水質(zhì)處理模塊工作原理與運(yùn)行維護(hù)

水質(zhì)處理模塊工作原理及運(yùn)行維護(hù)

一、內(nèi)冷水處理的必要性二、內(nèi)冷水腐蝕及防腐機(jī)理三、腐蝕產(chǎn)物的成份四、產(chǎn)品介紹

適用領(lǐng)域

技術(shù)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(gòu)成五、快速使用指南

系統(tǒng)運(yùn)行前，模塊投運(yùn)檢查

系統(tǒng)啟動后，模塊流量計(jì)調(diào)整

常見問題及排除方法

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

激光器水冷系統(tǒng)在運(yùn)行及停備時(shí)，空氣中的二氧化碳會融入冷卻水中，導(dǎo)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(xué)的不穩(wěn)定區(qū)并發(fā)生化學(xué)腐蝕，形成固態(tài)腐蝕產(chǎn)物并進(jìn)入到水系統(tǒng)中，同時(shí)如不能及時(shí)有效的去除固態(tài)腐蝕產(chǎn)物，這些固態(tài)腐蝕產(chǎn)物會在水系統(tǒng)中不斷循環(huán)，造成機(jī)械沖刷腐蝕，形成惡性循環(huán)。隨著固態(tài)腐蝕產(chǎn)物在水系統(tǒng)內(nèi)不斷地沉積，逐漸堵塞水通道，導(dǎo)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(jìn)出水溫差增大等問題，最終導(dǎo)致激光器壽命減少甚至燒毀。所以，對內(nèi)冷水進(jìn)行監(jiān)控及有效處理是十分必要的。一、內(nèi)冷水處理的必要性二、內(nèi)冷水腐蝕及防腐機(jī)理由Cu-H2O體系電位-pH平衡圖(圖1）可知，金屬銅的熱力學(xué)免蝕區(qū)與H2O的熱力學(xué)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(luò)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(qiáng)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(shí)，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(hù)作用，從而使金屬銅“鈍化”。

由pH與銅腐蝕速度關(guān)系曲線圖（圖2）可知，當(dāng)pH值小于7.0水質(zhì)呈弱酸性后，銅的腐蝕速率有很明顯的增長趨勢，此時(shí)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(hù)膜，銅的腐蝕急劇增加。因此，內(nèi)冷水在相關(guān)國標(biāo)、行標(biāo)的規(guī)定中，pH值要達(dá)到8.00～9.00，確保冷卻系統(tǒng)的腐蝕速率在最低范圍內(nèi)。

三

、腐蝕產(chǎn)物的成份

通過對堵塞物的物質(zhì)分析結(jié)果表明：主要成份是固態(tài)腐蝕產(chǎn)物和其它固態(tài)雜質(zhì)，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(chǎn)物去除，不能去除固態(tài)腐蝕產(chǎn)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(chǎn)物。因此，內(nèi)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(chǎn)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(nèi)冷水處理的一個(gè)簡單的技術(shù)手段，僅是內(nèi)冷水要持續(xù)弱堿性抑制腐蝕的需要，為了去除內(nèi)冷水中導(dǎo)致系統(tǒng)堵塞的固態(tài)腐蝕產(chǎn)物，達(dá)到防止沉積、防止堵塞的處理目標(biāo)，還需要對內(nèi)冷水做更全面的處理，才能達(dá)到保障激光系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行的目的。四、產(chǎn)品介紹

內(nèi)冷水處理工藝采用先進(jìn)的吸附凈化處理技術(shù)，吸附過濾組件可以去除內(nèi)冷水中的離子態(tài)銅、固態(tài)銅、機(jī)械雜質(zhì)及不溶物，防止堵塞的同時(shí)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(shí),再通過微堿化釋放技術(shù)向內(nèi)冷水釋放微量的堿性物質(zhì)。控制內(nèi)冷水的水質(zhì)pH＞8.00，電導(dǎo)率＜5μs/cm。在提高內(nèi)冷水pH值,抑制化學(xué)腐蝕的同時(shí)，有效、連續(xù)的去除固態(tài)腐蝕產(chǎn)物及雜質(zhì)，防止系統(tǒng)回路發(fā)生沉積和堵塞，對內(nèi)冷水進(jìn)行全面的優(yōu)化處理。實(shí)現(xiàn)激光器水冷系統(tǒng)內(nèi)冷水的電導(dǎo)率低、pH值合適、銅離子最低，達(dá)到最佳水質(zhì)工況，有效防止系統(tǒng)的腐蝕及堵塞。處理工藝

FL-SZCLMK02型水質(zhì)處理系統(tǒng)，其核心目的是全面優(yōu)化內(nèi)冷水水質(zhì)，以有效降低系統(tǒng)腐蝕，防止銅腐蝕產(chǎn)物沉積堵塞為技術(shù)路線，通過“膜處理+離子交換+微堿化”三種工藝相結(jié)合，有針對性的對腐蝕及堵塞進(jìn)行解決。達(dá)到抑制腐蝕、去除腐蝕產(chǎn)物、降低設(shè)備水通道堵塞風(fēng)險(xiǎn)，杜絕設(shè)備因此導(dǎo)致的壽命減少及燒毀，保障高功率設(shè)備的長期、安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。適用領(lǐng)域

