冷卻塔水處理基礎(chǔ)知識

1、冷水塔水處理基礎(chǔ),.,項目,水處理的重要性 水化學(xué) 冷卻水處理,.,水處理的重要性,.,水處理的有效性,最大化提高鍋爐& 冷卻水系統(tǒng) 生活 效率 可靠 安全 最小化節(jié)約費用 燃料, 水, 化學(xué)品, 維護 維護, & 人工,水系統(tǒng)處理是維護預(yù)防項目中非常重要的一個部分。,.,千噸冷卻水塔多50%負荷進行運作 0.01厚度冷凝系管壁導(dǎo)致的損耗= 每年增加電費$51,219! * 污垢增加 潛在腐蝕 軍團菌增加 維護成本 潛在不可預(yù)測的關(guān)機,較差水處理導(dǎo)致的浪費,以一個0.75千瓦/噸冷卻水組作為參考& 電力消耗$0.06 千瓦時,.,訓(xùn)練有素的操作人員能幫助制定一個成功處理計劃來降低總費用。,水處

2、理的伙伴關(guān)系,培訓(xùn)與現(xiàn)場測試，可以有巨大的 回報! 水處理代表在現(xiàn)場服務(wù)的時間 很少! 水處理操作指南 幫助文件步驟& 與你的程序關(guān)聯(lián),.,基礎(chǔ)水化學(xué),.,水,純水是無色, 無味, & tasteless 化學(xué)方程式H2O 水具有多種特性，同時是個優(yōu)良 傳熱介質(zhì)。 安全 性價比高 高熱容量(能吸收和釋放更多的熱量),.,The Universal Solvent,水常被稱為廣泛溶劑 水具有超強的溶解性 水中的雜質(zhì)導(dǎo)致生銹、沉淀等相關(guān)問題 雨水是最常見的方式 冷凝水(無雜質(zhì)) 但是雨水不會以純凈狀態(tài)時間太長,.,水循環(huán),在循環(huán)過程中，雜質(zhì)進入水中 溶解氣體 溶解固體 懸浮固體 水質(zhì)受地質(zhì)影響很大

3、 水質(zhì)受時間而改變,.,Key Problem Causing Impurities,電導(dǎo)率 pH值 堿度 硬度 氧,.,測量水的“傳導(dǎo)”電流的能力 用于測量總固體溶解量 更高的電導(dǎo)率，更高的溶解固體量 電導(dǎo)率隨著鍋爐和冷卻塔中液體的濃縮而提高,電導(dǎo)率,.,1,2,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,3,pH,測量水中的酸堿性 pH 7.0 被認定為中性 pH低顯酸性 pH越低越容易生銹 pH高顯堿性 pH越高越容易生垢,Alkaline,Acidic,Neutral,.,測量酸中和的能力 與pH有關(guān) 低pH 低堿度&導(dǎo)致生銹 高pH 堿度高 能形成垢,堿度,.,水中含有大量

4、的鈣鎂離子 這些物質(zhì)導(dǎo)致水變硬 軟水劑會降低硬度 鈣是常見雜質(zhì) 在堿性條件容易形成垢 所有熱交換系統(tǒng)形成沉積垢的重要因素,硬度,.,堿性條件下，鈣離子形成 隨著溫度變化會被溶解一部分 溫度升高溶解性下降 冷凝管是冷卻系統(tǒng)中最熱的點,碳酸鈣垢,.,溶解氣體 氧溶解在水中 冷卻水塔含有腐蝕性的氧,氧,.,冷卻水處理,.,冷卻水系統(tǒng)主要問題,.,生銹 毀壞系統(tǒng)的金屬 形成沉淀 沉淀物 降低熱傳遞效率 增加能量損耗 造成垢下腐蝕 微生物控制差 引發(fā)生銹, 沉淀 & 增加潛在的病毒,有效的解決問題方案!,.,典型的冷卻水系統(tǒng),開放式冷卻水系統(tǒng) 冷卻塔, 蒸發(fā)式冷凝器, & 流體冷卻器 水蒸發(fā)而釋放熱量到

