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青岛中央空调日常保养清洗处理技术研究【极速大发排列5】

2019-12-07

摘 要:化学清洗是清除中央空调水系统水垢的唯一办法。但是中央空调水系统的清洗在技术上和操作上的要求很高,处理不当或缓蚀剂使用不当,会引起设备严重腐蚀。介绍了中央空调水处理技术的发展,并对中央空调清洗技术进行了分析和研究。

关键词:中央空调化学清洗水处理

随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,中央空调已被广泛应用于工业及民用设施。中央空调的水系统是由冷冻水和冷却水两个系统组成,水是一种良好的冷却介质,比较廉价,但即使经过自来水厂等处理过的水仍程度不同地含有溶解固体、气体及各种悬浮物。冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水的温度升高,水流速度的变化,水的蒸发,水中杂质的浓缩,冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入,以及设备结构和材料等多种因素的综合作用,会产生沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生等问题,它们会威胁和破坏中央空调安全、经济运行,因此在使用中央空调时,必须要选择一种经济实用的化学清洗方案,使上述问题得到解决或改善。

1、 中央空调水处理技术

中央空调水处理技术是循环冷却水处理技术在特种设备的应用技术之一,循环冷却水处理技术在工业上已有近八十年的实践经验,但总的来说在很多方面部还不够成熟。不同的水质,不同的材质都需要有不同的水处理方案和措施以达到缓蚀、阻垢和杀菌三方面的目的。此外,冷却水系统设备和管道的清洗,也是能否顺利进行水质控制的重要保证,这也需要一定的药剂与措施。水处理药剂的研制和进展为中央空调水处理的关键技术之一,水处理剂有缓蚀剂、阻垢分散剂、清洗剂杀生剂、钝化剂、预膜剂等。水处理剂的发展经历了无机盐、聚合电解质、天然高分子、有机膦酸、聚羧酸类共聚物等阶段,逐步由单一技术向多元化技术发展。

在此期间,以缓蚀剂为主成分的水处理方案已由最初单一的铬系、磷系发展到全有机、有机锌和钼系复合配方;水处理方法也由以控制腐蚀为主要目的的酸性法,过渡到以抑制结垢为主要对象的碱性法。基本上适应了保护环境,保护生产装置,节约用水和降低消耗的需要。纵观国内外近 40 年的发展,仍是在 20 世纪 60 年代末、70 年代初确立的思路上发展,即以高效聚合物阻垢分散剂控制结垢,从而提高 pH 运行值以减缓腐蚀,达到不用或少用对环境有污染的缓蚀剂的目的。就冷却水化学处理剂而言,仍是聚合物和有机膦酸两大主体,其发展仍是在膦酰基、羧酸基、羟基、含磷等组合上继续开发,合成更高效、多功能的药剂。

2、 中央空调清洗技术分析

中央空调是一种精密度高、价格昂贵的设备,以前要保障这些空调“健康长寿”,需要复杂的技术和巨大的投入。危害空调寿命的“杀手”是沉积物、金属腐蚀和微生物滋生。进行化学清洗是清除中央空调系统内水垢的唯一办法。但是中央空调系统的清洗在技术上和操作上的要求很高,处理不当或缓蚀剂使用不当,会引起设备严重腐蚀。

2.1 垢量的确定。为了确定垢量,在水系统垢量较多的部位割管检查。一般将割下的管子截取长 100mm 的一段,在车床上切削其外壁,使管样壁厚为0.5mm~1.0mm 左右。称管样重量(W1)及测量管样内表面积。将试样浸入加有0.2%~0.5%缓蚀剂的 5%~6%盐酸溶液中,加热至 60℃,并用塑料棒搅动酸液,直至试样内表面的垢均已清洗掉为止。一般在酸液中的浸泡时间为 1h~2h。记录酸洗的时间,立即将管样取出,用蒸馏水冲洗,再将管样放在无水乙醇中摇晃取出,放入干燥器内干燥 1h 后称重,记录此重量 W2。若管样表面可能有镀铜时,可将称重后的管样放入 1%~2%NH·3 H2O 和 0.3%(NH)4 2S2O8 溶液中洗铜,然后用蒸馏水冲洗,再浸入无水乙醇中,取出蒸发干燥后,称重 W3。计算试验管段内表面每平方米的垢量:垢量(g/m)2 = 试样起始重量 试样内表面积 W(1 g)经酸洗后重量 S(m)2 W(2 g)垢中铜量(g/m)2 = 经酸洗后重量 试样内表面积 W(2 g) -经氨洗后重量 S(m)2 W(3 g)

2.2 试片的选择。应根据清洗回路中与清洗液接触的钢材情况,选择试片。测定缓蚀剂效率的试片,其表面粗糙度 Ra0.4μm。对于动态试验的试片,应采用沿水管纵向切开的 10mm×20mm 的试片。

