中央空調(diào)水處理特點(diǎn)，什么是冷凍水系統(tǒng)?步入新世紀(jì)以來，隨著各種高技術(shù)設(shè)備的出現(xiàn)，我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，中央空調(diào)被廣泛使用，尤其是城市的賓館、飯店、大型商場、娛樂場所、大型寫字樓、辦公樓、現(xiàn)代化生產(chǎn)車間都相繼安裝了中央空調(diào)設(shè)備，它不僅給人們帶來舒適的環(huán)境，同時也被用來調(diào)節(jié)工業(yè)生產(chǎn)所需環(huán)境的溫度和濕度。中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)包括冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)和采暖水系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)是由熱交換器、冷卻水泵、管道、冷卻塔、貯水池組成。

　　冷卻水在冷凍機(jī)里冷卻受熱受壓的制冷劑，溫度上升至37℃ 左右，經(jīng)水泵送至冷卻塔，冷卻后返回至冷凍機(jī)中循環(huán)使用。冷凍水系統(tǒng)是由熱交換器、冷凍水泵、管道、風(fēng)機(jī)盤管、膨脹水箱組成。冷凍水在冷凍機(jī)中被制冷劑冷卻至7℃左右后送往風(fēng)機(jī)盤管，與空氣進(jìn)行熱交換升溫至12℃左右后，再返回到冷凍機(jī)中被冷卻。熱媒水在熱水鍋爐中被加熱至60℃左右后送往風(fēng)機(jī)盤管，與空氣進(jìn)行熱交換降至55℃左右后，再返回到鍋爐中加熱。熱水和冷凍水共用一套管道系統(tǒng)。

　　1.中央空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)

　　中央空調(diào)一般承擔(dān)著夏季供冷、冬季供熱的任務(wù)，春季和秋季停機(jī)檢修或保養(yǎng)，即使在正常運(yùn)行期間也根據(jù)氣溫的變化和工作環(huán)境的需要停機(jī)。大多數(shù)企事業(yè)單位由于編制上的限制不設(shè)專門水處理技術(shù)管理人員，實(shí)行粗放式管理，因此，水處理技術(shù)和方案對這一情況應(yīng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性，既要有良好的處理效果，又要管理簡單方便，水處理成本低廉。

　　2.冷凍水系統(tǒng)特點(diǎn)

　　冷凍水系統(tǒng)是以水做冷媒介質(zhì)和空氣進(jìn)行能量交換的密閉式體系，雖然與外界接觸較少，但在整個體系的最高處設(shè)有膨脹水箱，這樣冷凍水介質(zhì)還是和空氣有所接觸，使溶解氧和一些營養(yǎng)物進(jìn)入冷凍水系統(tǒng)，導(dǎo)致粘泥沉積，不僅影響傳熱，還可能形成氧濃差引起設(shè)備的腐蝕，經(jīng)常出現(xiàn)黃褐色水質(zhì)或黑灰色水質(zhì)。因此，對于冷凍水系統(tǒng)水處理的重點(diǎn)是控制設(shè)備的腐蝕及粘泥的產(chǎn)生。

　　3.冷卻水系統(tǒng)特點(diǎn)

　　冷卻水在循環(huán)使用過程中不斷蒸發(fā)濃縮，含鹽量不斷上升，為了不使含鹽量無限制的升高，必須排放掉一部分冷卻水，同時補(bǔ)入新鮮水，前者稱之為排污，后者稱之為補(bǔ)水。含鹽量上升后極易在熱交換器的水側(cè)形成水垢，垢的形成不僅使傳熱效率下降、制冷負(fù)荷增大，還會形成垢下腐蝕，造成水電浪費(fèi)和縮短機(jī)組使用壽命。冷卻水系統(tǒng)的另一特點(diǎn)是保有水量小，極易濃縮，如掌握不好排污量和補(bǔ)水量，濃縮倍數(shù)波動較大，難以保證水處理效果。因此，對于冷卻水系統(tǒng)水處理的重點(diǎn)是控制結(jié)垢兼顧緩蝕。

　　中央空調(diào)系統(tǒng)為什么會有上面所講的問題呢，主要是由于其媒介——水所造成的。

　　中央空調(diào)系統(tǒng)中的垢是怎樣產(chǎn)生的?

　　自然水(地表水)經(jīng)城市自來水廠處理后，絕大部分的懸浮物、膠體性雜質(zhì)基本被清出水體，而溶于水中的陽離子和氣體，仍存在于水中。這樣的水作為補(bǔ)充水加入中央空調(diào)外循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，經(jīng)熱交換器進(jìn)行熱交換后，水溫提高，經(jīng)涼水塔曝氣純水被蒸發(fā)出去循環(huán)水逐漸被濃縮，水中二氧化碳的含量與碳酸鹽硬度之間的平衡關(guān)系被破壞：

　　Ca2++2HCO3- =CaCO3 +CO2 十H2O

　　Mg2++2HCO3- =Mg(OH)2 +2CO2

　　而碳酸鹽在水中的溶解度隨著水溫的升高而降低，當(dāng)水中碳酸鹽由水中析出沉積在換熱器水側(cè)表面時，這就形成了垢。垢的生成將影響熱交換的正常進(jìn)行，造成中央空調(diào)制冷能力下降，電耗量增加。

