中(zhōng)央空調(diào)清洗技術-格瑞戴西Greendash


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中央(yāng)空調清洗技術

發布時(shí)間:2019-04-01 10:42
作者:格瑞戴西

進(jìn)入21世紀以來,隨著我國國民經濟的持續發展以及人民生活水平需求的不斷提高,中央空(kōng)調已被(bèi)廣泛(fàn)地應用於工業及民用建築設施當中,極大地(dì)改善了人們的生(shēng)產及生活環境。

中央空調的廣泛普及與應用,同時也帶動了相關清洗業的發(fā)展。目前在我國,中央空調清洗市場前景非(fēi)常廣闊。但由於種種原因,中央空調清洗業還很不規範,各種相關製度及行業標準都亟待健全(quán),市場上(shàng)關於中央空調清洗類的指導書籍更(gèng)是鮮有佳I基於此,我們根據多年的研究和清洗實踐經(jīng)驗,編寫了本(běn)書。

中央空調清洗技能是一門集空氣(qì)調節、設備維護、水處理、樣品化驗(yàn)、藥劑理論、環境保護、機械操作等(děng)知(zhī)識為一體的綜合技能(néng)。本書正是從這幾個方麵出發,力求做到綜合性、係統性和(hé)實用性,可作為中央(yāng)空調清洗(xǐ)從業人員和中央空(kōng)調設備(bèi)維護、管理人(rén)員學習參考書,也可供高職高專院校相關專業人員參閱。

本書共分5章,第1章(zhāng)簡要介紹中央空調的分類、結(jié)構(gòu)及運行(háng)原理;第2章主要就中央(yāng)空調係統主(zhǔ)要結構部件做具體的講解;第3章具體分析中央空調係統(tǒng)汙(wū)垢(gòu)的成因及危害(hài);第4章主要就(jiù)中央空調清洗所用的化學藥劑以(yǐ)及清洗設備作具體的講(jiǎng)解;第5章重點介紹中央空調水(shuǐ)係統和通風係統的清洗方法、技能要點以及清(qīng)洗方案的設計與製定。

本書由趙興平主編,王時軍、王天(tiān)雨、鄭(zhèng)招弟、朱軍參與編寫。

由於編者水平所限,書中不足之處,敬請廣大(dà)讀者給予批評指正。

目錄

.iJ-—1—

刖(yuè)自

第1章中央空調的概念、分類及運行原理.............1

1.1空氣調節的相關概念..................1

1.2中央空調係統的分類、結構及運行原理..........1

1.2+1中央空調係統的(de)分類...............1

1.2.2中央空調係統的(de)組成及運行原理..........5

第2章中央(yāng)空調係統(tǒng)主要結構(gòu)部件...............18

2.1中央空調係統冷、熱(rè)源...............18

2.1.1中央空調係統(tǒng)的冷源和熱源...........18

2.1.2壓縮式冷水機組...............21

2.1.3吸收式冷水機組...............29

2.1.4水源熱泵機組................39

2.2中央空調水係統及設備................42

2.2.1冷卻水係統及設備.............42

2.2.2冷凍水(shuǐ)係統及設備..............54

2.3中(zhōng)央空調係統熱(rè)濕處理(lǐ)設(shè)備..............69

2.3.1空(kōng)氣處理設備................69

2.3.2空氣質量控(kòng)製及淨化設備...........81

2.3.3空氣(qì)輸送設備................84

2.3.4空氣分配設備.................90

第3章中央(yāng)空調(diào)係統汙垢的成因及危害(hài).............91

3.1中央空調水係統的汙垢和腐濁............91

3.1.1中央空調冷卻水係統生成的(de)汙垢.......91

目錄v

3.1.2中央空調冷卻水係統(tǒng)的金屬(shǔ)腐(fǔ)蝕..........99

3.1.3中央空調循(xún)環水係統汙垢(gòu)、腐濁的危害......113

3.2中央空調通(tōng)風係統的汙染.................114

3.2.1中央空調通風係統汙染(rǎn)物的來(lái)源..........114

3.2.2造成(chéng)中央空(kōng)調通風係統(tǒng)汙染的原因(yīn).........115

3.2.3中央空調(diào)通風係統汙染的危害...........120

3.3中央空調(diào)水係(xì)統(tǒng)垢樣的采集、儲存及鑒別..........121

3.3.1中央空調水係統垢樣的采集和儲存.........121

3.3.2中(zhōng)央空調水係統(tǒng)垢樣的鑒別............121

3.4中央空調通風係統汙染的檢測...............130

3.4.1中央空調風道係統積塵量(liàng)的檢測........131

3.4.2中央空調通風係統微生物的檢(jiǎn)測..........133

3.4.3中央空調送風中細(xì)菌總(zǒng)數的檢測..........134

3.4.4中央空調送風中真菌總數的檢測..........134

第4章中央空調清洗藥劑(jì)、設備及工具..............136

4.1中央空調(diào)水係統水處理(lǐ)、化學清洗藥劑.........136

4.1.1中央空調水係統(tǒng)水處(chù)理藥(yào)劑..........136

4.1.2中央空調清洗工程常用(yòng)的化學清洗藥劑(jì).......148

4.2中(zhōng)央空調通風係(xì)統清(qīng)洗設備及工具............176

4.2.1機器人清洗係統................176

4.2.2各種配套設(shè)備(bèi)..................178

第5章中央(yāng)空調清洗方法及技能(néng)要點..............184

5.1中央空調水係統的清洗...............184

5.1.1循環水係(xì)統的停機清洗.............184

5.1.2循環水(shuǐ)係統的不停機清洗...........190

5.1.3製(zhì)冷劑係統的化學清洗.............192

5.1.4中央空調化學清洗過程中的分(fèn)析監測(cè).......193

5.1.5中(zhōng)央空調化學清洗效果的評價.........214

5.1.6中央空調水(shuǐ)係統清洗實例............224

5.2中央空調通(tōng)風係統(tǒng)的清洗.................229

VI中央空調請洗技(jì)術

5.2.1風道清洗(xǐ)流程..................229

5.2.2通風係統(tǒng)的消毒..................232

5.2.3風道清洗現場的環境保護..............237

5.3中央空調清洗方案的設計與(yǔ)製定.............237

5.3.1中央空調清洗方案設計與製定的一般流程......237

5.3.2確定清洗時機...................238

5.3.3對清洗對(duì)象進行調研和分析(xī).............240

5.3.4設計清洗方案.................242

5.3.5估算清洗設備的容積和麵積.............243

5.3.6計算清洗原材料..................243

5.3.7清洗設備(bèi)的選型..................247

5.3.8編寫質量保證體係文件...............250

5.3.9製定清洗方案...................251

5.3.10設計應急方案................253

5.4中央空調清洗工程實例(lì).................254

5.4.)xx市xx區機關辦公大樓中央空調冷凝器的

化學清洗......................254

5.4.2xxxx大學辦(bàn)公樓中(zhōng)央空調水係統的清(qīng)洗.261

參考文獻

267

第(dì)1章中央空調的概念、分類及運行原理

對於中(zhōng)央空調,我(wǒ)們並不(bú)陌生,它是(shì)日常生產與生活中所應用的一種空氣調節、空氣處理(lǐ)設備(bèi)。這裏(lǐ),旨先來概要了解(jiě)中央空調的分類、結構及工作原理(lǐ)。

1.1空氣調節的相關概念

空氣調節,是一種(zhǒng)用人為的方法處理室內空氣的溫度、濕度、潔淨度(dù)和氣流速度的技術,可使某些場所獲得具(jù)有-定溫度和一定濕度的空氣,以滿足使用者及生產過程的(de)要求,改善勞(láo)動衛生和室內氣候條件。

中央空調,是由一台主機通過風道過風或冷熱水管接多個末端的方式來控製不同的房間,以達到室(shì)內空氣調節目的的空調。

1.2中央空調係統的分類、結構及運行原理

上一節中,我們大致了解r空氣調節的相關概念,並對中央空調有了(le)簡單的認知。本節中,來簡要了解中央空調係統的分類、結構及運行原理。

1.2.1中央空調係(xì)統的分類

中央(yāng)空調係統一般由冷熱源部分、空氣處理部分(fèn)、空氣輸送及分配部(bù)分、冷(lěng)熱媒輸送和(hé)自動控製部分等組成。在工程中(zhōng),由於空調場所的用途、性質、熱濕負荷等方麵的要求不同,空調(diào)係統可分為許多種類=

2中央空調清洗技術

1.按使用目(mù)的(de)分類

(1)舒(shū)適性中央(yāng)空調舒適(shì)性中央空調要求溫度適宜(yí),環境舒適,對溫度、濕度的調節精度無嚴格要求,多用於住房、辦公室、影劇院、商場、體育(yù)館、汽車、船舶、飛機等。

(2)工藝性中央空(kōng)調工藝性中央空調對溫度的調節精度、空氣的潔淨度要求都(dōu)較高,多用於電子器(qì)件製造車間,精(jīng)密儀器、計(jì)算機機房和生物實驗室(shì)等。

2.按處理設備的情況分類

(1)集中式空調係統集中式(shì)空調係統是指(zhǐ)空氣處理設備和送(sòng)、回(huí)風機等集中設在空調機房內,通過送、回風管(guǎn)道與被調節的空調(diào)場所相(xiàng)連,對空氣進(jìn)行集中處(chù)理(lǐ)和分配。

集中式空調係統(tǒng)的優點和缺點見表1-1。

表1-1集中(zhōng)式(shì)空調係統的優點和缺點(diǎn)

1)空氣處理設(shè)備和製冷設備集中布置在機房內(nèi).便於集中管(guǎn)理(lǐ)和集中調節

2)過渡季節可充分利用室外新(xīn)風,減(jiǎn)少製冷機運行時間

3)可以嚴格控製室內溫(wēn)度、濕度和空氣潔淨度

4)對(duì)空調係統可以采取有效的防振消聲措施

5)使用壽命長

1)機房麵積大,層高釋高,風管布置複雜,占(zhàn)用建(jiàn)築空間較多,安裝工作量大,施工周期較長(zhǎng)

2)對於房間熱濕負荷變化不一致或運行時間不一致的建築(zhù)物,係統運行不經濟

3)風管係統各支路和風口的風量不易T衡.各房間由風管連接,不易防(fáng)火

(2)半集中式空調係統半集中式空調係統是指送人空調房間(jiān)的新風由空調機房集中處理,空調房間內的空氣由分散在房間(jiān)內的裝置處理的係統。

第1章(zhāng)屮央空調的概念(niàn)、分類及運行原理3

半集中(zhōng)式空調(diào)係統適用於空氣調節房間(jiān)較多,且(qiě)各房間要求單獨調(diào)節的建築物C

(3)分散式空調係統分散式空調係統是將冷熱源和空氣處理設備、風(fēng)機以及自(zì)控設備等組裝(zhuāng)在一起的機組,分別對各被調房(fáng)間進行調節。這種機(jī)組一般設在被調房間或其(qí)相鄰室內,因此不需要集中空調機房。分散式係統使用靈潔,布置(zhì)方便,但維修(xiū)工作量較大,室內衛生條件有時(shí)較差。

常用的分(fèn)散式空調機組有:

1)恒溫恒濕機組。它能自動地調節空氣的溫濕度,維持室內溫(wēn)濕度恒定。

2)普通空調器。有窗(chuāng)式、分體式和櫃式空調器等幾種形式。它與恒溫(wēn)恒濕機組的差別在於(yú)無自動控製和電加熱、加濕設備,隻(zhī)是用於房間降溫除濕。

3)熱泵式空調器。有窗式和櫃式等(děng)幾種形式(shì)。該機組夏季用來降溫(wēn),冬季用來加熱(rè)。

3.按負擔室內熱濕負荷所用的工作介質分類

(1)全空氣式空調係統全空氣式空調(diào)係統(tǒng)是指(zhǐ)空調房間的室內熱濕負(fù)荷全部(bù)由經過處理的空氣來承擔的空調係統。它利用空調裝置送(sòng)出(chū)風調節室內空氣的溫度、濕度。由於空氣的比熱容小,用於吸收室內餘熱、餘濕的(de)空氣需求量大,所以這種係統要求的風道(dào)截麵麵積大(dà),占用建築(zhù)物空間較多,

