水質處理模塊工作原理與運行維護

水質處理模塊工作原理及運行維護

一、內冷水處理的必要性二、內冷水腐蝕及防腐機理三、腐蝕產物的成份四、產品介紹

適用領域

技術路線處理工藝工作原理及流程主要參數(shù)及部件裝置的主要構成五、快速使用指南

系統(tǒng)運行前，模塊投運檢查

系統(tǒng)啟動后，模塊流量計調整

常見問題及排除方法

內冷水作為的冷卻介質，可高效帶走高功率設備在運行過程中產生的大量熱量，保證主設備在正常溫度條件下工作。目前高功率設備的內冷水普遍存在電導率高、pH值低、腐蝕產物含量超標及系統(tǒng)堵塞的現(xiàn)象。內冷水水質的好壞直接關系到高功率設備的安全運行，內冷水不進行合理有效的凈化處理，將導致主設備冷卻系統(tǒng)的腐蝕，并出現(xiàn)腐蝕產物的沉積和水路堵塞現(xiàn)象。

激光器水冷系統(tǒng)在運行及停備時，空氣中的二氧化碳會融入冷卻水中，導致水體呈酸性，激光器冷卻板中的銅金屬部件長期處在富氧、低pH值的弱酸性水浸泡下，使得金屬銅始終處于熱力學的不穩(wěn)定區(qū)并發(fā)生化學腐蝕，形成固態(tài)腐蝕產物并進入到水系統(tǒng)中，同時如不能及時有效的去除固態(tài)腐蝕產物，這些固態(tài)腐蝕產物會在水系統(tǒng)中不斷循環(huán)，造成機械沖刷腐蝕，形成惡性循環(huán)。隨著固態(tài)腐蝕產物在水系統(tǒng)內不斷地沉積，逐漸堵塞水通道，導致通流截面減小，從而出現(xiàn)水系統(tǒng)壓力升高，流量降低，進出水溫差增大等問題，最終導致激光器壽命減少甚至燒毀。所以，對內冷水進行監(jiān)控及有效處理是十分必要的。一、內冷水處理的必要性二、內冷水腐蝕及防腐機理由Cu-H2O體系電位-pH平衡圖(圖1）可知，金屬銅的熱力學免蝕區(qū)與H2O的熱力學穩(wěn)定區(qū)部分重疊，這一現(xiàn)象表明，在無氧化劑或能與Cu離子生成可溶性絡合物(如NH3氨和CN-氰酸根)的水溶液中，金屬銅一般不發(fā)生腐蝕；但在有氧化劑的酸性溶液或強堿性條件下，金屬銅腐蝕速率很高。在pH值在7～10和有一定濃度的氧化劑（溶解氧）存在時，金屬銅在H2O中具有足夠的穩(wěn)定性。金屬銅表面形成的氧化物具有穩(wěn)定性，能對金屬銅基體起到保護作用，從而使金屬銅“鈍化”。

由pH與銅腐蝕速度關系曲線圖（圖2）可知，當pH值小于7.0水質呈弱酸性后，銅的腐蝕速率有很明顯的增長趨勢，此時金屬銅處于腐蝕區(qū)，金屬銅表面很難形成穩(wěn)定的氧化物保護膜，銅的腐蝕急劇增加。因此，內冷水在相關國標、行標的規(guī)定中，pH值要達到8.00～9.00，確保冷卻系統(tǒng)的腐蝕速率在最低范圍內。

三

、腐蝕產物的成份

通過對堵塞物的物質分析結果表明：主要成份是固態(tài)腐蝕產物和其它固態(tài)雜質，其粒徑為2～200nm，為納米級。離子交換樹脂只能將離子態(tài)的腐蝕產物去除，不能去除固態(tài)腐蝕產物。冷卻系統(tǒng)過濾器的精度，都是微米以上，不能截留納米級固態(tài)腐蝕產物。因此，內冷水采用離子交換樹脂和普通過濾器不能有效去除納米級固態(tài)腐蝕產物，冷卻系統(tǒng)仍然有堵塞現(xiàn)象出現(xiàn)。

由此看來：提高pH值只是內冷水處理的一個簡單的技術手段，僅是內冷水要持續(xù)弱堿性抑制腐蝕的需要，為了去除內冷水中導致系統(tǒng)堵塞的固態(tài)腐蝕產物，達到防止沉積、防止堵塞的處理目標，還需要對內冷水做更全面的處理，才能達到保障激光系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行的目的。四、產品介紹

內冷水處理工藝采用先進的吸附凈化處理技術，吸附過濾組件可以去除內冷水中的離子態(tài)銅、固態(tài)銅、機械雜質及不溶物，防止堵塞的同時保留有益的堿性離子。并利用離子交換樹脂吸附水中的其它的陰陽離子。與此同時,再通過微堿化釋放技術向內冷水釋放微量的堿性物質?？刂苾壤渌乃|pH＞8.00，電導率＜5μs/cm。在提高內冷水pH值,抑制化學腐蝕的同時，有效、連續(xù)的去除固態(tài)腐蝕產物及雜質，防止系統(tǒng)回路發(fā)生沉積和堵塞，對內冷水進行全面的優(yōu)化處理。實現(xiàn)激光器水冷系統(tǒng)內冷水的電導率低、pH值合適、銅離子最低，達到最佳水質工況，有效防止系統(tǒng)的腐蝕及堵塞。處理工藝

