磁化球处理冷却水的原理

1、环保、节能、减碳 新科技 一、前 言冷却水塔水质处理由于加药处理起步较早，是目前最被广泛使用的方式，但是化学药剂处理都会面临水中化学品不断浓缩，超过可接受的浓度后，一定会将含高浓度化学药品的冷却水排放，并补充新水。废水若直接排放将造成环境的污染，经废水处理再排放则需额外成本，同时，不断补充新水也会造成水资源的浪费。在环保与节能观念逐渐深入人心的同时，磁化球的优异处理方式乃应运而生。本公司磁化球为环保 节能 减碳 新科技的专利产品，是冷却水塔水垢清除与抑制最佳解决方案。 二、磁化球的应用原理磁化球去除水垢的原理在于改变水中碳酸钙的结晶形态。水垢的主要成份CaCO3是由水中的Ca(HCO3)2受热

2、分解生成的，Ca2+ HCO3-+OH-=CaCO3(结晶)+H2O它有两种结晶方式：1. 紧密的菱形方解石结晶体：一般的水受热时析出的结晶主要是紧密的菱形方解石结晶体，易在受热的金属面上形成坚硬的水垢2. 松散的针状石结晶体：经磁化球处理过后的水受热时，当Ca(HCO3)2与分子变小且键角减小的水中氢氧反应析出CaCO3时，晶体主要为松散的针状石结晶，这种结晶体结构疏松，抗拉与抗压能力差，不易粘结成坚硬的水垢，而是形成泥渣状态沉积的核结晶，可轻易以排污方式除去。以上结果是因为水流经过磁化球周围时，大分子转的水被磁场切割成分子或单分子的水，同时，磁化后的水份子氢氧键角会减小（104.5

3、6;103°），磁化作用不仅是改变了水垢的结晶状态，也改变了水分子与晶体之间的关系，即改变了晶体的水全状态。水是一个极性分子，水的单分子常由于氢键的作用而缔合成变分子或多分子的聚合体（H2O）n,而水分子与Ca(HCO3)2也因为氢键作用面产生缔合。未经磁化的水在HCO3-离子周遭缔合著许多水分子，水中的Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3时，由于周遭这层水分的包围，Ca2+与CO32-的碰撞机会减少，形成的结晶中心少，因而易于结成大块坚硬水垢结晶附着于管壁上。在水经过磁化球磁化后，磁场向水输送能量而破坏氢键的键结，大分子团的水被磁场切割成双分子或单分子的水，因而增加Ca2+与C

4、O32-的碰撞机会，形成的结晶中心多，易形成无定形状泥渣结晶而沉积下来，方便排污除去。 三磁化球预期效果使用磁化球做为水垢清除的解决方法预期效果如下： 防止新水垢形成：冷却水经磁化球后，氢键遭破坏而使得钙离子与碳酸根离子接触机会增加，硬度盐类的稳定度下降，易形成无定形状泥渣，容易以排于法除去，因而可防止水垢产生，同时减少沉积物。 清除既有水垢：经磁化球磁化的水通过附着于冷却系统或管壁表面的水垢时，会逐渐渗透既存水垢，慢慢将水垢软化，使其成泥渣状并剥落于水盘上，方便清除 防止冷却系统与管壁锈蚀：使用化学药剂处理冷却水，较易使冷却系统与管壁遭药剂腐蚀。而使用磁化球时，经磁化的水会使冷却系统与管壁表

5、面产生于水的偶极性相反的电荷，自然形成保护膜，避免金属表面的化学电位锈蚀问题。 延长冷却主机使用寿命：维修保养主机时，传统方式会使用强酸性药剂清洗铜管，容易使铜管壁被腐蚀变薄，同时缩短主机使用寿命。使用磁化球除不会使铜管壁遭腐蚀，更可以在冷却系统与管壁表面产生保护膜，大大延长主机使用寿命。 减少维护与停机时间：由于磁化球已将冷却水质提升，抑制水垢的形成，维修清洗与停机的时间与费用将大幅减少。 节省用水、用电：使用化学药品处理时，需要经常将含高浓度化学药品的冷却水排放，并补充新水，大量浪费水资源，使用磁化球则无化学药剂浓度升高补充新水问题，可有效节省用水。另外，在各种相关参数不变下，若冷凝器管壁