(2)全水式空調係統全(quán)水式空調係統(tǒng)是指全部由經過處理的水負擔室內熱濕負(fù)荷的(de)係統(tǒng)。它是利用冷凍機處理後的冷凍水(shuǐ)(或鍋爐製出熱水)送往空調房間的風機盤(pán)管中對房間的溫度、濕度(dù)進行調節的。

由於水的比熱容及密度比空氣大,所(suǒ)以(yǐ)全水式係統的體積較全空氣式係統小,能夠節省(shěng)建築物(wù)空間.但它不能夠解決房(fáng)間通(tōng)風換氣的問題。

(3)空氣-水式空調係統空氣-水式空調係統是指由經過處理的空氣和水(shuǐ)共(gòng)同負(fù)擔(dān)室(shì)內熱濕負荷的係統:該係統典型裝置是

4中央空調清(qīng)洗技術(shù)

風機盤管加新風係統(tǒng)。它既可解決全水(shuǐ)式係統無法通風換氣的困難,又可克服全空氣係統要求風道截麵麵積大、占用建築空間多的缺點。

(4)製冷劑式係統製冷劑式係統直接以製冷劑作為吸收房間(jiān)空(kōng)氣熱濕負(fù)荷的(de)介質。它利用直接(jiē)蒸發的製冷劑吸熱來(lái)達到調(diào)節室內溫(wēn)度、濕度(dù)的目的。

4.按係統風量的調節方式分類

(1)定風量係(xì)統普通空(kōng)調係統的送風量是全年固定(dìng)不變的,並a按房間最大熱濕負(fù)荷確定送風量,稱為定風量係統。實際(jì)上房間(jiān)熱濕負荷(hé)不可能經常處(chù)於最大值,而是在全年的大部分時(shí)間低於最大值。當室內負荷減少時(shí),定風量係統靠提高送風溫度來維持室內溫度的恒定。這樣既浪費熱量,又浪費冷

±3.

Mo

(2)變風量係統由於空調房間的(de)負荷(hé)是逐時變(biàn)化的,如果能采用減少送(sòng)風量(送風參數不變)的(de)方法來(lái)保(bǎo)持室內溫度不變,則不僅節約了提高送風溫度所需的熱量,而且還由(yóu)於處理風量的減(jiǎn)少,降低r風機功率電耗以(yǐ)及製冷機(jī)的製冷量。這種係統的運行費用相當經濟,對於大容量的空調係統尤為顯(xiǎn)著。

5.按集中式空調係統處理的空氣方式分類

(1)循環式空調係統循環(huán)式空調係統也稱為全封(fēng)閉式空調係統。循環式空調(diào)係統中,空調機組所處理的全(quán)部是再循環空(kōng)氣(qì)(室內回(huí)風),不補(bǔ)充新風。

循環式空調係統能耗小,但(dàn)由於沒有(yǒu)新風補充,因此隻適於在無人(rén)的(de)環境中使(shǐ)用。

(2)直流式空調係統直流式空調係統中,空調機組所處理的空氣全部為新風。空(kōng)調處理裝置(zhì)送入房間內的空氣進行熱濕交換後,全部排到室外。

直流式空調係統衛生條件好,但能耗大、經濟性差,適(shì)用於散發有害氣體、不宜(yí)使用回風的場所。

(3)一次回風(fēng)係統一次回風係統中,空調機組所處理的

第1章中(zhōng)央空調的概念、分類及(jí)運行(háng)原理5

是由新風和循環(huán)空氣(室內回風(fēng))混合的氣體。它在空調箱內設有一個新、回風混合(hé)室,新風量最小占總風(fēng)量的10%。-次回風係統應用較為廣泛,被大多數中央空調係統所采用。

(4)二次回風係統二次回風係統是(shì)在一(yī)次(cì)回風係統的基礎上將室內回(huí)風分成兩部分分別引入空調箱中,一部分回風在新、回風混合室混合,另一部分進人第二(èr)混合室與一次混合室出來後經過處理的氣體混合。

二次回風係統較一次(cì)回風係統(tǒng)更(gèng)為經濟、節能。

1.2.2中央空調係統的組成及運行原理

1.集中式空調係統

集中(zhōng)式空(kōng)調係統屬於典型的全空氣係統,是中央空調工程中最常用的係統之一。

集中式空調係統的結構組成包括以(yǐ)下幾個部分。

U)進風部分空調係(xì)統必須引(yǐn)人室外空氣,常稱為“新風”。新風量多少主要由係統的服務用途和衛生要(yào)求決(jué)定。新風的人口應設置(zhì)在其周圍不受汙染(rǎn)影響(xiǎng)的建築物部(bù)位。新風口連同新風道、過(guò)濾網及新風調節(jiē)閥等設備,組成空調係統(tǒng)的進風部分(fèn)。

(2)空氣處理設備空氣處理設備是對空氣進行過濾,以及各(gè)種熱濕處理、潔淨度處理的主要設備=包括空氣過濾器、預熱(rè)器、噴(pēn)水室、再(zài)熱器等。

(3)空氣輸送設備空(kōng)氣輸送設(shè)備(bèi)的(de)作用是將經過處理的空氣按照預定要求輸送(sòng)到(dào)各個空調房間,並從房間內抽回或排出一定量的室內空氣。它包括送風機、回風機、風道係統,以及裝在風道上的風道調節閥(fá)、防火閥、消聲器、風機減振器等配件。

(4)空氣分配裝(zhuāng)置空氣分配裝置(zhì)的作用是合理地組織室內氣流,以(yǐ)保證(zhèng)工(gōng)作區(qū)內有均(jun1)勻的溫度、濕度、氣流速度和潔淨度。它包括設在空調房間內的各種送風口和回風口。

6中央空調清洗技術(shù)

(5)其他設備和裝置除了上述四個主要部分以外(wài),集中(zhōng)空調係統還(hái)有(yǒu)冷源、熱源以(yǐ)及自動控製和檢測係統。

2.直流(liú)式空調係統

集中式空(kōng)調係統主要有三種:直流式空調係統、一次回(huí)風式(shì)空調係統、=次回風式空調係(xì)統。這裏先(xiān)來了解直流(liú)式空調係(xì)統的組成及工作(zuò)原理。

直流式空調(diào)係統全部使用室(shì)外新風,空氣(qì)從百葉柵進人,經(jīng)

圖1-1直流式空調係統

1一百葉柵2—空氣過濾器3—預加熱器4一前擋水(shuǐ)板5—噴水排管及噴(pēn)嘴6—再加熱(rè)器7—風機

(1)直流式空調係統的夏季處理過程直流式空調係統的夏季處理過程如下:

室外(wài)空氣狀態為夂,)的(de)新風經空氣(qì)過濾器過濾後進(jìn)人噴水室冷卻去濕達到(dào)機器露點狀態(tài)£x(/、,<,)(習慣上稱相對濕度為90%~95%的空(kōng)氣狀態為“機(jī)器露點”狀態),然後經過再熱器加熱至所需的送風狀態點久(心、,</(,x)送人室內,在空調(diào)房間吸熱吸濕後達到狀態'(/^,d、),然後全部排出室外。整個處理過程(chéng)可以寫為:

„降溫,加(jiā)熱ps..

乂+排出室外

上述處理過程在(zài)圖上的表示如圖(tú)l-2a所示。

第1章屮央空調的概念、分類及運行原理7

a)

圖1-2直流式空調係統空氣處理過程a)夏季處理過程b)冬季處理過程

(2)直流式空調係統的(de)冬季處理過程冬季室外空氣一般溫度低,含(hán)濕(shī)量小,要把這(zhè)樣(yàng)的空氣處理到送風狀態必須進行加熱和加濕處理。直流式空調係統的冬季處理過程如下:

室外空(kōng)氣狀態為%的新風經空氣過濾器過濾後由預加熱器等濕(shī)加熱到%(心;,,</&)點(IF,]應當位於送風狀態點機器露點k的等焓線上),然後(hòu)進人噴(pēn)水室(shì)絕熱加濕處理到心點,再從Ld點經(jīng)再加熱器加熱至所需的(de)送風狀態點送(sòng)入室內,在空調房(fáng)間放熱達到狀態點(diǎn)%後被排出室外。整個(gè)處理過程可以寫為:

等濕m,絕熱(rè),等濕nM°d

—►排出室外

上(shàng)述處理過程在U圖(tú)上的表示如圖l-2b所示(shì)。

3.一次回風式空調係統

回風式空(kōng)調係統有兩(liǎng)種:①一次回風式空調係(xì)統,是(shì)在噴水室或表(biǎo)麵式(shì)冷卻器前同(tóng)新(xīn)風進行(háng)混(hún)合的空調(diào)房(fáng)間回風;②二次回風式空調係統,是與經過噴水室或表麵式冷(lěng)卻(què)器處理之(zhī)後的空氣進行混合的空調(diào)房間回風。

一次回風式空調係統(tǒng)如圖1-3所示。

8中央空調清洗技術

8

圖1-3-次回風式空調係統

1一新風U2—空氣過濾器3—電極式(shì)預加熱器4一表麵(miàn)冷卻器5—排水(shuǐ)口再加熱器7—風機8—精加熱器(qì)

(1)一次(cì)回風係統的夏(xià)季處(chù)理(lǐ)過(guò)程一次回風係統的夏季處理過程如下(xià):

室外空氣狀(zhuàng)態(tài)為%(心、,‘的新風與來自空(kōng)調房間狀態為N人h',4;)的回風混合至4,)後進人噴水室冷卻去濕達(dá)到機器露點狀態£x(Ak>,d,J,然後經過再加熱器加熱至所需的送風狀態(tài)久(A。、,屯,)送人室內吸(xī)熱(rè)、吸濕,當達(dá)到狀態N人h、,心,)後部分(fèn)排出(chū)室外,部分進入空氣處理(lǐ)係統與室外新鮮空氣混合(hé),如此循環。整個處理過程可以(yǐ)寫為:

混合:廣冷卻/等溫£一

-排出室外

回風

上述處理過程在U圖上的表示如圖]4a所示。

一次回風(fēng)式空調係統在噴(pēn)水室內處理空氣(qì)所需的冷量(?。為

Qo=G(/iCs-h、)

式中隊——處理室所需冷量(kW);

G-係統送(sòng)風量(liàng)(kg/s);

、--混合後(hòu)空氣的熔(kj/kg);

第1章中央空(kōng)調的概(gài)念.分類及運(yùn)行(háng)原(yuán)理9

\—噴(pēn)水室後空氣狀態的焓(hán)(kJ/kg)0

圖一次回風(fēng)空調係統空氣處坤.過程a)夏季處理過程b)冬(dōng)季處理(lǐ)過程

(2)一次回風係統的冬季處理(lǐ)過程一次回風係(xì)統的冬季處理過程如下:

冬(dōng)季室外空(kōng)氣狀態為麽^的(de)新風與室內空氣狀(zhuàng)態為M(hd,麽)的回風混合至狀態C/、,<„),進人噴水室絕熱加濕(噴循環水)到狀態點id(\d,<„),再經(jīng)再加熱器加熱至送風狀態Od(AUd,Ad)送入室內。在室內放熱散濕達到室內(nèi)設計的空氣狀態點久(、、,</Nd)後,一部分被排出室外,另一部分進人空氣處理係統與室外新風混合,如此循環。整個處理過程可(kě)以寫為:

絕熱等濕

d?Fs

排出室外

上(shàng)述空氣處理過(guò)程在圖上的表示如圖14b所示。一次回風係統冬季所需的加熱量為

<?i=G(/iOd-ALj)

式中*-----次(cì)回風冬季係統所需熱量(kW);

G-冬季送風量(kg/s);

10中央空調請洗技術

hOj-冬季送風狀態的熔(róng)(kj/kg);

/!,,—冬季處理過程中機器露點的焓(kj/kg):

