中央空调系统的化学清洗.doc

中央空调系统的化学清洗关键词：中央空调 冷冻水系统 冷却水系统 化学清洗某市人民医院的中央空调系统主要是为院内一座行政楼和一座病房大楼（13层）使用，病房大楼112层是门诊病房，第13层是手术室，制冷、采暖设施都在地下室，冷却水系统的凉水塔在行政楼的楼顶。夏天，由螺杆式压缩制冷机产生温度较低的冷水，冷水被输送到各个房间内的风机盘管，在风机盘管内进风和冷水进行热交换形成温度适宜的凉风吹入房间制冷；冬天，由一台6t的锅炉产生蒸汽经过一台换热器形成温度较高的热水，同样热水被输送到各个房间内的风机盘管，在风机盘管内进风和热水进行热交换形成温度适宜的热风吹入房间供暖。整个系统分为冷却水系统和冷冻水系统。而担负冷水、热水输送任务的冷冻水系统又分为4个相互独立的单元体系，如手术室、儿科病房等就各为一路，这样不但满足了某一部门在某一时间对室温的特殊要求，而且也节约能源并有利于空调系统的管理。空调系统运行三年来由于冷却水系统和冷冻水系统没有进行化学加药处理，而且每年的春、秋两季空调停用时间隔时间较长，又没有进行有效的冷态保护，所以冷却水系统的结垢、冷冻水系统的腐蚀比较严重，具体表现在：1） 有些房间冷却盘管阻塞，制冷、供暖效果差；2） 制冷机产生的冷水出口温度较高，当然回水温度也高；3） 冷却水系统管壁、冷却塔、水箱等内部含有大量污泥、菌藻、成垢物；4） 冷冻水系统腐蚀严重，特别是停用一段时间刚开机时水质发黑、锈蚀物多、水的浊度很高。为了提高空调系统的运行效率，延长设备的使用寿命决定对整个系统进行化学清洗。1 空调系统概况1.1冷冻水系统空调冷冻水系统的循环水量400m3/h，系统保有水量70 m3；冷冻水出口温度812（回水温度上升45）；系统管线、设备材质为碳钢和紫铜；补充水使用的是软化水，具体工艺流程见图1。用户泵 用户 软化水装置 制冷机 换热器 锅炉图1冷冻水系统工艺流程图1.2冷却水系统空调冷却水系统的循环水量648m3/h；系统保有水量200m3；冷却水出口温度 25（回水温度上升10左右）；冷却水系统的管线、材质为碳钢，冷凝器的材质是黄铜（15mm）；冷却水的补充水取用自来水（水质分析情况见表1），具体工艺流程见图2。表1 冷却水的补充水水质项 目Ca2+Mg2+CI-碱度PH浓度（mg/L）75.311.840.4168.07.5 凉水塔补充水 制冷机 泵 图2冷却水系统工艺流程图2 空调系统中垢样分析1.1冷冻水系统为了确定清洗药剂，分别从冷水机组中和不同楼层的风机盘管内取垢样进行分析。分析结果见表面2，初步确定冷却水系统中的垢物主要成分是Fe2O3+Fe3O4、碳酸盐垢和铜垢。表2 冷冻水系统中垢样分析结果成 分Fe2O3+Fe3O4酸不溶物CaOMgOCuO质量分数/%68.75.110.23.75.82.2 冷却水系统为了解冷却水系统的结垢情况分别从冷水机组的冷凝器中、凉水塔底部和填料中取垢样进行分析，结果见表3，初步确定冷却水系统中的垢物主要成份是碳酸盐垢、氧化铁和一些生物粘泥。表3 冷却水系统中垢样分析结果成 分酸不溶物4Fe2O3+Fe3OCaOMgOCuO质量分数/%13.542.725.67.83.23 清洗药剂的确定清洗剂的选择根据系统设备的材质、系统粘泥、菌藻及腐蚀程度有针对性的选用。盐酸对垢物和锈蚀物具有溶解和剥落作用，它生成的CO2气体对难溶垢层具有一定的松动、气掀作用，使垢层变得松软并使之脱落下来。盐酸、碳酸钙和氧化铁发生的化学反应如下。盐酸不仅清洗效果好而且价格便宜。CaCO3 （固）+2HCICaCI2 +H2O+CO2Fe2O3+6HCI2FeCI3+3H2OFe3O4+8HCIFeCI2+2FeCI3+4H2O通过对垢样的成分分析和酸溶解试验，决定使用盐酸作为主清洗剂，为减轻盐酸对设备造成的腐蚀，特别是保护铜材质，缓蚀剂选用RADIANT826和苯并三氮唑。