對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng),特別是敞開(kāi)式循環(huán)水系統(tǒng),冷卻水在不斷循環(huán)使用過(guò)程中,由于水的溫度升高,水流速度的變化,水的蒸發(fā),各種無(wú)機(jī)離子相有機(jī)物的濃縮,冷卻塔和冷水池在室外受到陽(yáng)光照射、風(fēng)吹雨淋、灰塵雜物的飄落,以及設(shè)備結(jié)構(gòu)和材料等多種因素的綜合作用,會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的水垢附著、設(shè)備腐蝕和細(xì)菌藻類微生物的大量滋生,以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等危害,這些危害會(huì)威脅和破壞設(shè)備長(zhǎng)周期地安全生產(chǎn),造成經(jīng)濟(jì)損失。
一、水垢附著
天然水中溶有各種礦物和鹽類,水源不同,水質(zhì)也不同,如海水與淡水,地表水與地下水,長(zhǎng)江水與珠江水的水質(zhì)都不同。就是同一水系,上游和下游的水質(zhì)也有變化。除含高鉀、鈉的軟水外,一般天然水中都溶解有重碳酸鹽,這種鹽是冷卻水發(fā)生水垢附著的主要成分。水垢附著的危害,不僅降低換熱器的傳熱效率,降低制冷量,而且導(dǎo)致冷凝壓力超高、壓縮機(jī)功耗增加、耗能增大,危及安全運(yùn)行,甚至被迫停產(chǎn)。
二、設(shè)備腐蝕
1 冷卻水申溶解氧引起的電化學(xué)腐蝕,敞開(kāi)式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,水與空氣能充分的接觸,因此水中溶解氧可達(dá)飽和狀態(tài),當(dāng)碳鋼與溶有氧氣的冷卻水接觸時(shí),由于金屬表面的不均勻性和冷卻水的導(dǎo)電性,在碳鋼表面會(huì)形成許多微電池,微電池的陰、陽(yáng)極上分別發(fā)生氧化還原的共軛反應(yīng)。這些反應(yīng),促使微電池上的陽(yáng)極金屬不斷溶解而被腐蝕。
2 有害離子引起的腐蝕
循環(huán)冷卻水在濃縮中,除重碳酸鹽濃度隨濃度倍數(shù)增長(zhǎng)而增加外,其他鹽類如氯化物、硫酸鹽等的濃度也會(huì)增加,容易引起氯離子點(diǎn)蝕。對(duì)于不銹鋼制的換熱器,氯離子引起應(yīng)力腐蝕的主要原因,一般氯離子的含量不超過(guò)50——100PPM。
3 微生物引起的腐蝕
循環(huán)冷卻水中最常見(jiàn)的并能造成危害的微生物大致有細(xì)菌、真菌和藻類等三類。
冷卻水中滋生的微生物會(huì)直接參與腐蝕反應(yīng),除了這些微生物排出的氨鹽、硝酸鹽、有機(jī)物、硫化物和碳酸鹽等代謝物使水質(zhì)組成發(fā)生變化而引起腐蝕,最主要的是由于鐵細(xì)菌和厭氧的硫酸鹽還原菌的存在引起的腐蝕。
三、微生物的滋生和粘泥污垢
冷卻水中的微生物,一般是指細(xì)菌和藻類。
在新鮮水中,一般來(lái)說(shuō)細(xì)菌和藻類都較少,但在循環(huán)冷卻水中,由于養(yǎng)分的濃縮,水溫的升高和日光照射,給細(xì)菌和藻類創(chuàng)造了迅速繁殖的條件。大量細(xì)菌分泌出的粘液,像粘合劑一樣,能使水中的灰塵雜質(zhì)和化學(xué)沉淀物等粘附在一起,形成黏糊糊的污染,他們粘附在換熱器的傳熱表面上,這種污染有人稱為生物粘泥,也有人把它叫做軟垢。
軟垢積附在換熱器管壁上,除了會(huì)形成氧的濃差電池引起腐蝕外,它們還會(huì)使冷卻水的流量減少,從而降低換熱器的冷卻效率,嚴(yán)重時(shí),這些生物粘泥會(huì)將管子堵死。在制冷空調(diào)機(jī)組中冷凝器冷缺水管道堵塞會(huì)造成冷凝器換熱效率下降,冷凝壓力超高,壓縮機(jī)耗能嚴(yán)重,制冷效率下降等問(wèn)題。
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