4.二次回風式空調係統

二次回(huí)風式空調係統(tǒng)是采用第(dì)二次回(huí)風代替再(zài)加熱器,如圖

圖1-5二次回風式空(kōng)調係統

1一新風口2—過濾器3—一次回(huí)風管4一(yī)一次混合室5—噴霧(wù)室(shì)6—:次冋風管7■-二次混合室8—風機9一電加熱器

(1)二次回風空調係統的夏季空氣處理過程二次回風空調係統的夏季空氣處理過程如下:

夏季室外空氣狀態為麽,)的新風(fēng)與室內空氣狀態為;</、,)的第一(yī)次回風混合至狀態<,),進人噴水室冷卻(què)除濕後到機(jī)器露點狀態4(d'J,然後再與狀(zhuàng)態為N人h',麽,)的第二次回風混合至送風狀(zhuàng)態O,(A。,,送人空調房間吸熱吸濕,當達到狀態4,)後部分排出室外,部分進入空氣處理係統進行混合,如此循環。整個處理過程可以寫

為:

第一次冷卻

/混合(hé)-'去濕'\第二次-0、」-.\、1一排出室外

T

回風

第1章中央空(kōng)調的概念、分類及運行原理11

上述處理(lǐ)過程在/w/圖上如圖1七(qī)所示(shì)。

圖14二次(cì)回風空調係統夏季空氣處理過程

二次回風空調係統在噴水室內處理空氣所需的冷量隊為

<?0=(hc-h

式(shì)中<?。——處理室所(suǒ)需冷量(kW);

G,—新風(fēng)與第一次回(huí)風的總風量(kg/s);hCt——混合後空氣的焓(kj/kg);h、—噴水室後空氣的焓(kj/kg)。

(2)二次回風空調係統的冬季處理過程一般而言,冬季送(sòng)風量(liàng)與夏(xià)季相同。在冬季較寒(hán)冷的地區,室外新風與回風按最(zuì)小新風比混合後,其焓值仍低於送風(fēng)所需(xū)的機器露點的焓值,此時就要用預加熱器加熱第(dì)一次混合後的空氣,使其焓值(zhí)等於A,.d,再送至噴水室絕熱加濕,最後與第二次回風(fēng)混合再加熱至送風狀態久送人空(kōng)調(diào)房間。整個處理過程可以寫為:

加熱(rè)絕熱

排出室外


上(shàng)述過程可在A-rf圖上如圖1-7a所示。

12中央空(kōng)調渚洗技術

a)

b)

[冬H-7S次回風空(kōng)調係統冬季(jì)空氣(qì)處理(lǐ)過程a)冬季空氣處理過程b)嚴寒(hán)空氣處理(lǐ)過程

預熱器的加熱量為

<?i=Gi(/li,J_Acd)

再熱(rè)器的加熱量^為Qi:

如果在嚴寒地區,就需要(yào)采用先加熱新風再與第一次冋(jiōng)風混合的係(xì)統(tǒng)、這種方法的送風狀態%、機器露點狀態(tài)。與上麵相同,不同之處在(zài)於預熱器的(de)位置和(hé)它的加熱(rè)量。被預熱後的新風%與第一次回風混合後的焓值Acd應等於機器露點狀態(tài)的焓值hljZ這種方(fāng)案的空氣處理過程如圖l-7b所示,可(kě)以寫為:

„,預熱

仆d—仆d

、第一(yī)次_c絕(jué)熱

V混(hún)合’加濕d\第二(èr)次冉熱、£

〜-排出室外

回風(fēng)

預熱器的加熱量仏為

Q\二Q("%-九wd)

式中Cw——新風風量(kg/s)。

再熱器的(de)加熱量麽為

Q2-G(hOd-hCi)

第1煢中央空調的概念、分類及運行原理13

5.雙風(fēng)道空調係統

雙風道空調係統采用兩根風管,一根稱為冷風風管,另一根稱為熱風風管:兩根風管中的空氣設計有各自的參數,在各個(gè)房間的送風口前的(de)混合箱內,按房間所需要的空氣參數進行(háng)混合,使其送風量和送風狀態能滿(mǎn)足各個房(fáng)間的需要。

(1)係統結構雙風道空調(diào)係統一(yī)般為一次回風的方式,風管形式為兩送一回1雙風道空調係統如(rú)圖1-8所示。

I?)1-8雙風道空調係統

1一空氣過濾器2—空氣冷卻(què)器3—擋水板4一■級空氣(qì)加熱器

5—離心式或軸流式(shì)風機(jī)6—■級空氣分配室7—二級(jí)空氣冷卻器8—二級空氣加熱器9一空氣加濕器10—二級空氣分配室II-.級送風管12—'級送風管13—誘導管14一'次冋風15—調風門

在(zài)雙風道空調係統中,加濕器設置在冷風風管上或總風管上。若在熱風管上設加濕器,則將導致冬季玻璃窗(chuāng)麵的結露(lù)。

雙風道空調係統混合箱(xiāng)是

一個關鍵設備,其(qí)結構(gòu)示意圖如圖1-9所示。

混合箱是用室內溫度控製器來(lái)改變冷(lěng)風及熱風比例的。它有兩種功(gōng)能:

1)能根據房間負荷變化自動調節冷熱風比例,以滿足

•14中央(yāng)空調清洗技術

室內空調參數要求。

2)當其他房間調節冷風與熱風的比例時,造(zào)成的(de)係(xì)統壓力變化不至於引起本房(fáng)間送風量的變化(huà)。

混(hún)合箱的造價較高,在工(gōng)程中可采用幾個風口,或一個空調區用(yòng)0個混合箱。

(2)係統工況參數雙風道空調係統通常采用的工況參數如下:

冷風溫度全年為12~14丈。

夏季熱風溫度比室溫高3T。

冬季熱風溫度為35~4513過(guò)渡季節熱風溫度為25-35^3熱風量占總風量的50%-70%0

6.變風量空調(diào)係統

變風量空調係統(VariableAirVolume,簡稱VAV)的工作原理如圖1-10所示。

空調係(xì)統變風量(liàng)末端裝_____m_____

置的工作原理如下:J1

當(dāng)空調送風通過VAVVAV*-«,I

末端時,借助於房間溫(wēn)控

過濾冷卻盤管

VAV末端(duān)

I預熱(rè)盤管VAV風機

器,控(kòng)製末端進風口多個調新節風閥(fá)的開閉,以(yǐ)不改變送

風溫度、改變送風量的(de)方變風量空調係統的工作原理'法,來適應空調(diào)負荷的變化。送風量隨著(zhe)空調負荷的減少相應減少,這樣可減少風(fēng)機和製冷機的(de)動力負荷。

當係統送風量達(dá)到最小設(shè)定值(zhí),仍需要調整室內空氣參數時,可直接通過加熱器(qì)再加熱(rè),或起(qǐ)動一台輔助機吸取吊頂(dǐng)中的回風,送人末端機組內,與冷氣流混(hún)合後(hòu)一起通過(guò)加(jiā)熱器再加熱後送人房間,達到維持室內空(kōng)氣參數的目的

7.風機盤管式空調係統

風機盤管式空調係統(簡稱風機盤管機組)屬於(yú)空氣-水(shuǐ)式(shì)

第1章中(zhōng)央空調的概念.分類及運行原理15

空調係統,是由(yóu)風機、盤管、表麵式熱交換器和過濾器等部件組裝成(chéng)一體的(de)空氣調節設備、

(1)風機(jī)盤管機組的分類風(fēng)機盤管機組的分類見表1-2。

表1-2風機盤管機組的分類

分類方法形式說明(míng)

按結(jié)構形式分類立式暗裝時(shí)可安裝在窗台下,出風口向上或向前;明裝時可放在室內任何適宜的位置上,出風口向L:、向前或向斜上方均可

臥式(shì)一(yī)般要與建築物結構協調,暗裝在建築結構內部,出風(fēng)口一般向下或左右偏斜(xié)

按安裝形式分(fèn)類明裝直接擺放在空(kōng)調房(fáng)間內

暗裝安裝在建築結構的頂棚屮

按進水方向分(fèn)類左進水風機盤(pán)管的(de)人水口在左側

右進水風(fēng)機盤管的人水(shuǐ)口在右側

按調節方式分類風量調節通過(guò)調節風機盤管中風機的轉速,達到調節風機盤管製冷量的目的(de)

水(shuǐ)量調節通過調節風機盤管中風(fēng)機的水流量,達到調節(jiē)風機盤管製冷量的目的

(2)風機盤管機組(zǔ)的結構如圖1-11所示,風機盤管機組由風機、風機電動機、盤管、空氣過濾器、凝(níng)水(shuǐ)盤和箱體等部件構成。風機盤(pán)管(guǎn)在調節方式上,一般采用風量(liàng)調節、水量(liàng)調節和旁通風門調節三種調節方式。

1)風機。風機盤管機組的風機有離心式和貫流式兩種形式。風機的風量為250~2500m3/h。

2)風機電動機:電動(dòng)機一般采用單相電容運轉式電動機,通(tōng)過調節輸入電壓來改變(biàn)風機電動機(jī)的轉速(sù),使風機具有高(gāo)、中、低三擋風量,以實現風量調節的目的(de)。

3)盤管。盤管一般采用的材料為純銅管,用鋁片作其肋(lèi)片

16中央空調清洗技術

(又稱為翅(chì)片)。銅管外徑一般(bān)為10mm,壁厚0.5mm左右,鋁片厚度為0.15~0.2mm,片距2-2.3mra左右。

盤管的排數有兩排、三排和四排等類型。

圖1-11風機盤管的結構示意圖a)立式風機盤管b)臥式風機盤(pán)管1一控製器2—電動機3、5—箱體4一風機6—盤管7—出風格柵8—凝水盤

4)空氣(qì)過濾(lǜ)器(qì)。空氣過濾器一般采用粗孔泡沫塑料、纖維織物(wù)或尼龍編織物等材料製作。

(3)風機盤管空調係統的新風供給方式風(fēng)機盤管空調(diào)係統的新風供給方式如圖1-12所示。

1)采用房間(jiān)縫隙自然滲入(rù)供給新風。如圖l-12a所示,風機盤管處理的隻是空調房間中的循環空氣。采用此種空氣處理方法,可使係統的初投資和運行費用都比較(jiào)低,但空調房間內空氣的衛生要求(qiú)難以保證。

2)從(cóng)風機盤管背麵(miàn)牆洞引人新(xīn)風。如圖l-12b所示(shì),將風機盤管靠(kào)外牆安裝,在外牆(qiáng)上開一適當的洞口,用風道與風機盤

第1章中央空(kōng)調的概念.分類及運行原琿17

管相連接,從室(shì)外側直接引入新風。在冬夏季按最小新風羞運行,在春秋過渡季節加大新風量的供(gòng)給。

3)采用獨立的新風係統(tǒng)供給新風。如(rú)圖l-12c、d所示,把來自室外的新風經過處理後,通過送風管道(dào)送人(rén)各個空調房間,使新風也負擔一部分空調負荷=

圖1-12風機盤管的四種新風供給方式(shì)a)室外滲人(rén)新(xīn)風b)新風從外牆洞口引人c)獨立的新風係統(上部送人)d)獨立(lì)的新(xīn)風係(xì)統(tǒng)送人風機盤管

采用獨立的新風供給係統時,做法是將風(fēng)機盤管的出風口和新風係統的出風口並列(liè),外罩一個整體格柵,如圖1-12C所示,使新風(fēng)與風機盤管的循環風先混合,然後再(zài)送人空調房間內。

圖l-12d所示的做法是將(jiāng)處理後的(de)新風先送人風機盤管內部,使新風與風機盤(pán)管的(de)回風混合後再經過盤管,此時(shí)新風與回風混合的(de)效果比機外混合的效果要好,是一種比較理想的空氣處理(lǐ)方式。

第2章中央空調係統主要結構部(bù)件

在第1章(zhāng)中,我們對中央空調(diào)係統的結構組成有了一個(gè)大致的r解。總體而言,中央空調(diào)係統一般都包括(kuò)冷熱源、冷(熱(rè))水係統(tǒng)和空氣調節係統等三(sān)個(gè)基礎(chǔ)組(zǔ)成部(bù)分。下麵我們來(lái)對這三個基礎(chǔ)部分做(zuò)具體(tǐ)的了解=