6、有0.3mm厚度水垢时，冰水主机将因水流动压力增加而使得耗电率增加12%以上，使用磁化球可剥除管壁中既有的水垢，同时抑制新水垢形成，有效节省电力消耗。四、 磁化球vs.加药处理比较效益加药磁化球说 明防止新水垢形成磁化球以改变水质方式抑制水垢，能力极佳；加药处理后水垢依然附着于管壁清除既有水垢×磁化球可与系统运作过程中，软化并剥除既有水垢；加药处理则需停机，以强酸清洗管路。防止系统与管壁锈蚀磁化球会使冷却系统与管壁表面产生于水的偶极性相反的电荷，自然形成保护膜，避免金属表面的化学电位锈蚀问题；加药处理则因需以强酸清洗，将进一步破坏系统与管壁。延长主机使用寿命磁化球除不会使铜管壁遭腐蚀

7、，更可以在冷却系统与管壁表面产生保护膜，大大延长主机使用寿命，加药处理会使用强酸性药剂清洗铜管，容易使铜管壁被腐蚀变薄，因而缩短主机使用寿命。降低安装成本磁化球只需以铁链挂在水流进出即可，寿命为一年，一年内不需其他额外处理，加药处理需有滴定装置，需定期人工补充药水，成本高。降低维护成本磁化球只需将软化沉积的水垢定期排出即可，省时省力，加药处理方式除设定滴定药水与排放废水与补充新水速度外，还需定期停机清除水管中水垢，维护人力成本高减少停机时间×磁化球可与系统运作过程中，软化并剥除既有水垢，不需停机，加药处理则需停机，以强酸清洗管路。节省用水×磁化球无化学药剂浓度升高补充新水问

8、题，可有效节省用水，且强制排放的水可二次利用；使用化学药品处理时，需要经常将含量高浓度化学药品的冷却排放，并补充新水，大量浪费水资源，且强制排放的水因含化学药剂不适合做二次使用。节省用电×磁化球可剥除管壁中既有的水垢，同时抑制新水形成，水流动压力降低而使得耗电率降低，有效节省电力消耗，加药处理则相反，因管壁中附着水垢，冰水主机将因水流动压力增加而使得耗电率增加。减少废水排放×磁化球不添加化学药剂，没有废水问题，加药处理的废水若直接排放将造成环境污染，经废水处理再排放则需额外成本维护人员安全×冷却水塔都装设在楼顶，水花会因风飞溅，磁化球不会因此产生任何问题，但加药处

9、理方式的水为酸性或碱性，会侵蚀工作人员皮膏，对眼睛的危害更严重，人工添加药剂时，因浓度高更有潜在的危险性。PS：“×” 代表效果不明显 “ ”代表有效果 “”代表效果很好5、 用法与用量安装位置：一般采取悬挂方式磁化球为圆球形设计，每一个磁化球可处理 50 冷顿主机所对应水量， 使用时只需将磁化球放入冷却水塔水流进出的地方，必要时可做固定，安装使用非常方便。建议将磁化球放置于循环水流通过的地方，特别是冷却水塔的出水口，让水可以重复流经磁化球，以达到最好的磁化效果。磁化球约需12星期时间让水质磁化，因此使用初期可依需要加入适量灭藻剂，以抑制青苔的滋长，当水质磁化后，则可依实际状况减少或

10、停止添加。 磁化球可软化并剥除既存水垢，及防止新水垢附着于金属表面，水盘中会有泥渣状水垢沉积，水中的导电度与硬度可能因而增加，此时，只需清除水盘中泥渣，并适度补充新水即可。六、冷凝器变化实况图 使用前 使用两个月后七、磁化球效益分析以冷却水塔800RT预估效益分析如下：条件说明化学处理磁化球处理效益评估用水量依贵司开放冷却塔800RT为例以温差：5计算蒸发水量：5.6 M3/HR依贵司水质浓缩倍数：4倍计算排放水量：1.9 M3/HR依贵司水质浓缩倍数6倍计算排放水量：1.12 M3/HR磁化球处理：每月节约用水量：0.78×24×30561.6M3以自来水2元/吨计算节约

11、：561.6×2=1123.2元/月用电量以800冷吨冰机计算负载50%0.7KW/冷吨/HR×800×24×30×50%=201600kw/ 月一般经化学处理可减缓结垢时间比一般未处理月节约10%电量：201600kw/ 月×90%=181440kw/ HR因磁化球有防垢，除垢能力，因此可保持在最佳状况，因此一般可节约15-20%用电量：201600kw/ 月×85%=171360kw/ 月节约电量以0.5元/度计算每月节约费用：10080度/月×0.5元/度=5040元/月环保因素配合全球减碳及环保意识高涨下，减少化学品使用为环保趋势。1.排水常无法符合环保标准2.易污染环境采用物理处理，无环保问题。节省、减碳议题，磁化球是最佳选择储存操作安全问题1. 操作上