5、大氣 冷卻水溶解一定濃度固體需要排放 補加水（水蒸發(fā)和排放的水） 封閉冷卻水系統(tǒng) 冷卻, 熱水, & 軟化水 回路 無蒸發(fā) 除泄露損失水很少 主要關(guān)系控制腐蝕,.,典型A/C 系統(tǒng),Condenser,Evaporator,.,抽風橫流式冷卻塔,強制通風冷卻塔,冷卻塔,.,冷卻& 冷凝,冷凝器是個巨大的制冷機器 通常使用水來傳遞或轉(zhuǎn)移熱量 也可以使用空氣作為傳遞冷和熱的介質(zhì) 冷卻器是把不想要的熱從一個地方去除 制冷器以噸計 1 噸 = 12,000 BTU/小時移熱 Two basic types of chillers Vapor Compression Absorption,.,冷凝器,蒸

6、發(fā)器,典型的冷凝器,.,蒸汽壓縮式制冷機,像家庭空調(diào)一樣控制 相同的構(gòu)造: 壓縮機、冷凝器、膨脹閥& 蒸發(fā)器 需要制冷劑 制冷劑內(nèi)部添加，主要把熱量從一個地方移到另一個地方 氨 氟利昂,.,壓縮循環(huán)制冷機,冷凝器核心是壓縮機 容積式壓縮機 往復(fù)式（看起來像汽車發(fā)動機） 螺旋式 滾筒式 小型冷卻器 離心壓縮機 最常見的大型冷卻器 像有個扇子在冷卻器上,.,壓縮循環(huán)冷凝器,壓縮機r,離心式,往復(fù)式,螺旋式,.,壓縮循環(huán)冷凝器的蒸發(fā)率,1噸制冷劑 = 12,000 BTU/hr 蒸發(fā)器散熱. 壓縮循環(huán)制冷每噸增加3000 BTU的熱量 壓縮循環(huán)冷卻器每噸排出15,000 BTU/hr熱. 冷卻塔蒸發(fā)

7、率 1.53 加侖每小時每噸,.,增強型冷卻器管,蒸發(fā)器 & 冷凝器外殼 & 管 HX 通常使用增強型HX銅管 也叫來復(fù)線管 管面凹凸 增加湍流 增加表面積 增加熱傳遞 增加潛在的腐蝕和沉淀 強化 凸出非常接近,.,封閉系統(tǒng),廣泛用于柔和的冷卻&加熱 配制 2, 3, & 4 管道系統(tǒng) 初級&次級回路 獨立冷卻系統(tǒng) 封閉的冷凝器回路 軟化水回路（熱泵）,.,封閉系統(tǒng),水損失不嚴重的話比較容易處理 處理方式多樣 更經(jīng)濟 低污染 即使小的腐蝕或微生物成長都會引起大的沉積問題 設(shè)計為較低的污物限度,.,雙管路系統(tǒng),.,三管路系統(tǒng),.,四管路系統(tǒng),.,四個管路的空氣,.,有效的水處理,幫住最大化的提高

8、HVAC（空調(diào)） 系統(tǒng)的壽命、效率、可靠性、安全性，較少費用。 幫助控制腐蝕、沉淀及微生物生長 Part of the overall PM program for an HVAC system,.,銹蝕,鐵銹引起的后果 金屬損壞 減少系統(tǒng)壽命 機器失效 腐蝕產(chǎn)物 降低熱傳導(dǎo)效率 流動性受限制 增加操作成本,.,控制銹蝕的方式,耐腐蝕材料 價格較貴，但設(shè)備壽命較長 通過保持合理的周期（排放）來平衡生銹/結(jié)構(gòu)的形成趨勢 好的結(jié)垢& 微生物控制 使用腐蝕抑制劑 合理的抑制 維持在一個合理的范圍,.,沉淀物,物質(zhì)沉淀 碳酸鈣 其他雜志 流動性低 通常形成在熱交換表面 大部分沉淀物是混合物 泥土、鐵銹