2.1中(zhōng)央空調係統冷、熱源

中(zhōng)央空調的工作,在夏(xià)季必須要(yào)有充足的冷源,在冬季(jì)必須要有充(chōng)足的熱源。

2.1.1中央空調係統的冷源和熱源

1.冷、熱源(yuán)

(1)冷源中央空調的冷源分為自然冷源和人工冷源。自然冷源主要有地下(xià)水或深井水,但其使用(yòng)受到多方麵的限製人工冷源是指通過製冷機獲得冷量,目前主要采用人工冷源,

(2)熱(rè)源中央空調的熱源(yuán)也分為(wéi)自然的和人工(gōng)的兩種3自然熱(rè)源指太陽能和地熱,它的使用受到自然條件等(děng)多方麵的限製,因而使用並不普遍。人(rén)工熱源指(zhǐ)通過燃煤、燃氣、燃油(yóu)鍋爐或熱泵機組等產生熱量。目前主要采用人(rén)工熱源。

2.冷水機組

製冷(lěng)機組.即把壓(yā)縮機、輔助設備(bèi)及附件緊湊地(dì)組裝在一起、專(zhuān)供各(gè)種用冷目的使用的整體式製(zhì)冷裝置,

製(zhì)冷機組具有結構緊湊、外形美觀、配件齊全、製冷係統的流程簡單等特點_機(jī)組運到現場後隻需簡單(dān)安裝.接上水(shuǐ)、電即

第2章中央空調係統主要結構部件19

可投入使用、不僅選型設計和安裝(zhuāng)調試大為簡(jiǎn)捷,節省占地麵積,而且操作管理也方便,在很(hěn)大程度上(shàng)提高了設備運行的可靠性、安全性和經濟性。因此,在工(gōng)程設計中應優先選用製冷機組。

采用水作為被冷卻介質(zhì)的製冷機(jī)組(zǔ)稱為冷水機組。目前,空(kōng)調(diào)工程(chéng)中應用最多(duō)的是蒸汽壓縮式冷水機組和溴化鋰吸收式冷水機組。

(1)冷水機組的分類冷水機組的分類(lèi)見表2-1。

表(biǎo)2-1冷水機組的(de)分類

分類方法類型

按(àn)壓縮機的形中央空調使用的壓(yā)縮機有活塞式、螺杆式和離心式::種,以活

式分類塞式壓(yā)縮機為最多

按冷凝器冷卻方式分類可分為(wéi)水冷式、風冷式和蒸發(fā)冷卻式(shì)三種

按能量(liàng)利用方可分(fèn)為單冷型、熱泵型、熱回收型單冷、冰蓄冷雙功能型等:常(cháng)

式分(fèn)類用的中央空調一般為(wéi)熱泵型

按(àn)密封方式分類可分為全封閉式、半封閉(bì)式和幵啟式(shì)三種

按能量補(bǔ)償方可分為壓(yā)縮式和吸收式(shì)兩種。壓縮式即利用電力(lì)補償,吸收式

式(shì)分類即利用燃料補(bǔ)償:目前我國使用的空調幾乎都為電力補償式

按熱源分類在吸收式空調(diào)係(xì)統中,按其熱源的不同可分為熱水泵、蒸(zhēng)汽型(xíng)和直燃型(xíng)三(sān)種:所使用的燃(rán)料有(yǒu)柴油、煤油、汽油和天(tiān)然氣

按製冷劑分(fèn)類中央空調使用的製冷劑有氟製冷劑(R22、R123和R134a)和氨(ān)製冷劑兩種(zhǒng):目前使用R22的機型為最多

按冷水出(chū)水溫度分類可分為(wéi)JOX:、13*^和15T幾種

3.壓(yā)縮式冷水機組的結構組成及工作原理(lǐ)

(1)結構組成壓縮式冷水機組由製冷壓縮機、冷凝器、

20中央空調渚洗技術

節流閥和蒸發器四個大部件組成,四大部件通過(guò)管道連接成(chéng)一個封(fēng)閉的係統3除了這四個部件外,還有(yǒu)一(yī)些(xiē)輔助設備,如油分離器、儲油器、空氣分離器(qì)和(hé)緊急泄氨器(氨係統用(yòng))、幹燥過濾器(氟裏昂係統(tǒng)用)等(děng)。

(2)製(zhì)冷原(yuán)理壓縮式冷水機(jī)組的製(zhì)冷(lěng)原理是:

壓縮機將蒸發器內的(de)低溫低(dī)壓製冷劑氣(qì)體吸人壓(yā)縮機機體

內,經過壓縮機壓(yā)縮(suō)做功,使製冷劑氣體的壓力和溫度都升高,然後進人冷凝器(qì)。在冷凝器內(nèi),高壓高(gāo)溫(wēn)的製冷劑氣體與冷卻(què)水或空氣進行熱交換,把熱(rè)量傳遞給冷卻水(shuǐ)或空氣,使製冷(lěng)劑氣體放熱(rè)而凝結(jié)為液體。高壓的製冷劑液(yè)體再經過節流閥降(jiàng)壓後進入蒸發器=在蒸發器內,低壓製冷劑氣體吸收(shōu)冷(lěng)媒水的(de)熱量而汽化(huà),同時(shí)使冷媒水(shuǐ)的溫度降低,成為所(suǒ)需(xū)製取的冷凍水。蒸發器中汽(qì)化形成的低壓低(dī)溫製(zhì)冷劑氣體又被製冷壓縮機吸人壓縮。

如此周而複始,不(bú)斷循環,便能連續製出冷凍水。參見圖.

2-1。

圖2-1單極蒸汽壓縮式冷水機組製冷循環原理圖1一冷凝器2—節流閥3—蒸發器4一壓(yā)縮機

4.吸收式冷水機組的結構(gòu)組成及工(gōng)作原理

(1)結構組成吸收(shōu)式(shì)冷水機組的基本結構組成如圖2-2所

示。

(2)製冷原理吸收式冷(lěng)水機組也是利用液態製冷劑在一定壓力和低溫下吸熱汽化而達到製冷目的的。

第2章屮央空調係統上要結構(gòu)部件21

在吸收式製冷裝置中,促使製冷劑循環的方式和壓縮式製冷裝置不同,它是利用二元液體在不同壓力和溫度下能釋放和(hé)吸收製冷劑的原料進行循環,它需有製冷劑和吸收劑兩種工質,主要(yào)消耗熱(rè)能而不是機械能目前應用的工質對(duì)主要有兩種:氨(製冷(lěng)劑)-水(吸收劑)和溴化鋰(吸收劑)-水(shuǐ)(製冷劑)工質對。參見圖2-2。

1


圖2-2吸收式冷水機組的基本結構組成1一冷(lěng)凝器2—發生器3_溶液泵4一液體節流閥5—吸收器6—蒸發器7—節流閥

在此係統中,冷凝器、節流閥、蒸發器中的工作介質是製冷劑,但在吸收器和蒸發(fā)器(qì)中除了(le)製冷劑外,還有吸收劑。吸收器(qì)中的吸收劑吸收蒸發器出來的製冷劑(jì)蒸氣,吸收後的混合液又經溶液泵加壓送到發生器,發生器中通(tōng)過加(jiā)熱將製冷劑解析(xī)出來,吸(xī)收劑則回到吸收器中,製冷劑進入冷(lěng)凝器被冷凝成液體經節流降壓後進人蒸發器,吸收被冷(lěng)卻物體的熱(rè)量後變成蒸氣,如此循環不息地製取冷量。

2.1.2壓縮式冷水機組

這裏,我們就幾種壓縮(suō)式冷水機組的結構組成、分類及典型製冷流程做一具體的了解。

22中(zhōng)央空調清洗技術

1.活塞式冷水機組

(1)結構組成冷水機組中以活塞式壓縮機為主機的稱為活塞式冷水機組。它是(shì)將活塞式壓(yā)縮機、蒸發器、冷凝器和節(jiē)流機構、電控櫃等設備組裝在一個基座上,其內部連接管已在製造廠完成裝配,用戶隻需在現場連(lián)接電氣線路和外接水管即可投(tóu)人運行。製冷劑一般采用氟裏昂,目前常用R22。

(2)分類活塞式冷水機組的分(fèn)類見(jiàn)表2-2。

表(biǎo)2-2活塞式冷水機組的分類

分類方法類型

按(àn)冷凝器的冷卻介質分類可分為水冷式和風冷式兩種。目前國產活塞式(shì)水冷機組多為水冷(lěng)式,水冷機組按總體結構形式可分為普通型和模塊型(xíng)兩種:製冷(lěng)循環均為單極(jí)壓縮製冷

按壓縮機的結構形可分為開啟式(shì)活塞壓縮機、半封(fēng)閉式活塞壓縮機和(hé)全封閉

式分類式活塞壓縮機

按機組的功能分類可分為單冷(lěng)型、熱泵(bèng)型和熱回收型

(3)外形(xíng)及典型(xíng)製冷流程

1)外形。活塞式水冷型冷(lěng)水機組的外形如(rú)圖2-3所示。

2)典型製冷流程。活塞式水冷型冷水機(jī)組主機(jī)有開啟式、

第2章中央空調係統主要結構部件23

半封閉式和(hé)全封閉式,主機由單台壓縮機組成,也有由多台壓縮機組成,多台壓縮機組成的機組多采用兩個(gè)獨立的製冷回路,當一組發生故(gù)障或保護裝置跳脫時,另一組仍能繼續運行。冷凝器為水冷臥式(shì)殼管式,冷卻管多采用低(dī)肋滾壓(yā)螺紋管,冷卻水(shuǐ)在管內流動,製冷劑蒸氣在管外凝結。冷凝器筒體冷卻(què)水進、出管接口為下進上出。冷凝器(qì)筒體(tǐ)上裝有高壓安全閥,當冷凝壓力超過設定值時,安全閥起跳,使冷凝器壓力下降,從而保證機組安全運行(háng)。參見圖24。

圖24活(huó)塞式水冷型冷水機組典型流(liú)程(chéng)圖1一活塞式(shì)壓縮機2—冷凝器3—氣液熱交換器4-幹燥過濾器5—電磁閥6—熱力膨脹閥7—幹式蒸發器8—冷卻水泵9一橡膠軟(ruǎn)接頭10—水過濾器11-蝶閥12—止回閥13—冷水泵14一(yī)壓力表(biǎo)15-溫度計16—膨脹水(shuǐ)箱17—空(kōng)調末端裝置(zhì)18—冷卻塔(tǎ)19一流量開關

蒸發器為幹(gàn)式殼管式,傳熱管采用內(nèi)外帶翅片(piàn)的高效傳熱管,R22在(zài)管內汽化,冷(lěng)水在管外被冷卻。為保證壓縮(suō)機的幹壓行程,機組中設有氣液熱交換器3,低壓氟裏昂氣體(tǐ)進人壓縮機1,經壓縮後,進(jìn)入冷凝器2,蒸氣冷凝成液體,進入(rù)氣液(yè)熱交換器3,被來自蒸發器的低壓蒸氣進一步過冷,過冷後的(de)液(yè)體,經幹燥過濾器4、電磁閥(fá)5,並在(zài)熱力膨脹閥6內(nèi)節流(liú)到蒸發壓力後進入蒸發器,R22液體在(zài)蒸(zhēng)發器7內汽化,吸收冷水的熱量

24中央空調(diào)清洗技術

後經氣液熱交換器(qì)3,被來自冷凝(níng)器的高溫液體加熱,重新進人壓縮(suō)機,如此不斷地循環。

冷水機組上一般裝有電控櫃和微電(diàn)腦,設有安全、自動保護和自動調節裝置,對冷水水溫可進行(háng)調(diào)控,機組故障可顯示、可自(zì)動診斷,對多機頭機組,壓(yā)縮機可自動輪(lún)流起動,機組參數和運行時間可進行顯示和自動存儲。安全保(bǎo)護裝置有冷卻水(shuǐ)斷水、油(yóu)壓、冷水低溫防凍、缺(quē)相(xiàng)、欠電壓、過載保護(hù),壓縮機內有溫度保護等。