適用于各類型高功率設(shè)備的內(nèi)冷水處理，保障高功率設(shè)備的安全、平穩(wěn)、滿負(fù)荷運(yùn)行。技術(shù)路線四、產(chǎn)品介紹工作原理及流程四、產(chǎn)品介紹工作原理及流程水質(zhì)處理模塊的主要構(gòu)成部件為吸附堿化組件、凈化柱和過濾柱。內(nèi)冷水先進(jìn)入到吸附堿化組件中，由吸附堿化組件對內(nèi)冷水中的離子態(tài)銅、固態(tài)銅以及機(jī)械雜質(zhì)和不溶物進(jìn)行截留去除，同時(shí)將出水的pH值提高至弱堿性，再經(jīng)過濾柱后回到內(nèi)冷水箱中，達(dá)到調(diào)整內(nèi)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(jī)械雜質(zhì)和不溶物這部分則進(jìn)入到凈化柱中，進(jìn)行不斷循環(huán)，直到水質(zhì)符合吸附堿化組件的過濾要求，才會由組件中透過回到內(nèi)冷水系統(tǒng)中。

四、產(chǎn)品介紹主要參數(shù)吸附堿化組件凈化柱

內(nèi)冷水先進(jìn)入到吸附堿化組件中，由組件對內(nèi)冷水中的離子態(tài)銅、固態(tài)銅以及機(jī)械雜質(zhì)和不溶物進(jìn)行截留去除，同時(shí)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(jī)械雜質(zhì)和不溶物這部分則進(jìn)入到凈化柱中，進(jìn)行不斷循環(huán)，直到水質(zhì)符合吸附堿化組件的過濾要求，才會由組件中透過回到內(nèi)冷水系統(tǒng)中。

潔凈無雜質(zhì)的弱堿性內(nèi)冷水，再次經(jīng)過內(nèi)置5μm的不銹鋼精密濾芯過濾后返回到內(nèi)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(yùn)行流量0～1.5L/min試驗(yàn)壓力1.0MPa凈重45kg模塊尺寸550×370×400mm進(jìn)水要求項(xiàng)目范圍單位備注電導(dǎo)率<5.00μs/cm

溫度0～50℃

最大壓力0.80Mpa

運(yùn)行壓差≥0.20Mpa

流量0～1.5L/min按設(shè)計(jì)定制出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目范圍單位備注電導(dǎo)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(jìn)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(zhì)水質(zhì)參數(shù)pH信號pH(4～20mA)1/2AI電導(dǎo)率信號DD(4～20mA)3/4AI報(bào)警輸出電導(dǎo)率高報(bào)DDAH5/6DIpH低報(bào)pHAL7/8DI流量低報(bào)警FLAL9/10DI積液漏液報(bào)警WLA11/12DI總體EMO報(bào)警EMO13/14DI電源工作信號DCOK15/16DI斷電報(bào)警EPOW17/18DI四、產(chǎn)品介紹裝置的主要構(gòu)成五、快速使用指南系統(tǒng)運(yùn)行前，模塊投運(yùn)檢查確認(rèn)模塊的循環(huán)泵處于啟動狀態(tài)；模塊內(nèi)吸附堿化組件的入口閥（黑柄）、出口閥（藍(lán)柄）及調(diào)壓閥（紅柄）處于全開狀態(tài)，內(nèi)循環(huán)旁路閥（銀柄）處于關(guān)閉狀態(tài)（位置：模塊右側(cè)；操作：順時(shí)針關(guān)閉，逆時(shí)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(jì)調(diào)整可根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)整吸附堿化組件調(diào)壓閥（紅柄）的開關(guān)度，控制模塊入口流量0.5～1.0L/min之間；取樣流量調(diào)節(jié)門，調(diào)整取樣流量0.1～0.2L/min（位置：取樣流量計(jì)下部；操作：順時(shí)針關(guān)閉，逆時(shí)針開啟）；五、快速使用指南5.常見問題及排除方法水質(zhì)處理模塊常見問題及排除方法序號出現(xiàn)問題產(chǎn)生原因排除方法1運(yùn)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(guān)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(dāng)關(guān)小吸附堿化組件調(diào)壓閥，提高流量。2運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)電導(dǎo)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(dǎo)致電導(dǎo)暫時(shí)性升高。（1）檢測吸附堿化組件出口電導(dǎo)率，如失效則需更換。（2）觀察一段時(shí)間后確認(rèn)部件是否失效。3運(yùn)行中pH、DD值不能達(dá)標(biāo)。（1）模塊處理流量過小。（2）模塊的內(nèi)循環(huán)旁路閥(銀柄)未關(guān)閉。（3）水中有機(jī)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(yùn)行時(shí)模塊的內(nèi)循環(huán)旁路閥應(yīng)關(guān)閉。（3）徹底更換內(nèi)冷水。（4）檢測吸附堿化組件出口電導(dǎo)率，如失效則需更換。4剛投入運(yùn)行后電導(dǎo)過高（1）更換新的吸附堿化組件投運(yùn)時(shí)。（2）長時(shí)間停運(yùn)后，模塊的出水電導(dǎo)率偏高。（1）投運(yùn)后短時(shí)間內(nèi)即可恢復(fù)正常。（2）投運(yùn)后短時(shí)間內(nèi)即可恢復(fù)正常。5儀表顯示的電導(dǎo)、pH值與實(shí)際值不符、波動大。（1）接地不良。（2）電極老化。（3）運(yùn)