性作用。水的質(zhì)量包括系統(tǒng)中的雜質(zhì)和水本身的質(zhì)量，而系統(tǒng)中的雜質(zhì)，水的質(zhì)量監(jiān)控和除雜則是維持系統(tǒng)正常運行和節(jié)能環(huán)保的重中之重。 1 系統(tǒng)中的雜質(zhì) 定義：安裝階段帶來的和系統(tǒng)元件本身的雜質(zhì)；密封件雜質(zhì)如麻絲、生膠帶、 潤滑劑；系統(tǒng)元件自身雜質(zhì)如鐵銹、鍛沙、漆塊等；或金屬表面被氧化后產(chǎn)生的雜質(zhì)。 在循環(huán)系統(tǒng)中，對系統(tǒng)有害的不僅是可見的雜質(zhì)，不可見的細(xì)微雜質(zhì)同樣會影響系統(tǒng)正常運行，

2、它由細(xì)小的微粒構(gòu)成，其大小在5 10m 之間。在循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，雜質(zhì)會導(dǎo)致以下現(xiàn)象的產(chǎn)生： 1）氧化腐蝕 系統(tǒng)水中的雜質(zhì)堆積在金屬表面（比如管道、鍋爐、散熱器）時，會出現(xiàn)2 個不同含氧量的區(qū)域（水/ 雜質(zhì)和雜質(zhì)/ 金屬）。在圖1 中，水/ 雜質(zhì)區(qū)域的含氧量高于雜質(zhì)/ 金屬區(qū)域，這樣就會形成局部的氧差電池（含氧量更高區(qū)域為陰極，較低區(qū)域為陽極），在水流的作用下，氧差電池會對金屬表面產(chǎn)生腐蝕。這種腐蝕與氧化腐蝕一樣，會導(dǎo)致系統(tǒng)元件如鍋爐、管道和散熱器等壽命縮短甚至完全損壞。 2）換熱器熱效率降低 換熱器當(dāng)中的雜質(zhì)會降低水流流量以及減少換熱面積，因此換熱效率也會大大降低。 3）閥門異常工作：雜質(zhì)堆積在閥

3、座與活塞之間，造成閥門關(guān)閉不嚴(yán)以及調(diào)節(jié)失靈。 4）水泵堵塞和卡死：由于水泵內(nèi)部的流通構(gòu)造特殊及其運行時產(chǎn)生磁場，水流中的雜質(zhì)易于堆積在水泵內(nèi)部造成堵塞或徹底卡死。 2 系統(tǒng)中的除雜 目前使用的除污設(shè)備有2 種：Y 型過濾器和磁性除污器。然而，兩者之間工作原理區(qū)別較大。 Y 型過濾器（見圖3a）：內(nèi)部有金屬過濾網(wǎng)，既起到過濾又起到收集雜質(zhì)的作用。但是不能截止和最終去除小于400500 m的細(xì)微雜質(zhì)顆粒，是Y型過濾器的最大局限性。而且，截留的雜質(zhì)黏附在過濾網(wǎng)上造成其壓損增大，需要頻繁清洗或更換過濾網(wǎng)，并且在進(jìn)行維修時需要停運整個系統(tǒng)。圖三 系統(tǒng)中的除雜磁性除污器（圖見3b）：由分離網(wǎng)、分離艙、儲污

4、艙和磁環(huán)構(gòu)成。分離艙體積較大，水流經(jīng)過時速度減緩，雜質(zhì)與分離網(wǎng)碰撞由于重力作用沿分離網(wǎng)下降堆積在儲污艙。磁性除污器除污能力強(qiáng)，能有效去除5 m 以上的細(xì)微顆粒雜質(zhì)，其運行阻力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通的Y 型過濾器。相比之下，磁性除污器排污更為方便，在系統(tǒng)正常運行情況下即可實施，打開儲污艙排污閥，通過系統(tǒng)水壓自然將堆積的雜質(zhì)沖走。磁性除污器還具備專項鐵銹雜質(zhì)收集功能，能有效除去系統(tǒng)中存在的鐵砂雜質(zhì)。綜上所述，磁性除污器在現(xiàn)代供暖及制冷系統(tǒng)中有著非常重要的作用，它是系統(tǒng)良好運行缺一不可的元件。不僅避免系統(tǒng)異常運行導(dǎo)致用戶的不滿和投訴；減少維護(hù)次數(shù)，降低維護(hù)費用；防止系統(tǒng)元件如鍋爐、管道、閥門、散熱器受損導(dǎo)致系