2.離心(xīn)式冷水機組

(1)結構組成采用離心式壓縮機為(wéi)主機的冷水機組,稱為離(lí)心式冷水機組。離心式冷水機組一般由離心式製冷壓縮機、殼管式冷凝器和蒸發器(qì)以及輔(fǔ)助(zhù)設備和自動安全保護裝置等組成。

離心式製冷壓縮機是一種速度型壓縮機,它通過高速下旋轉的葉輪對氣體做功,使其流(liú)速增加,然(rán)後通過擴壓器使氣體減速(sù),將氣體的動能轉化為壓力能(néng),這樣(yàng)使氣體的(de)壓力得(dé)到提高。

離心式製冷(lěng)機組大多用於大(dà)型空調係統的製冷站。

(2)分類離心式冷水機組的(de)分類見表2-3。

表2-3離心式冷水(shuǐ)機組的分類

分類方法類型

按機組組合形式分類可分為組裝型和分(fèn)散型

按壓縮(suō)機與主電動機連接方(fāng)式分類可分為開啟式和封閉式(半封閉、全封閉)

按蒸發器和冷凝器的組裝方式分類可分為單筒(tǒng)式、雙筒式(雙筒(tǒng)豎放、雙筒水平放)

按壓縮機級數分類有單極、雙極、三極

按驅動方式分(fèn)類有蒸汽輪機、燃氣輪機、電動(dòng)機(低壓電380V、高壓電(diàn)4000~6000V)

按冷凝器的冷凝方式分類有水冷式和風冷式

第2章屮央空調係統主耍結構部件25

(3)典型製冷(lěng)流程離心式冷水機組的冷(lěng)凝器和蒸發(fā)器均為(wéi)臥式殼管式,並(bìng)采用滾軋低翅片銅管以增加氟(fú)裏昂的傳熱麵積,提高傳熱效率。如圖2-5所示,為(wéi)19XRT型離心式冷水機(jī)組係統製冷流程圖3

閣2-519XRT型離心式冷水機(jī)組係統製(zhì)冷流程圖

----機組工藝管道..電線

1一導葉2—壓縮機3—電(diàn)動機4—膨脹機5—過濾器6—主(zhǔ)閥7—旁通閥8—浮球閥室9■-液體過冷器W—冷(lěng)凝器!1_蒸發器

工作時,蒸發(fā)器(qì)內低溫(wēn)低壓的製冷劑蒸氣經吸氣閥被壓(yā)縮機吸人,經離心壓(yā)縮機升(shēng)溫升壓(yā)後送(sòng)入冷凝器,並在冷凝(níng)器中(zhōng)冷凝成(chéng)液體(tǐ):由於冷(lěng)凝器與蒸發器之間有一定壓差,冷凝後的製冷劑液體經高壓浮球閥節流減壓後進人(rén)蒸發器底部,並在蒸發器中汽化_汽化時吸(xī)人冷凍水的熱量(liàng),使冷凍水得到冷卻而實現製冷。

由於離心式(shì)壓縮(suō)機的(de)製冷係統比較龐大,管路也(yě)比較(jiào)複雜,不能用離心壓縮機本身對係統進行壓力試漏、抽(chōu)真空(kōng)和對係統中

26中央空調淸洗技術

的空氣進行(háng)排出及製冷劑的(de)回收等,故用製(zhì)冷劑回收裝(zhuāng)置,它的作用是(shì)可以代(dài)替真空泵對製冷(lěng)係統抽真空,在沒有高壓氣源的情況下可作為機組(zǔ)充壓試漏的氣(qì)源,用於(yú)排出泄漏到(dào)係統的空氣和回收混合(hé)氣體中的製冷劑,這是回收裝置的主要功能、

離心式冷水機組有單獨的液壓潤滑係(xì)統:它由油泵、電動機、油冷卻(què)器、油過濾器、油壓調節閥、油箱(xiāng)等(děng)組成,油泵電動機浸在冷(lěng)凍機油內。油泵出口的潤滑油主要是潤滑和冷卻壓縮機的軸承、減速器齒(chǐ)輪(lún)和軸承以及壓縮機電動機的軸承等。

3.螺杆式冷水機(jī)組

(1)結構組成螺杆式壓縮機是一種回轉式的容(róng)積式(shì)氣體壓縮機。螺杆式冷(lěng)水機組-般由螺杆(gǎn)式製(zhì)冷壓縮機、冷凝器(qì)、蒸發器、油分離器以(yǐ)及自控元件和儀表等(děng)組成。

(2)分類螺杆式冷水機組的(de)分類見表24、

表24螺杆式冷水機組的(de)分類

分類方法類型

按壓縮機的內結構形式分類町分為單螺杆式仄縮機(jī)和雙螺杆式壓縮機

按壓縮機的外結(jié)構形式分類口了分為(wéi)立式和臥式圧縮機

按電動(dòng)機連(lián)接結構形式分類可分為開啟式、半開啟式和封閉(bì)式螺杆壓縮機

按冷凝(níng)器的冷凝方式分類可分為水冷式和(hé)風冷式

按用途分類(lèi)可(kě)分為單冷型和熱泵型

(3)典型製冷流程如圖24所示,為螺杆式冷(lěng)水(shuǐ)機組的典型製冷流程(chéng)圖。

螺(luó)杆式冷水機組有多種形式。根據采用壓縮機的台數不同,可分為單機頭和多機頭機組;根據機組的使用目的(de)不同可分為單冷型和熱泵(bèng)型機組,這些機組各有(yǒu)特點。

1)水冷式機組

①單機頭螺杆式冷(lěng)水機組。單機頭螺杆式(shì)冷水機組是傳統形

第2章中央空調係統主要結(jié)構部件27

式,其(qí)製冷(lěng)範圍為120~1300kW。它是由(yóu)螺杆壓縮機、蒸發器、冷凝器、油分(fèn)離器、控製箱、起動櫃等(děng)主要部件組成。其主要工作原理如下。

4壓縮機



電動機1


冷卻水出水I

---.

I

冷卻水進水I

I

冷水進本:冷(lěng)zf岀水

一冷凝器-

十燥過濾器4蒸發器

油分配器(qì)

-O,

±

f-——油分離器-

界流閥電磁閥

油精過濾器(qì)


h

圖2>6螺杆式冷水機組的典型製冷流程圖

A.製冷循環:根據能量調節閥的位置,壓縮機按一定比例從蒸發器中吸人製冷劑蒸氣,壓縮機的吸人降低T蒸(zhēng)發器中的壓力,使留存的製冷劑在低溫下汽化,製冷劑(jì)汽化所需(xū)的熱(rè)量來(lái)自蒸發(fā)器(qì)管中流動的水。被吸收了熱量的(de)水溫度(dù)降低後送入空調係統。製冷劑吸(xī)收水的熱量(liàng)後變成製冷劑蒸(zhēng)氣進入壓縮機。經壓縮後,製冷劑的溫度提高,使(shǐ)排出的製冷劑蒸氣溫度(dù)高於冷凝器中(zhōng)冷卻水的溫度,因此.製冷劑蒸氣將熱量排放給冷(lěng)卻水後變(biàn)為液體,,液(yè)體製冷劑(jì)經過過冷器(qì)和節流(liú)閥進人蒸發器,繼續進行循環3

B.電動(dòng)機冷卻循環:電動機冷(lěng)卻循環是依靠來自冷凝器底部(bù)的(de)液態製冷劑,其流動是依靠電動機運轉產生(shēng)的壓差。製冷機通過截止閥、幹燥過濾器和(hé)視鏡,經過電動機孔板後進人電動

28中央空調清(qīng)洗(xǐ)技術

機=電動機孔板的功能是控製流到轉子(zǐ)和軸向排氣口之(zhī)間的(de)製冷劑量。製冷劑在電動機殼體的底部(bù)聚集起來,通過電動機冷卻排液口流到蒸發(fā)器內。

單機頭機組主要應用在負載較為穩定、機組常年運(yùn)行的場合(hé),或在大中型空調中與離心(xīn)式機組配合使用。

②多機頭螺杆式(shì)冷水機組。多機頭螺(luó)杆式冷水機組(zǔ)的適用(yòng)冷量範圍為240~1500kWSl

多機頭機組主要特點如下:

A.可以根據負(fù)載需要調節運行壓縮機台數,能大大提高冷水機組在(zài)部分負荷下運行的效率。B.對於部分使用多回路設計的機(jī)組,在某一回路(lù)需維(wéi)修保(bǎo)養時,其他回路仍可正常運(yùn)行,提(tí)高部(bù)分負荷製冷量,大大方便了(le)用戶:C.相對於單機頭機組,多機頭機組由於使用的壓縮機容量小,故機組滿負荷效率相對(duì)較

低3

2)風冷式冷(lěng)水機組。風冷(lěng)式冷(lěng)水機組工作(zuò)流程(chéng)與水冷機組大致相同,所(suǒ)不同的是(shì)水冷式機組的(de)冷凝器(qì)采用(yòng)殼管(guǎn)式換熱器,而風冷式(shì)機組(zǔ)的冷凝(níng)器采用翅片式換熱器=

風冷式冷水機(jī)組的(de)特點如下:

①冷水機組的效率與冷凝溫度(dù)有關(guān),水冷式機組冷凝溫度決定於室外濕球溫(wēn)度,對於濕球溫度變化不大且較低的地方較適用=風冷(lěng)式機組冷凝溫度決定於室(shì)外幹球溫度,在室外幹(gàn)球溫度下降時(shí),可大幅度(dù)降低耗電量,故風冷式機組(zǔ)在(zài)南方地區(qū)應用相當廣泛。

②風冷式(shì)機組不需配水泵、冷卻塔,不需冷卻塔(tǎ)補水,水係統清潔,使用方便(biàn)3在缺水地區,超高層建築、環(huán)境要(yào)求較(jiào)高的場合(hé),也(yě)具有優勢。

③在滿負(fù)荷狀態下,風冷機組耗電量大於水冷機組,但由(yóu)於在室外幹球溫度下(xià)降時,耗電量可(kě)大大降低,研究表明,總的來(lái)看(kàn)風冷式機組全年耗電量並不比水冷式機組高多少。加上水冷機組在設備保(bǎo)養方麵(miàn)的費用較風冷高,風冷(lěng)機組費用可能還低於水

第(dì)2章屮央空調係統i:要結構部件29

冷機組、

3)風(fēng)冷熱泵式冷熱水機組(zǔ):風(fēng)冷熱泵式冷熱水(shuǐ)機組的優點是安裝使用方便,省卻(què)了複雜的(de)冷卻水係統和(hé)鍋爐加熱係(xì)統,具有夏季供冷水(shuǐ)和冬季供熱水的雙重功能。由於空氣作(zuò)為熱源(yuán)和(hé)冷源,可以大大節約用水(shuǐ),也避免了水源水(shuǐ)質的(de)汙染。將風冷熱泵式冷熱水機(jī)組放在建築物(wù)頂層或室外(wài)平台即可工作,省卻了專用的製冷機房和鍋爐房。但風冷熱泵機組由於采用翅(chì)片式換熱器,體積較大;另外由(yóu)於空氣中含有水分,空氣側表麵溫度低於01時.翅片表麵會結(jié)霜,結霜後(hòu)傳(chuán)熱能力就(jiù)會下降(jiàng),使製熱(rè)量減少,所以風冷式(shì)熱泵機組在製熱(rè)工況下(xià)工作時,要定期除霜。

4.漩渦式製冷機組

漩渦式製冷壓縮機是目(mù)前比較先進的一種技術。

漩渦式製冷壓縮機與往複式製冷壓縮機相比,具有效率高5%~6%、噪(zào)聲低3~5dB(A)、零部件少80%、重量輕4()%、體積小49%、節約能(néng)耗5%~6%、振動小等特點。

漩渦式製冷壓縮機主(zhǔ)要由漩渦轉子、漩渦定子、電動機轉子、電動(dòng)機定子、偏心軸(zhóu)、主軸承、潤滑部件及機殼等組(zǔ)成(chéng)2.1.3吸收式冷水機組