2.3 清洗药品筛选。

2.3.1 清洗剂的选择。目前实际清洗情况来看,中央空调冷凝器多以酸作为去垢剂。酸分有机酸和无机酸两大类,前者有醋酸、柠檬酸、EDTA 等,后者可用盐酸、硝酸、磷酸、氢氟酸、氨基磺酸等。有机酸对紫铜的腐蚀性小,但价格比较贵,对水垢的溶解能力差,且操作温度高,清洗时间长。无机酸价格比较便宜,对水垢溶解能力强,但对铜的腐蚀性比较大。酸液的温度相同或接近,浓度较低时,盐酸对铜的腐蚀性较小,由于盐酸价格较便宜,货源易得,在化学清洗行业应用最为广泛。因此,选择了盐酸作去垢剂。

2.3.2 酸的浓度和温度对腐蚀的影响。金属腐蚀速度随酸的浓度的增大而增高,因而在能够除垢的情况下尽可能选用低浓度清洗。在较低温度下,盐酸对铜的腐蚀性是比较小的,铜的腐蚀速度随酸液温度的增高而增大。温度越高,腐蚀速度增大越明显,根据这种情况,在实际清洗过程中,为了减少铜的腐蚀,在保证酸液的溶垢能力的前提下,盐酸应尽可能采用较低的浓度(质量分数不超过 10%)和温度(30~35℃) 。酸液中加入铁的缓蚀剂,铜的腐蚀速度发生一些变化。

2.3.3 钝化剂的选择。系统内沉积物全部清洗干净后必须立即予以钝化(在金属表面形成保护膜),以防金属暴露在空气中遭到腐蚀。在化学清洗行业,多以磷酸盐、硫酸盐、铬酸盐、MBT(2-巯基苯并噻唑)和糠醛等药品作为碳钢和铜的钝化剂,铬酸盐毒性大,排放要求严格,废水处理很麻烦,因而选择了磷酸三钠、硫酸亚铁、MBT 和糠醛进行对比。

以磷酸三钠和硫酸亚铁作为铜的钝化剂时,钝化膜的耐腐蚀性能最好,但是成膜时间比较长,特别是硫酸亚铁,给实际操作带来一定的困难; MBT形成膜为水管本来颜色,不易观察。糠醛可使铜表面钝化,其钝化膜的耐腐蚀能力比 MBT 膜强,但比磷酸三钠和硫酸亚铁膜差,而且成膜时间也比较长,作为铜的一种新的钝化剂,其钝化工艺有待进一步完善。因而选用磷酸三钠为钝化剂。

2.4 清洗工艺。

2.4.1 清洗方案的确定。垢、腐蚀和黏泥严重的中央空调,选用水冲洗→软泥剥离→渗透活化→酸洗→水冲洗→钝化的清洗方案,会取得好的清洗效果。而垢、腐蚀和黏泥不太严重的中央空调,选用水冲洗→酸洗→水冲洗→钝化的清洗方案,也能取得满意的效果。

2.4.2 化学清洗工艺步骤。

1)水冲洗。采用循环冲洗与置换冲洗相结合的方法,通过分区域、分楼层和全系统的水力冲洗,直至排出清水,将浮渣及表面能冲动的软泥冲洗排掉。

2)软泥剥离。投加剥离剂运行 24 小时,之后置换排放至出清水,除去表面软泥。

3)渗透活化。将 pH 值调至 5.0~6.0,投加渗透剂和浸润剂,保持 pH 值 5.0~6.0 运行 24 小时,之后进行置换排放,使底层垢疏松,呈活化状态。

4)酸洗。按选定的清洗配方依次顺序投加缓蚀剂和清洗剂。清洗过程中每 20 分钟分析一次酸度和含铁量,当酸度和含铁量基本不变时为清洗终点。

5)钝化。化学清洗结束后置换至 pH 值接近自来水,投加钝化剂运行数小时,再置换至 pH 值接近自来水的 pH 值。钝化结束后,投加水质稳定剂。至此,清洗全过程结束。

2.5 测定除垢率。取原始管样一段称重,装入酸洗系统中,酸洗结束后取出管样称重,重量之差为洗脱的垢量。再将管样酸洗后称重,减轻的重量为残余垢量。被除掉管样单位面积的结垢量与清洗前管样单位面积垢量之比的百分数即为除垢率。将酸洗前、后的管样分别按下式计算除垢率:

3、 中央空调水处理技术的发展展望

从当前我国水处理技术的状况分析,在今后的一段时期以内,人们将在以下方面进行研究:

1) 开发低磷聚合物、无磷非氮可生物降解性绿色缓蚀阻垢剂。随着环保意识的增强,环保部门已对磷的使用有了限制。因此开发非磷或低磷的绿色水处理剂已成为国内外水处理剂发展的方向。

2) 开发复合缓蚀阻垢剂。单一药剂的缓蚀阻垢效果往往不够理想。为此,需要针对不同水质、不同工艺条件、不同材质和不同要求,开发各种复合缓蚀阻垢剂。

3)加强与水处理效果密切相关的各种配套技术研究。我国在与水处理效果密切相关的各种配套技术如配方筛选、分析监测、仪器仪表、计算机应用等现代化手段方面比较薄弱,需要加强配套技术的研究。


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