5、統(tǒng)無法正常運行，并且極大地提高了系統(tǒng)的熱效率，保護(hù)和延長了系統(tǒng)的使用壽命。3 水的質(zhì)量相關(guān)系統(tǒng)問題及概念1）結(jié)垢系統(tǒng)水的鈣鎂碳酸鹽沉淀而成的石灰石，也稱為硬度礦物質(zhì)。鈣鎂離子及二氧化碳在水中以碳酸氫鹽的形式存在（可溶解物質(zhì)）。水溫升高后會造成部分的二氧化碳分離，將鈣鎂碳酸鹽分解為碳酸鹽，其溶解度低并形成沉淀，如下所示：沉淀形成石灰石造成水流通道阻塞，在電阻或換熱器結(jié)垢，導(dǎo)致能耗增加。1 mm 的結(jié)垢會造成換熱效率降低10%,能耗會多消耗10%。管道內(nèi)壁結(jié)垢會造成流量通道變小，阻力增大，甚至管道破損。2）水的硬度最能表明結(jié)垢形成的指數(shù)為水的硬度，即水中包含的鈣鎂鹽。臨時硬度：主要為水中的的碳酸氫

6、鈣Ca (HCO3)2，他們是不穩(wěn)定的鹽離子, 易于沉淀。永久硬度：除鈣鎂碳酸鹽以外的鹽離子?？傆捕龋簝煞N硬度的總和。3）腐蝕系統(tǒng)腐蝕分為以下幾類：游離電流;溶解氧氣;電解。這些腐蝕在系統(tǒng)內(nèi)以局部或延伸形式出現(xiàn)，通常由金屬表面堆積雜質(zhì)引起。腐蝕對系統(tǒng)具有全面性。也就是說有一點發(fā)現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象就代表整個系統(tǒng)都有腐蝕產(chǎn)生。在熱水系統(tǒng)中，腐蝕產(chǎn)生的過程非常迅速，因為氧氣與金屬反應(yīng)速度與水溫成正比。腐蝕過程的速度與程度和水中溶解的鹽直接相關(guān)。4）電導(dǎo)率水中溶解的鹽（正負(fù)離子）使水變?yōu)殡妼?dǎo)體，其電導(dǎo)率因離子數(shù)量不一。水的電導(dǎo)率可以作為其含鹽量的參數(shù)。較低的電導(dǎo)率代表低鹽含量，較高的電導(dǎo)率則表明水中離子數(shù)量多也就是溶解的鹽分高。5）水處理方式 （見圖4）水的軟化：它就是將水中的鈣鎂離子替換為鈉離子，但它不能改變處理后的水中鹽分子含量。這就是為什么在軟化水處理后還加入了化學(xué)添加劑。化學(xué)添加劑實際上就是防腐蝕藥劑，它融入系統(tǒng)水中起到保護(hù)系統(tǒng)元件免受腐蝕的作用。脫礦水處理：不僅將鈣鎂離子去除，同時也去掉了水中包含的所有鹽分子，脫礦處理后的高純水不需要再進(jìn)行其他形式的水處理了。自動脫礦補(bǔ)水組件（見圖5）運用于供暖/ 空調(diào)閉式循環(huán)系統(tǒng)，它起到自動注水。脫礦水處理及防止系統(tǒng)水回流（符合法規(guī)EN 1717）的作用，經(jīng)過脫礦處理的水電導(dǎo)率低，PH值呈弱堿性。它是閉式循環(huán)系統(tǒng)最理想的流體，能