吸收式冷水機組按應(yīng)用的工質可分為溴化鋰吸收式冷水機組和氨水吸收式(shì)冷水機組:

1.溴化鋰吸收式冷水機組

(1)分類溴化鋰吸收式冷水(shuǐ)機組的分類見表2-5

表2-5溴化(huà)鋰吸收式冷水機組的分類

分類方法丨

類型

按使用的能源分類

蒸汽型

使用蒸汽作為驅動(dòng)能源。有單效型和雙效型兩類。單效型工作蒸汽壓力(lì)為0.03~0.06Mf>a(表(biǎo)).《效(xiào)型工作蒸汽壓力一般為0.4-0.8MPa(表)

30中央空調清(qīng)洗技術

(續)

分類方法類型說明

按使(shǐ)用的能源分類熱水型(xíng)使(shǐ)用熱水為熱源的溴化鋰機組,可以用工業餘熱、廢熱.地熱熱水,太陽(yáng)能熱水為熱源熱(rè)水型可分為(wéi)單效熱水(shuǐ)型和(hé)雙效熱水型:單效型機組熱水的溫度為85〜150r,雙效(xiào)型熱水(shuǐ)溫度為150〜200(

直燃型-般以油(yóu)、氣等可燃物質為燃料。一般為冷熱水機組。不(bú)僅能夠製冷,而且可以(yǐ)采暖(nuǎn)及提供衛生熱水。直燃型(xíng)可分為燃油型、燃氣型和雙燃料等

太陽能羽利(lì)用(yòng)太陽能集熱裝(zhuāng)置獲取能量。有直接加熱方式和利用集熱器(qì)先加熱熱水(shuǐ),然後再送入發生器內加熱溶液的方法。後者加熱形式與熱水(shuǐ)型機組相同。

根據丄作循環(huán)的形式(shì)分類製冷循(xún)環型製冷循環型(xíng)機組(zǔ)即通常所說的冷水機組(zǔ),隻能製取冷凍水

製冷、製熱循環型製冷、製熱循環型機組即冷熱水機組,就(jiù)是將溴化鋰機組、鍋爐茛接吸收式機組配(pèi)套,組成(chéng)直燃機組,進行製冷(lěng)或製熱循環其具釘燃料廣、不需要(yào)另外配套鍋爐和鍋(guō)爐(lú)房、製冷與采暖(nuǎn)及提供衛生熱水(三用)等(děng)特點

(2)製冷(lěng)原(yuán)理溴化鋰吸收式製冷原理同(tóng)蒸氣壓縮機製冷原理相同,都(dōu)是利用液(yè)態(tài)製(zhì)冷(lěng)劑在低溫、低壓條件下,蒸發、汽化吸收(shōu)載(zǎi)冷劑的熱負荷,產生製冷效應。不(bú)同的是,溴化鋰吸收式製冷是利用“溴化鋰-水(shuǐ)”組成(chéng)的二元(yuán)液體(tǐ)為(wéi)工質對完成製冷循環的(de)。

在溴化鋰吸收式製冷機內循環的二元工質對中,水是製冷劑,水在真空(絕對壓(yā)力為934.6Pa)狀態下蒸(zhēng)發,具有較低的(de)蒸發溫度(6T),從而(ér)吸收載冷劑(jì)的熱負荷,使之溫度降低,源源(yuán)不斷地輸出低溫載冷劑(水)。工質對中溴化鋰(lǐ)水溶液則是吸收(shōu)劑,可在(zài)常溫和低溫下強烈地吸收(shōu)水蒸氣,但在高溫下又能(néng)

第2章中央空(kōng)調係統夂要結構部件31

將其吸收的水(shuǐ)分釋放出來。製冷劑在二元工質對(duì)中,不斷地被(bèi)吸(xī)收或釋放出來。吸收和釋放周而複始,不斷循環,因此,蒸發製冷循環也連續不斷。製冷過程需要的熱(rè)能(néng)可從蒸汽以及地下熱水(50T以上)中獲得,也可利用餘熱(rè)、廢熱。在燃油或天然氣充足的地方,可利用直燃式溴化鋰吸收式冷水機組製取低溫水。這些特征充分表(biǎo)現出溴冷機良好的經濟性能,促進了溴冷機的發展。

(3)單效溴化鋰吸收式製冷機組的結構(gòu)組成(chéng)及製冷循環原理

1)結(jié)構組成。單效溴化鋰吸收式製冷循環(huán)係統基本由五個換熱器組成,即發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器和熱交換器。

2)製(zhì)冷循環(huán)原理:如圖2-7所(suǒ)示為單效溴化鋰(lǐ)吸收式製冷循環流程圖。

閣2-7單效溴化鋰吸收式製(zhì)冷循環流程(chéng)圖I一吸收器2—發生器(qì)泵3、7—節流閥4一溶液熱交換器5—發生器6—冷凝器8—蒸發器

32中央空調清洗技術

此流程可以看作是兩個循環組合而成的,左側為製冷劑循環,與(yǔ)壓縮式製(zhì)冷(lěng)循環相同,右側是溶液循環,是吸收式製冷特有的循環(圖中(zhōng)虛(xū)線為虛設的分(fèn)界線)。

左側的製(zhì)冷劑循環,由冷凝器、節流閥和蒸發器組(zǔ)成(chéng),製冷劑是水:在(zài)發生器中產生的較高壓力的過熱蒸汽(比吸收器中的壓力高,但低於大氣壓)進人冷凝器,被冷卻介質冷卻成飽和水;然後經(jīng)過節流閥節流(liú)降壓,其(qí)狀態變(biàn)為濕蒸汽,即大(dà)部分是低(dī)溫飽和狀態的液體(tǐ)水和少量飽和蒸汽的混合物;其中(zhōng)的低溫飽和水在蒸發器中吸熱汽化而產生冷效應,使被冷卻對象降(jiàng)溫,蒸發器中(zhōng)汽(qì)化的水蒸氣被吸收器(qì)中的濃溶(róng)液吸收。

右側的溶液循環(huán),由發生器、吸(xī)收器、溶液泵和溶液熱交換器組成。在吸收器中(zhōng),來自發(fā)生器的濃溶液具有較強的吸收能力,吸收來自蒸發器的(de)低壓水蒸氣,變成稀溶液:稀溶液被溶(róng)液(yè)泵(bèng)加(jiā)壓,經溶液熱交換器被濃溶液加熱(rè)後(hòu)送人發生器;在(zài)發生器中被(bèi)加熱介質(如加熱蒸汽、熱水等)加熱(rè)而沸騰,稀溶液中的製冷劑蒸汽離開發生器進入冷凝器,稀溶(róng)液濃(nóng)縮為濃(nóng)溶液;濃溶液經溶(róng)液熱交換器進入吸收器繼續吸收蒸發器來的冷劑水蒸氣-溶液循(xún)環中采(cǎi)用熱(rè)交換器的目的是為(wéi)了節能,因為稀溶液要進人發生器加熱汽化,濃溶(róng)液進人(rén)吸收器要降溫產生吸收能力,兩者(zhě)進行熱交換,從而起到節能的(de)目(mù)的。吸收器中設有冷卻(què)管,由十(shí)吸收過程是放熱(rè)過程,需要冷卻介(jiè)質如冷卻水帶(dài)走吸收熱.

(4)雙效溴化鋰吸收(shōu)式製冷循環原理雙(shuāng)效溴化鋰吸收式製冷(lěng)循環的形式較多(duō),下麵就串聯流程和並聯流程分別進行介紹,

1)串聯流程。如圖2-8所示為串聯流程,它與單效型的區別是增(zēng)加了一個高壓發生器(qì)和一個高溫熱交換器:,

其製冷循(xún)環原(yuán)理如下:

稀溶液經(jīng)溶液泵加壓,先(xiān)後進入低溫熱交換器和高溫熱交換器,再進入高壓發生器;在高壓發(fā)生器(qì)內.稀溶液被加熱濃縮成

第2章屮央空調係統t要結構部件33

中間濃度的溶液,解析出來的高溫水蒸氣作為低壓(yā)發生器中的加熱熱源:同時.中(zhōng)間(jiān)濃度的溶液經高溫熱交換器(qì)放熱降溫後進入低壓發(fā)生器;在低壓發(fā)生(shēng)器中,高壓發生器產生的冷劑蒸汽加熱中間濃度的溶液,使(shǐ)其進一步濃縮成為濃溶液,產生的冷(lěng)劑蒸汽進入冷(lěng)凝(níng)器,同時(shí),起加熱作用的冷劑蒸汽(qì)凝(níng)結成液體水進(jìn)人冷(lěng)凝器(qì);濃溶液(yè)則經過低溫熱交換器進人(rén)吸收器,吸收(shōu)來自蒸發器的冷劑蒸汽。製冷劑在冷凝器、蒸發器中的狀態(tài)變(biàn)化過程與單效型的過程相(xiàng)同(tóng)。

在這個流程中,稀溶液先後進入高(gāo)壓(yā)發生器和低壓(yā)發生器被濃縮,故稱為串聯(lián)流程。同時,加熱(rè)熱能被利用了兩次,因(yīn)此稱為雙效型。


冷水出(chū)

8


冷卻水lit冷卻水進

I

1^12-8串聯流程

1一(yī)吸收器2—發1•.器汆3.7—汗(hàn)流閥4一低溫熱交換器5—低壓發生器6—冷凝器8—蒸發器9一高(gāo)溫熱交換器10-高;K發生器

2)並聯流程如圖2-9所示為並聯流程(chéng),

從(cóng)圖2-9中可以看出,其采用的沒備和串聯形式的相同,但

稀溶液分別進入高(gāo)壓發生器(qì)和低壓發生器被(bèi)濃縮成濃溶液,因此

34中央空調沾洗技術

稱之為並聯流程。

並聯流程與串聯流程(chéng)相比,熱(rè)力係數(shù)較高,但(dàn)操作(zuò)複雜(zá)。

圖2-9並聯流程

1一吸收器2—發't器泵3、7-節流閥4一低溫熱交換器5—低D;發生器6—冷凝器8—蒸發器9一(yī)高溫熱交換器10—高(gāo)圧發生器

(5)直燃型溴化鋰吸(xī)收式冷(lěng)熱水機組的結構組成及工作原理

1)結構組成。直燃(rán)型溴化鋰(lǐ)吸收式(shì)冷熱水機組和蒸氣型(xíng)溴冷機一樣,也是由各種換熱(rè)器組成,包括:高壓發(fā)生器(qì),低(dī)壓發生器,冷(lěng)凝器(qì),蒸發器,吸收器,高、低溫(wēn)熱(rè)交換器和熱水器。

2)工作原理。直燃型機組依靠燃油和燃氣直接燃燒發熱作為熱源,省去了鍋爐等設備,能夠提供冷水和熱水,廣泛地應用(yòng)於賓(bīn)館、會堂(táng)、商場、體(tǐ)育場館、辦公大樓、影劇院等無餘(yú)熱(rè)、廢熱可利用的中央空調係統。

如圖2-10所示為直燃型溴化鋰吸收式(shì)冷(lěng)熱水機組(zǔ)的流程

圖。

第2章(zhāng)中央空調(diào)係統(tǒng)R要結構(gòu)部件35

冷卻水

1

II10冷卻水*98、•

□小聞溶液ES卻水(shuǐ)E3冷(lěng)水[□濃溶液a秘溶液H冷劑水

a)

87

匚二!熱水EZZ1屮問(wèn)溶液匚二]稀溶液■■冷糾水

閣(gé)2-10fl燃型溴化(huà)抨吸收式冷(lěng)熱水(shuǐ)機組的流程圖a)製冷循環b)采暖循環

1~蒸發器2—吸收器3—冷凝器4一低壓發生器5—卨壓發生器(qì)6—燃燒器(qì)7—高溫熱交換器8-低溫熱交換器9一自(zì)由抽氣裝置10—溶液泵II一冷劑泵