9、、泥漿等等. 所有被稱為污物 某些雜質(zhì)相對獨立,Calcium Carbonate & Slime Deposit in Condenser Tubes,.,影響水垢形成的因素,由于流動不暢而導(dǎo)致水中溶解高礦物質(zhì) 流動慢 高溫 阻垢劑低 懸浮固體較多,.,冷凝器表面越臟冷卻性能越差 制冷的溫度高于設(shè)計的溫度 制冷劑的壓力增加，以至于它將會凝結(jié)在較高的溫度 需要壓縮機加倍工作 壓縮機設(shè)計在一個確定冷凝溫度& 壓力工作下，給定的負荷 冷凝器壓力也稱head pressure 溫度高, head pressure也高,生垢的壞處,.,控制結(jié)垢的方式,通過排放來限制生垢物質(zhì)的濃度 修改系統(tǒng)的流速或者溫

10、度 保持系統(tǒng)干凈 添加化學(xué)阻垢劑 擴大溶解雜質(zhì) 防止顆粒形成附著沉積,.,排放&循環(huán)控制的重要性,排放會直接影響水&阻垢劑成本 太多的水劑試劑排放 排水太少會增加垢，能源消耗及其他問題 Maintain max cycles consistent with good results! 抑制劑產(chǎn)品功能，水質(zhì)，系統(tǒng)設(shè)計，操作條件下，監(jiān)控程序 注意:低緩蝕劑流動能造成垢的快速形成 定期現(xiàn)場監(jiān)測是很重要的,.,排放線管的成本,1000 Ton Load, 24 Hr/Day, 365 Days/Year, Water Cost = $3.00/1000 Gallons Inhibitor Cost =

11、 $2.50/lb., Inhibitor Feed Rate = 100 ppm,.,微生物控制不好造成的影響,生銹&金屬出問題 熱交換表面形成雜質(zhì) & 浪費能源 軍團菌 系統(tǒng)停機& 產(chǎn)品問題 高維護費用,Millions $ 導(dǎo)致減少壽命、可靠、安全性,.,生物膜和生物污染,細菌生成膠裝物成為生物膜 “油滑”的感覺 高絕緣性 甚至可能不可見 及時殺菌劑增加也能保護細菌 當生物膜上有污泥，泥沙，纖維，臭蟲，耐腐蝕的產(chǎn)品等引起的生物污染。. 生物膜或生物污染稱為 形成軍團菌,.,提高生物控制效率,System Design & Operation,Biocide Additions,Biomo

12、nitoring,Cleaning & Disinfection,.,需要有效的控制微生物 日常生物監(jiān)測 適當添加殺菌劑& 有計劃的清潔/消毒,不僅僅使用化學(xué)試劑!,系統(tǒng)設(shè)計能很好的幫助微生物測量,.,系統(tǒng)設(shè)計,收水器 避免死角&其他停滯區(qū)域 保護水池, 頂端& 其他濕潤區(qū)域from sunlight 使用耐腐蝕建筑材料 便于沖洗和完整的排水設(shè)計,.,日常清理&消毒,每年至少一次清掃和消毒，最好兩次 干凈的系統(tǒng)是減少風險的關(guān)鍵，因為泥沙，淤泥，有機物質(zhì)促進軍團菌的增長 旁流過濾能減少所需減少清理,.,殺菌劑類型,非氧化性殺菌劑 通過投毒方式殺死或抑制細菌生長 特定微生物 氧化型殺菌劑 通過“b

13、urning up”方式抑制細菌生長 Non-specific kill mechanism 氯, 溴, 雙氧水, 臭氧, etc.,.,非氧化性的殺菌劑,Control some bugs that oxidizers cant Penetrate slime better than oxidizers Less corrosion concerns Usually required with an oxidizing biocide program A single or dual non-oxidizing biocide program is not considered a “best practice” program for Legionella risk reduction,.,挑選最佳的殺菌劑計劃,沒有一個殺菌計劃是通用的 Best practices guidelines for Legionella control specify use of an oxidizing biocide Other things to consider 系統(tǒng)設(shè)計& 運營狀況 水質(zhì) Existing feed & control equipment Availability of p