FL-SZCLMK02型水質處理系統(tǒng)，其核心目的是全面優(yōu)化內冷水水質，以有效降低系統(tǒng)腐蝕，防止銅腐蝕產物沉積堵塞為技術路線，通過“膜處理+離子交換+微堿化”三種工藝相結合，有針對性的對腐蝕及堵塞進行解決。達到抑制腐蝕、去除腐蝕產物、降低設備水通道堵塞風險，杜絕設備因此導致的壽命減少及燒毀，保障高功率設備的長期、安全、穩(wěn)定、經濟運行。適用領域

適用于各類型高功率設備的內冷水處理，保障高功率設備的安全、平穩(wěn)、滿負荷運行。技術路線四、產品介紹工作原理及流程四、產品介紹工作原理及流程水質處理模塊的主要構成部件為吸附堿化組件、凈化柱和過濾柱。內冷水先進入到吸附堿化組件中，由吸附堿化組件對內冷水中的離子態(tài)銅、固態(tài)銅以及機械雜質和不溶物進行截留去除，同時將出水的pH值提高至弱堿性，再經過濾柱后回到內冷水箱中，達到調整內冷水系統(tǒng)pH值并去除固態(tài)堵塞物的作用，從而減緩水體對冷卻系統(tǒng)的腐蝕速率并消除堵塞隱患。而被截留的離子態(tài)銅、固態(tài)銅以及機械雜質和不溶物這部分則進入到凈化柱中，進行不斷循環(huán)，直到水質符合吸附堿化組件的過濾要求，才會由組件中透過回到內冷水系統(tǒng)中。

四、產品介紹主要參數(shù)吸附堿化組件凈化柱

內冷水先進入到吸附堿化組件中，由組件對內冷水中的離子態(tài)銅、固態(tài)銅以及機械雜質和不溶物進行截留去除，同時將出水的pH值提高至＞8.00的弱堿性。

被截留的離子態(tài)銅、固態(tài)銅以及機械雜質和不溶物這部分則進入到凈化柱中，進行不斷循環(huán)，直到水質符合吸附堿化組件的過濾要求，才會由組件中透過回到內冷水系統(tǒng)中。

潔凈無雜質的弱堿性內冷水，再次經過內置5μm的不銹鋼精密濾芯過濾后返回到內冷水箱。過濾柱主要部件模塊參數(shù)額定電壓AC220V50HZ額定電流3A運行流量0～1.5L/min試驗壓力1.0MPa凈重45kg模塊尺寸550×370×400mm進水要求項目范圍單位備注電導率<5.00μs/cm

溫度0～50℃

最大壓力0.80Mpa

運行壓差≥0.20Mpa

流量0～1.5L/min按設計定制出水水質標準項目范圍單位備注電導率<5.00μs/cm

pH8.00～9.00-

銅離子含量<20μg/L

水路接口參數(shù)名稱規(guī)格備注進出管道接口RC1/2

通訊接口參數(shù)連接器名稱harting芯數(shù)18芯類別信號名稱線序信號性質水質參數(shù)pH信號pH(4～20mA)1/2AI電導率信號DD(4～20mA)3/4AI報警輸出電導率高報DDAH5/6DIpH低報pHAL7/8DI流量低報警FLAL9/10DI積液漏液報警WLA11/12DI總體EMO報警EMO13/14DI電源工作信號DCOK15/16DI斷電報警EPOW17/18DI四、產品介紹裝置的主要構成五、快速使用指南系統(tǒng)運行前，模塊投運檢查確認模塊的循環(huán)泵處于啟動狀態(tài)；模塊內吸附堿化組件的入口閥（黑柄）、出口閥（藍柄）及調壓閥（紅柄）處于全開狀態(tài)，內循環(huán)旁路閥（銀柄）處于關閉狀態(tài)（位置：模塊右側；操作：順時針關閉，逆時針開啟）；取樣三通切換閥切換至模塊入水。系統(tǒng)啟動后，模塊流量計調整可根據(jù)需要適當調整吸附堿化組件調壓閥（紅柄）的開關度，控制模塊入口流量0.5～1.0L/min之間；取樣流量調節(jié)門，調整取樣流量0.1～0.2L/min（位置：取樣流量計下部；操作：順時針關閉，逆時針開啟）；五、快速使用指南5.常見問題及排除方法水質處理模塊常見問題及排除方法序號出現(xiàn)問題產生原因排除方法1運行中流量過低（1）模塊入水閥門沒有全開。（2）循環(huán)泵未啟動。（3）模塊前置過濾器或過濾柱堵塞。（4）模塊給水流量及壓力低。（1）檢查閥門開關是否正確。（2）啟動循環(huán)泵。（3）檢查前置過濾器或過濾柱是否堵塞。（4）檢查給水及系統(tǒng)旁路，提高給水壓力，也可適當關小吸附堿化組件調壓閥，提高流量。2運行一段時間后出現(xiàn)電導緩慢持續(xù)升高（1）凈化柱/吸附堿化組件失效。（2）由于CO2溶解導致電導暫時性升高。（1）檢測吸附堿化組件出口電導率，如失效則需更換。（2）觀察一段時間后確認部件是否失效。3運行中pH、DD值不能達標。（1）模塊處理流量過小。（2）模塊的內循環(huán)旁路閥(銀柄)未關閉。（3）水中有機物微生物較多，影響處理效果。（4）吸附堿化組件失效。（1）提高模塊處理流量。（2）運行時模塊的內循環(huán)旁路閥應關閉。（3）徹底更換內冷水。（4）檢測吸附堿化組件出口電導率，如失效則需更換。4剛投入運行后電導過高（1）更換新的吸附堿化組件投運時。（2）長時間停運后，模塊的出水電導率偏高。（1）投運后短時間內即可恢復正常。（2）投運后短時間內即可恢復正常。5儀表顯示的電導、pH值與實際值不符、波動大。（1）接地不良。（2）電極老化。（3）運