由于冷却盘管内的换热管管径较小且系统腐蚀程度较重，因此清洗液的质量分数选5%6%，清洗时间控制在46h。为了提高清洗效果清洗前首先加入一定浓度的“1227”杀生剂（十二烷基二甲基苄基氯化铵）进行杀菌和粘泥剥离。“1227”杀生剂属于表面活性剂，不但能增强清洗剂的渗透、活化能力，而且还具有一定的缓蚀能力。4 空调系统清洗在使用酸洗液清洗前首先分别在冷却水系统和冷冻水系统中加入一定浓度的杀生剂“1227”进行杀菌和粘泥剥离。4.1冷冻水系统的清洗由于冷冻水系统是一个密闭式的体系。系统加药可通过软化水箱利用本系统的进水装置来完成。1）首先往系统中注入30m3左右的清水，然后在软化水箱中和系统回水管中安装监测用的腐蚀挂片。2）一边稀释一边通过软化水箱把清洗剂（内混有缓蚀剂）注入系统中，然后把系统注满水，开启两台循环泵强力循不。3）在酸洗过程中分别从供水排污口、回水排污口、系统的最高处的排气口等处监测酸洗液的PH、Fe2+的变化。4）酸洗完毕，先开供水排污阀排水约20min后再开回水排污阀（系统不可急速排空），等水压下降后单独打开冷水机组的蒸发器排污并冲洗。5） 把系统注满清水进行多次循环冲洗，尽可能冲洗干净。6） 在冲洗干净的系统中加入预膜剂进行中和预膜保护。4.2冷却水系统的清洗冷却水系统的清洗步骤基本上和冷冻水系统一样，清洗液可通过凉水塔下面的水盆进入系统。排放酸洗液时要打开冷凝器管板进行彻底排尽。5 清洗效果鉴定5.1冷冻水系统1）分别打开12搂和7楼某房间内风机盘管的进水管、回水管和冷水机组中的蒸发器，可观察到管子表面锈蚀物，垢层均已脱落下来。管子内壁上有一些凹坑（日常腐蚀所致），管内黑污物较多，可能冲洗次数不够。2） 用失重法测得碳钢挂片的腐蚀率为1.64g/（m2.h）。黄铜挂片的腐蚀率为0.58g/（m2.h）。说明清洗过程中腐蚀是轻微的。5.2冷却水系统1）打开冷水机组中的冷凝器观察，发现管壁上的垢蚀物基本上已脱落，有一些一摸就掉，用手电筒照射管子内部可看到管壁光亮，管板下部的死角有一些石子、垃圾；凉水塔填料上的垢全部脱落在下面的水盆里形成软泥，需进行人工清理。2） 利用失重法测得碳钢挂片的腐蚀率为2.1g/（m2.h），黄铜挂片的腐蚀率为0.76g/（m2.h）。说明清洗过程中腐蚀是轻微的。6、建议1）清洗药剂的浓度选择要适宜，清洗时要速战速决，尽可能减少清洗时间。2）酸洗完毕清洗液的排放一定要彻底干净，冷凝器和蒸发器中的酸洗液如只通过系统排污口是不能排干净的，况且其中的换热管管径小、管壁薄，为保证清洗安全必须排净。加入中和碱后应尽可能延长循环时间，增加冲洗次数，以免系统中“死角”出现过洗现象，造成不应有的损失。3）重视空调系统的日常保养和管理工作。特别是一些非工业化生产单位，正常运行时要按时补水、排污，并投加缓蚀阴垢剂、杀生剂等。如果停用，系统则需要进行冷态保护，即将系统注满水，并投入药剂，在重新开机之前最好对系统进行清洗、预膜。宾馆生活用水系统的化学清洗关键词：生活用水 宾馆 结垢 化学清洗近年来，利用化学方式清洗各种锅炉和换热设备水垢，已较多地被人们所采纳，并成为确保设备安全经济运行、节能降耗的主要手段之一。目前，国内有些宾馆、饭店、高级公寓的生活用水系统采用化学清洗，效果良好，深受使用单位的欢迎。本文介绍聊城中银大厦生活洗浴用水换热器的清洗方法，收到了较好的效果，以下予以叙述。1 清洗前状况聊城中银大厦的生活洗浴用水系统，总容积为50m3，由两台800mm500 mm的钢管换热器为大厦提供生活用热水。该系统自1998年投入运行以来，已使用6年，未进行过清洗，保养，发现有如下问题：（1）半数以上房间的水管流量明显减少；（2）换热器进出水温差小，热效率低，已不能满足用水需求；（3）主干管路腐蚀，已出现多处地方渗漏。