　　水垢的危害---降低制冷效果、增加電能消耗，嚴(yán)重時造成主機(jī)高壓事故停機(jī)

　　由于水中溶有大量堿土金屬離子和碳酸氫根等，這些離子遇熱后結(jié)合將生成不溶解的鹽類，我們稱之為水垢。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)小于0.8，而冷凝器和蒸發(fā)器的紫銅管的導(dǎo)熱系數(shù)為320，兩者相差懸殊。水垢將影響熱傳遞，這會帶來兩個方面的問題，首先降低制冷效果，1毫米水垢將使制冷量降低20-40%;其次將使冷凝器壓力升高，增大壓縮機(jī)正背面壓力差，導(dǎo)致電機(jī)負(fù)荷增加，多消耗電能。1毫米水垢將多消耗電20-30%，水垢嚴(yán)重時將造成中央空調(diào)主機(jī)高壓事故停機(jī)。

　　中央空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)備腐蝕的原因?

　　前面在介紹自然界中的水中含有的陰離子屬于腐蝕性介質(zhì)。另外，水中的溶解氧的存在，它在水側(cè)金屬表面形成氧的濃差，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。如果水中還含有其它陰離子如氯離子、硫酸根離子都會造成金屬的腐蝕，如果水系統(tǒng)中有不銹鋼材料，水中存有高濃度的氯離子時將造成了不銹鋼的局部腐蝕，嚴(yán)重的點(diǎn)蝕可造成設(shè)備穿孔。腐蝕過程可表示為：

　　Fe= Fe 2++2e

　　1/2O2 +H2O+2e =2OH-

　　Fe2+ +2OH- =Fe(OH)2

　　氫氧化亞鐵極易氧化成紅棕色的鐵銹，這就是冷凍水出現(xiàn)紅水的主要原因。

　　在循環(huán)水系統(tǒng)中，菌藻的滋生和死亡，與水中機(jī)械雜質(zhì)混合成為粘泥如附著在管道和換熱器表面將同垢一樣影響熱傳導(dǎo)，同時給厭氧菌造成了生存的空間，將以鐵為營養(yǎng)源加速設(shè)備的腐蝕進(jìn)程。反應(yīng)如下：

　　SO42- + 8H+ + 8e =S2- + 4H2O + 能量(供細(xì)菌生存用)

　　Fe2- + S2- =FeS 黑色帶臭味的腐蝕產(chǎn)物

　　Fe2- +細(xì)菌→ Fe3+ +能量(供細(xì)菌生存用)

　　在中央空調(diào)的冷凍水系統(tǒng)，人們?yōu)榱朔乐构傅漠a(chǎn)生，多采用軟化水，但軟化水中仍含有溶解氧，而且系統(tǒng)中還會不斷溶解入空氣這是造成冷凍水系統(tǒng)遭到腐蝕的原因。

　　腐蝕的危害---腐蝕設(shè)備和管道，嚴(yán)重時造成穿孔泄漏等重大停機(jī)事故。

　　空調(diào)系統(tǒng)的冷卻，冷凍水未經(jīng)處理有極強(qiáng)的腐蝕性，如將普通鋼片或鐵釘放入水中，幾天后就會出現(xiàn)鐵銹，放置時間越長則銹蝕越嚴(yán)重。系統(tǒng)管道及設(shè)備內(nèi)壁常因腐蝕造成銹渣脫落，甚至穿孔，脫落的銹渣會堵塞盤管，使空調(diào)效果下降;同時腐蝕的存在使設(shè)備的使用壽命大為縮短。一旦腐蝕穿孔，水將進(jìn)入氟利昂(使用氟利昂作為制冷劑的機(jī)組)時間長將生成鹽酸和氫氟酸，造成嚴(yán)重的設(shè)備損害事故。溴化鋰機(jī)組由于是真空設(shè)備，并且溴化鋰有強(qiáng)腐蝕性，因而更不允許泄漏。據(jù)統(tǒng)計(jì)，未做水處理的系統(tǒng)，設(shè)備使用壽命縮短30-50%。

　　微生物藻類的危害---堵塞管道、阻礙水流動、降低熱交換效率。

　　冷卻塔的水溫在32-37℃之間，比較適合微生物繁殖。藻類、細(xì)菌和真菌快速繁殖，這些微生物分泌出大量粘液，將水中不溶性雜質(zhì)粘結(jié)一起，附著于設(shè)備和管道的內(nèi)表面，阻礙水的流動和熱交換，多耗電能，造成高壓運(yùn)行

　　為了解決中央空調(diào)系統(tǒng)諸多的問題，近幾年來，在中央空調(diào)水系統(tǒng)包括外循環(huán)冷卻水、冷凍水、采暖水推廣應(yīng)用物理法水處理技術(shù)已取得了很好的進(jìn)展，中央空調(diào)機(jī)組、管線的結(jié)垢、腐蝕得到了很好的控制，對于確保中央空調(diào)使用壽命、降低能耗和長周期穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了很好的作用。

　　注：另外關(guān)于中央空調(diào)系統(tǒng)其它常用語以及單位換算公式的相關(guān)知識，本文就不一一列出了，有興趣的可另行查閱。