为节约能源，延长设备使用寿命，使其发挥出其原有效率，受用户委托，我们对该系统进行了化学清洗，收到良好的效果。2 垢样分析及清洗方案的确定2.1污垢成份污垢主要化学成分为碳酸盐型普通水垢、氧化铁垢、少量铜垢、泥沙等矿物质污垢。垢质坚硬，呈红褐色，分层不太明显，受热面上沉积均匀，垢厚5mm，系统腐蚀大部分为均匀腐蚀，腐蚀坑深度约0.18mm1.8mm.2.2清洗方案为减弱CI-的增蚀作用，选用NH2SO3H为主清洗剂。为加快清洗速度，加入一定比例的HCI。为保证清洗效果，避免NH2SO3H造成沉淀，选用PAA，在低PH时有较好的分散作用，可提高钙的溶解能力。（1）还原剂的选择由于Fe3+是一种良好的极化剂，当它被还原时，基本铁也就被腐蚀下来，其反应如下：2Fe3+Fe（基本）3Fe2+阳级反应 FeFe2+2e阴级反应 Fe3+e-Fe2+随反应时间的增加，Fe2+、Fe3+ 含量渐高。当Fe2+、Fe3+ 浓度趋于稳定进，可认为酸洗结束，如继续进行，Fe2+ 浓度升高，产生过洗现象。为抑制基本金属的腐蚀，当Fe2+大于500mg/L时，添加还原剂SnCI2。（2）缓蚀剂的选择由于系统内材料较复杂，有碳钢、不锈钢、紫铜、黄铜、镍合金，选用RADIANT-826缓蚀剂。（3）表面活性剂的选择考虑到清洗过程中的泡沫问题，选用具有浸润作用的OP系活性剂。（4）消泡剂的选择为避免清洗时垢与清洗剂的剧烈反应，产生气塞，造成清洗死角。为保证清洗效果，加入磷酸三丁酯作消泡剂。（5）中和钝化剂的选择由于行业的特殊性和环保要求，先Na2 CO3和Na3PO4作过程中的中和钝化剂。2.3清洗工艺的确定确定清洗工艺为:水力冲洗酸洗中和钝化。酸洗的重点是清除设备在化学清洗过程中的缓蚀和水垢、锈垢。在系统内未发现浮锈时，直接进行中和与钝化（因钝化液PH大于等于812，具备中和条件）。3清洗工艺流程大楼的生活用水，分别由高区（30m3）和低区（20m3）两套系统独立供给。为保证用户的正常供水，利用夜间客人休息后分两步分别对高、低区系统进行独立清洗。水力冲洗。采用大流量、正反向循环清洗与置换冲洗相结合的方法，对高区系统进行水力冲洗，直到排到清水，将浮渣及表面松动的锈泥冲洗排掉。在高区生活用水系统的总补给水箱处连接进液管，通过清洗剂专用计量泵缓慢地向水箱中加药，通过高区自循环系统进行化学清洗。为避免循环清洗中系统内的剧烈反应出现气塞短路，影响清水效果，应缓慢降低PH，并投加清泡剂。并根据不同部位的工艺性质进行启闭调整，以保证系统内任何部位都能得到充分清洗，无清洗死角。清洗液的质量分数控制在5%6%循环6h后，酸的质量分数已基本稳定的确2.5%,酸洗结束后,排入污水处理槽。系统冲洗合格后，分别加入配制好的中和钝化剂进行循环。中和钝化时间为4h，钝化温度60，冲洗合格后投入使用。4质量监控1）酸浓度的检测酸浓度每0.5h测定一次，在循环终点处取液样，利用中和滴定法测定，并计算酸浓度差值。当浓度差值趋于0时，说明系统内反应速率也趋于0，垢的溶解也趋于完全，残余垢趋于0。2）F3+的测定每0.5h测定一次F3+ 浓度，通过对比，当F3+ 浓度趋于0时，说明氧化铁锈趋于全部溶解。3）腐蚀速率的测定利用标准腐蚀剂试片，进行全过程的腐蚀速率测定。以达到国家标准，10g/（m2.h），并力争达到国际标准3.37g/（m2.h）。采用了系统材料一致的A3钢和黄紫铜标准腐蚀试片。经测定，清洗除垢过程中碳钢的腐蚀率为0.20g/（m2.h），铜的腐蚀率为0.26g/（m2.h），说明腐蚀是轻微的。4）中和监控在生活用水系统内的循环终点处测定PH。当PH大于7时，中和工序完成5）钝化监控钝化条件一般要求PH在1012范围内，通过循环终点测定PH来调整用水系统内PH，使钝化达到最