其內部結構和雙效溴化(huà)鋰吸收式製(zhì)冷(lěng)機有(yǒu)相似之處,主要(yào)區別是高壓發(fā)生器是單獨設置(zhì),內部裝有燃燒器,直接用火焰加熱

36中(zhōng)央空調清洗技術

稀溶液(yè)、其機組是冷熱水機組,其上有切換閥門,用(yòng)來改變(biàn)機組的(de)工作(zuò)狀態,實現提供冷(lěng)熱水的目的。其主體為雙筒型,上部為冷凝器和低壓發生(shēng)器組(zǔ)合筒體,下部為蒸(zhēng)發器和吸收器組合筒體,另外設有高溫熱交換(huàn)器、低溫熱交換器(qì)和(hé)預熱(rè)器,同樣也設有發生(shēng)器泵、吸收器(qì)泵和蒸發器泵。

①製冷循環。圖2-10a為夏季空調提供冷媒水的製冷循環。

A、B、C閥門關閉,吸(xī)收器底部的稀溶液經發生器泵加壓後經低溫、高溫熱交換器進人高壓發生器,在高(gāo)壓發生器5中,燃燒器燃燒燃料加熱稀溶液,產生冷劑水蒸(zhēng)氣;蒸氣進人低壓(yā)發生器4,加熱來自低溫熱交換器8中的稀溶液,蒸(zhēng)汽凝結成冷劑水(shuǐ)進人冷凝器,同時,發生的冷劑水蒸(zhēng)氣經(jīng)擋(dǎng)水板進人冷凝器3;冷凝器中,蒸汽凝結成液體(tǐ)冷劑(jì)水積聚在水盤中。高壓(yā)的冷劑水(shuǐ)經U形管降壓後進入蒸發器1的液囊中,由蒸(zhēng)發器泵加壓後(hòu)在蒸發器中(zhōng)噴淋,在(zài)汽化過程中吸(xī)收冷媒(méi)水的熱量而使之降溫(wēn),冷媒水(shuǐ)被冷卻。蒸發產生的低溫冷(lěng)劑蒸氣在吸收器(qì)2中被濃溶液吸收,濃溶(róng)液稀釋成稀溶液。吸收器底部的稀溶液被發生器泵加壓再被送(sòng)人高壓發生(shēng)器。

上述過程循環(huán)不斷。冷卻水先進人吸收(shōu)器帶走(zǒu)吸收熱,再進A■冷凝器帶(dài)走高溫冷劑水(shuǐ)蒸氣的冷凝熱。

②製熱循環。圖2-10b為冬季空調提供熱水的(de)采暖循環。A、

B、C閥(fá)門開(kāi)啟,不通冷卻水。高壓發生器產生的高溫冷劑水蒸氣(qì)直接進人蒸發器,加熱蒸發器(qì)內流經傳熱管的熱水(shuǐ),達到提供熱水的0的_.凝結的冷劑水通過閥門流到吸收器底(dǐ)部(bù);高壓發生器中濃縮的濃溶液直接進入吸收器,在(zài)其中濃溶液與冷劑水混合成稀溶液(yè)。機組進(jìn)行采暖循環運行時(shí),低壓發生器(qì)、冷(lěng)凝器、吸收器均不工作、

這種冷熱水機組采用一套冷媒水管路係統,夏季(jì)供冷,冬(dōng)季采暖,一機(jī)兩用,使得整個中央空調的設備和係統(tǒng)大為簡化,可減少初投資,特別適用(yòng)於用電緊張、燃料價(jià)格合理的地(dì)區。

(6)熱水型溴化鋰吸(xī)收式冷水機組的結構(gòu)組成、分類及工

第2章屮央空(kōng)調係統主耍結構部件37

作原理

1)結構(gòu)組成。熱水型溴化鋰吸收式冷水機組是(shì)以工作熱水(shuǐ)為熱源,利用吸收式製冷原理,製取低溫冷水的製冷機組(zǔ)。

熱水型溴冷機的冷凝器、蒸發器、吸收器在結構上與蒸氣型溴(xiù)冷機相同。但低(dī)溫熱水型、雙極熱水型機組的發生器一般采用噴淋(lín)式。

2)分類。熱水型溴化鋰吸收式冷水機組的分類見表(biǎo)2>6。

表24熱水型溴化(huà)鋰吸收式冷水(shuǐ)機組的(de)分類

分類方法類型

按熱水溫(wēn)度的高低分類可分為髙溫(wēn)熱水咽和低溫熱水型

按循環的流程分類可分為單(dān)極熱水型和(hé)雙極熱水型(xíng)

按能源利(lì)用的程度分類(lèi)nl分(fèn)為單效型、雙效型和多效型

按發生器采用的材料分類可分為熱管型(xíng)和普通型

3)製冷原理:雙效單極型的高溫熱水型機(jī)組除高壓(yā)發生器與普通的蒸氣型的雙效型機組結構上有些不同外,其餘部分均相同:

單效單極型的低溫熱水型機組(zǔ)除發生器結構與普(pǔ)通蒸氣單效機組有些不同外,其餘部分基本(běn)相同=

4)優越性。熱水溴冷機除具有(yǒu)耗電少、無環(huán)境汙染、運行範圍寬、振動小、噪聲低等一般溴化鋰冷水機的特點外(wài),還具有以下顯著(zhe)的優越性:

①可利(lì)用餘熱、廢熱、地熱能及太陽能低(dī)品位熱能,節能效果極大,因而運行費用大為降低。

②熱水采暖比蒸汽采暖具有明顯(xiǎn)的優越性,熱(rè)水型溴化鋰冷水機(jī)與(yǔ)之配套可使其優越性得到進一步發揮,且可提高設備的利用效(xiào)率。

③可減少廢熱排放對環境造成的熱汙染,為能源的綜合利用創造條件(jiàn):

④當采用低溫熱源時,由於不像壓力能轉換(huàn)為動能時會產生較大的能量(liàng)轉換(huàn)損失(shī),故即使在溫度小(xiǎo)幅(fú)下降及輸出功率較小的

38中央空調清洗技術

情況F,其效(xiào)率不僅不降低反而(ér)會增加:

⑤冷量調節簡單方便,變(biàn)工況範圍大,可利用20T左右的

海水或河水作為冷卻(què)水,除可作為房間空調降溫和工藝過程降溫外,還可(kě)以作為(wéi)船用空調:

2.氨水吸收式冷(lěng)水機組

氨水吸收式製冷機,其工質為氨-水溶液(氨為製冷劑,它在(zài)大氣壓(yā)下沸點為-33.41,水(shuǐ)為吸收劑,它在(zài)大(dà)氣壓卜'沸點為100T),它的製冷溫度在-45~+11範圍內,多用滬工藝生產過程中的冷源,中央空調(diào)係統中較(jiào)少使用

(1)結構組成氨水吸收式製冷循環(huán)係統主要由精餾塔(又稱發生器〉、冷凝器,蒸發器、吸(xī)收器、節流閥、溶液呆、溶液熱(rè)交換器和過冷器等組成。

(2)分類。氨(ān)水吸收式製冷機組分為單極(jí)製冷和兩極發牛.、兩(liǎng)極吸收氨吸收式製冷機組,,

(3)工作原理如圖2-11所示,為(wéi)單極氨吸收式製冷機組(zǔ)

第2章中央空調係統J-:要結構部件39

氨溶液在溶液泵中加壓後,經溶(róng)液熱交換器加(jiā)熱後送入精(jīng)餾塔(又稱發生器)中。進人精餾塔的溶液(yè)被加熱到飽和狀態,在等壓條件下蒸發變稀,溫度升高1再經過精溜塔內提(tí)餾段(duàn)的提餾和精(jīng)溜段的精溜作(zuò)用(yòng),使濃度提高,溫(wēn)度相應降低,經回流冷凝器從精餾塔頂(dǐng)出來,進人(rén)冷凝器冷凝(níng)成氨液。氨液經(jīng)過冷凝過冷(lěng),再經節(jiē)流閥節流降到(dào)蒸發壓(yā)力,形成濕氣體進人蒸發器=在蒸發器內吸收(shōu)熱量變成氨氣後,被經過冷凝器的氨氣加熱,進人吸(xī)收器,再一(yī)次送人溶液泵。如此(cǐ)周而複始地完成製冷循環過程:2.1.4水源(yuán)熱泵機組

熱泵是一種利用製冷原理將熱量從(cóng)低溫熱源(例如空氣(qì)、水(shuǐ)或大地)傳遞給接收熱量的高溫(wēn)介質(如水、空(kōng)氣)中的供暖和製冷技術。熱泵與製冷機的工作原理和過程是完全相同的,熱泵與製冷機在名稱上的(de)差別(bié)隻是反映r在應用目的上的不同:如果以得到高溫的熱(rè)量為主(zhǔ)要目(mù)的,則一般稱為熱泵(bèng),反之則(zé)稱為製冷機。

根(gēn)據熱泵供熱時所采用的低品位熱源(yuán)不同可分為:空(kōng)氣源熱泵(也稱(chēng)風冷熱泵)和水源熱泵_前麵的章節中,我(wǒ)們已經r解了(le)風冷熱泵的一些(xiē)特性,這裏重點了解一下水源熱泵。

1.分類及特點

根據所使用的水源不同,•水(shuǐ)源熱(rè)泵可分為地表(biǎo)水源熱泵、地下水源熱泵和水(shuǐ)環熱泵。

(1)地表水源(yuán)熱泵地表水源熱泵是指利用江、河(hé).湖、海(hǎi)的水作為熱泵機組的熱源或熱匯:根據熱泵機組與地表水連接(jiē)方式的不同,可將地表水源熱泵分為開式地表水源熱泵係統和閉式地表水源(yuán)熱(rè)泵係統。

地表水(shuǐ)源熱泉的特(tè)點與(yǔ)空氣源熱泵類似,即機組(zǔ)的製冷量和製熱量隨著室外氣候的變(biàn)化而變化(huà):另外,若采用地表水源熱泵(bèng)就(jiù)需要大量的自然(rán)水體.這就使地表水源熱泵的使用受到一定的限(xiàn)製、

40中央空調清洗技術

(2)地下水源熱泵地下(xià)水源熱泵是指利用地(dì)下水作為熱泵的熱源或熱匯。地(dì)下水(shuǐ)源熱泵具有高效節能、係統運行穩定可靠、一機(jī)多用、應用範(fàn)圍廣等優點:它有開式係統和閉式係統兩種形式=

1)開式係統。開式係統是指通過潛水泵將抽取的地下水直接送人熱泵機組。這種(zhǒng)形式的係統管路連(lián)接簡單,初投資(zī)低,但由於地下水含雜質較多(duō),當熱泵機組(zǔ)采用(yòng)板式換熱器時,設備容易堵塞。另外,由於地下水所含的成分較複雜,易對管路及設備產生腐蝕(shí)和結垢,因此,在使用開式係統時,應(yīng)采取相應的措施。

2)閉式係統。閉式係統是指通過一個板式換熱(rè)器將(jiāng)地下水和建築物內的(de)水係統隔絕開(kāi)來3

(3)水環熱栗水(shuǐ)環熱泵空調係統是#種熱回收的空調係統,它可以從建築物(wù)內區回收熱量(liàng)用於外區,並且可以實現同時供冷和供熱,從而(ér)使係統內部(bù)實現能量(liàng)平衡,減少冷卻塔和加(jiā)熱設備的運行時間,達到節能的目的。

水環熱泵係統的主要特點如下:

1)由於水環熱泵係統充分利用了建築物內區的(de)熱量,因此節約了(le)能源。

2)係統設備分散布置,故係統不需要集中的製冷機房和空調機房,節省(shěng)了機房占地麵積。

3)可以安(ān)裝獨立的電表,分戶計量(liàng),便於管理。

4)係統隻(zhī)需安裝水(shuǐ)管,管路簡單、安裝方便。

5)可同時(shí)對不同房間供冷和供熱,調(diào)節靈(líng)活,可滿足各種用戶需要。

6)運行費用低。

7)過渡季不能最大限度地(dì)利用新風,機組暗裝給維(wéi)修帶來

不便

2.結構組成

(1)水環熱泵係統組成水環熱泵空調係統是由許多並聯的水源熱泵機組加上雙管封閉式環流管路組成(chéng),典型的水(shuǐ)環(huán)熱泵

第2章中央空調係統t要結構部件41

圖2-12典型的(de)水(shuǐ)環熱泵空調係統係統主要部件有:

1)排熱設備一(yī)冷卻塔和水一水換熱器或閉式蒸(zhēng)發冷卻塔,

2)供熱設備一各式熱交換器或鍋爐(lú)

3)膨賬水(shuǐ)箱、補水裝置和排氣閥。

4)水源熱泵機組:

5)循環水泵。

6)蓄熱水箱及其(qí)他輔助(zhù)設(shè)備、

夏季機組(zǔ)運轉時,全部或大多(duō)數機組為供冷(lěng).熱量通過循環水(shuǐ)由(yóu)冷卻塔排(pái)至(zhì)室外,水環(huán)路溫度-_般保持在(zài)32T以下:冬季運轉(zhuǎn)時,全部或大多數機組為供熱(rè).熱量從循環水中吸收,由加熱沒備(鍋爐或其他熱源)補給,水環路溫度一般(bān)保持在16T以上。春秋季運轉時,當(dāng)所有機組有40%供冷和60%供熱(rè)時,水循環係統接近平衡(héng),無需開啟加熱設備或(huò)冷卻設備,係統(tǒng)水溫

42中央空調清洗技術(shù)

保持在16~32丈之間。

(2)地下水源熱泵係統的結構組成地T■水源熱泵係統有幵式地下水係統和(hé)閉式地下水係統。

1)開式地下水係統。開式地下水係統將地(dì)下水通過潛水泵直接(jiē)供(gòng)給水一水熱泵機(jī)組或(huò)多台並(bìng)聯連接的(de)熱泵,吸收了房間的熱量(或放出熱量)後排人地表(biǎo)或回灌井(jǐng)中。係統定壓由潛水泵和隔膜式膨脹罐來完(wán)成。在供水管上設置電磁閥或電動閥可以控製供給係統(tǒng)的地(dì)下水的流量

對於(yú)使用開式地下水係統的熱(rè)泵或水一水熱泵機(jī)組,要考慮到腐蝕問題,建(jiàn)議機組換(huàn)熱器使用銅鎮合金熱交換器。

使用開式地下水(shuǐ)熱泵係統時應具備以下幾個條件:

①地下水水量充足,水質好。

②具有較高的穩定水位。

③建築物高度低(降低潛水泵(bèng)能量消耗)。

2)閉式地下水係統。在閉式地(dì)下水係(xì)統中,使用板(bǎn)式熱交(jiāo)換(huàn)器把地下水和熱泵(bèng)機(jī)組水係統隔開。係統所用的(de)地下水由單個或多個井提供,經過板式(shì)換熱器(qì)與熱泵機組的水係統換熱,然後排向地表或者(zhě)排人地(dì)下回灌井(jǐng)。由於地下水(shuǐ)不進人熱(rè)泵機組,因此避免(miǎn)了機組的腐蝕

2.2中央空調水係統及設備

中央空調水係統一(yī)般包括冷卻水係統和冷凍水係統兩(liǎng)個部分(fèn)。冷卻水是冷卻塔的循環水,用於(yú)製冷主機散熱冷凝用(yòng);冷凍水是(shì)低溫水,用於室內降(jiàng)溫。

2.2.1冷卻水係(xì)統及設備

1.冷卻水係統冷卻(què)原理及形(xíng)式

(1)冷卻水係統的冷卻原(yuán)理如圖2-13所示(shì)為(wéi)循環冷卻水係統圖。

第2章中央空調(diào)係統主要結構部件43

冷卻塔

\、/K/1\/K/K

……__■;|L少卜水

冷水機組—」

圖2-13循環冷卻水係統圖(tú)

圖2-13中,從冷卻塔(tǎ)來的較低(dī)溫度的冷卻水(通常為32^C)經冷卻泵加壓後(hòu)送人冷水機組,帶走冷凝器的熱量(liàng)。高溫的冷卻回水(通常設汁為37T)重新送到冷卻塔上噴淋.由於冷卻塔風扇的轉動,使冷卻水在噴淋下落過程中,不斷與室外空氣發(fā)生熱(rè)濕交換而冷卻,冷(lěng)卻後的水落入冷卻塔積水盤屮,又重新送人冷卻水機組而完成冷卻水循環。

(2)冷卻水(shuǐ)係統的(de)形式中央空調冷卻水係統--般分為兩(liǎng)類,即直流式供水係統和循(xún)環式供水係統.

直流式供水係統適用於(yú)水源水量(liàng)特別充足的地區,例如以江、河、湖、海(hǎi)的水源作為(wéi)冷卻水,城市自來水則不應選用,而且(qiě)它一(yī)般用於采用立式冷凝器的供冷係(xì)統。

循環(huán)式供水(shuǐ)係統(tǒng)是將(jiāng)來自冷凝器的冷卻水通過冷卻塔或冷(lěng)卻水池冷卻後循環使用(yòng),在使用(yòng)過程中隻需要少量的補充(chōng)水,但需增設冷(lěng)卻塔和水泵等(děng)。供水係統比較複雜,常在水源水量較小(xiǎo)、水溫較高時采用,它在目前空調係統屮應用最多。

常用冷卻水係統的分類見表2-7,

2.冷卻塔

冷卻塔的作用就是通過接觸散熱、輻射熱交(jiāo)換以及蒸發(fā)散熱而降低水溫。

(1)分類冷卻(què)塔的分類見表2_83

44中央空調消洗技術

表2-7常用冷卻水係統的分類

類甩水源適用條件

直流式係統河(hé)水冷卻係統地表(biǎo)水(河、湖等)地(dì)麵水源充足.大型冷凍站用水量大,沒(méi)計循環冷卻水(shuǐ)係統不經濟時采用

井水冷卻係統地K水(深井水)附近(jìn)地下水源(yuán)豐富.水溫(wēn)較低(dī)(15°C以下)

自來水冷卻(què)係統自來水冷卻水用量小,用水點分(fèn)散

循環式(shì)係統自(zì)然通風循環冷卻係統(冷卻塔或冷卻水池)來水補充3地卜'水源水量不足N/C候條件適Yi:.采用循環冷卻係統比較經濟時

機械循環冷卻係統(機賊通風冷卻塔)自來(lái)水補充當地K水源水量(liàng)不足,氣溫較高,濕度較大,自然通風冷卻不能達到要求時

表24冷卻塔的(de)分(fèn)類

分類方法類型

按通(tōng)風(fēng)方式分類有自然(rán)通風式和機械通風(fēng)式等

按塔中水(shuǐ)與空氣的(de)相對(duì)流動方向分炎有逆流式和橫(héng)流式

按外觀(guān)分類有圓形和方形,如圖2-14所示

按材料分類有(yǒu)玻璃鋼、鋼筋混凝(níng)上等

製冷空調係統中常使用機械通風的逆流或橫流式冷卻塔。

(2)結構組成冷卻塔主要由(yóu)塔體、填料、進風窗、布水器、引風設備等(děng)構成。

1)塔體塔體由上塔體和(hé)下塔(tǎ)體組(zǔ)成(chéng)塔體用於連接及支撐冷(lěng)卻塔內的各個部件;為降低噪聲,在上塔體出口安(ān)裝(zhuāng)有帶吸聲材料的吸聲隔柵.在(zài)下塔體進風口安裝有帶吸聲材料(liào)的屏(píng)蔽:塔體材料-<采用聚酯玻璃鋼。

第2章屮央空調係(xì)統主要結構部(bù)件45

圖2-14冷卻塔結構示意圖a)圓形冷卻塔(tǎ)b)方形冷卻塔

1一電動機2—風機3—•布水器4一填料5—塔體6—進風葉片7—水槽水盤8—進水管9—溢流管10_出水管II一補水(shuǐ)管12—支架13—出風U網罩14—風葉減速器15—排水管

2)填料。填料采用改性PVC材料或聚丙烯材料製成,作用是將進人冷卻塔的水(shuǐ)分濺散(sàn)成水扇(shàn)或形成水膜,增加水與空氣的接(jiē)觸時間及麵積(jī),使水得(dé)到較好的冷卻。

3)進(jìn)風窗:進風窗由百葉窗和導(dǎo)風板組成(chéng),目的是使空氣均勻分布於冷卻塔的整個截(jié)麵上:

4)布水器。布水器(qì)的目的是使熱水均勻灑在冷卻塔的填料(liào)上。

5)引風設備。在強製通風冷卻塔中一般安裝有引風設備i引風設(shè)備是一種低噪聲鋁合金寬葉軸流風扇.風壁大,效率高:

在(zài)塔體最下部布有水槽,匯集由填料落下的冷(lěng)卻水,用來儲存及調(diào)節水量,水槽下部有排汙管,水槽(cáo)上部(bù)有補水管和溢流管(guǎn)。

46屮央空調清洗(xǐ)技術

3.冷卻水(shuǐ)循環泵

用於空調水係(xì)統的水泵,一般多為離(lí)心水泵和管道泵,:.

(1)離心水泵離心水泵是葉片式泵,按軸的位置不(bú)同可

分為臥式與(yǔ)立式兩大類;根據(jù)泵的機殼形式、吸人方(fāng)式和葉輪級數,又(yòu)可(kě)分成若幹種類,見表2-9。

表2-9離心水泵的類型

泵軸位置臥(wò)式機殼形(xíng)式吸人(rén)方式!葉輪級數泵(bèng)類舉例

臥殼(ké)式(shì)單吸歎吸單級笮吸單級泵、屏蔽糸、G吸朵、水輪(lún)泵

多級臥殼式多級泵,兩級懸W泵

單級雙(shuāng)吸單(dān)級(jí)朱

多級A速人嘲多級汆(第•級以吸)

抒葉式_申吸多級分段多級泵

雙吸多級尚速人型多級泵(第(dì)•級從吸)

立式臥克式(shì)單吸單級屏蔽泵、水輪泵、人型0:式泵

.多級立式船(chuán)用架

雙吸單級雙吸中級渦輪(lún)汆

導(dǎo)喊笮吸單級作業麵潛水聚

多級深井泵、潛水電呆

最(zuì)常見的離心水泵是單吸單級泵,其典型(xíng)結構爾意如圖2-15

所示、.

它能提供的流量範圍為4.5~900n?/h,揚程範圍為8~150n,這種泵的泵軸水平地支承在托架內的軸承匕泵軸的另一端為(wéi)懸(xuán)臂端,端部裝有葉輪。為f減少泵內高壓液體的外泄及空氣滲人(rén),懸臂端的泵(bèng)軸(zhóu)上還裝有填料密封機構.另外(wài),葉輪上一般開有平(píng)衡孔,以T•衡軸向推力。這種泵結構簡單、工作可靠、部件較少:

盡管離心水泵的類型較多,但它們的作(zuò)用原理卻基(jī)本相同,因而它們的主(zhǔ)要部件也大體相同

1)葉輪;葉輪是泵的主要部件,分(fèn)為開式葉輪、半開式葉

第2草(cǎo)中央空(kōng)調係統主要結構部(bù)件47

輪和閉式葉輪_開式葉輪(lún)多用輸送含有雜(zá)質的液體,如汙水泵。清水泵都采用閉式葉輪,H多為後向葉型。

圖2-15典型的單(dān)吸單級泵結構小'怠閣I-架魚2-架體3—葉輪4一(yī)密(mì)封環5—軸ff6--埔;K密対機構7—泵軸8—托架9一軸承10—聯軸器

2)吸人室_吸人室的作用是使液體進人泵體的流動損失最小吸入室(shì)的結構形狀對泵的吸入性能影響較大,通常采用的吸人室形式有錐體管式和圓環形式,錐體(tǐ)管式用的較為普(pǔ)遍,其錐度約為7°~18°:

3)機殼、機殼用於收集來自葉輪的液體,並使部分流體的動能轉換為壓力能。最後將流體均(jun1)勻地導向排出n單吸單級離心泵的泵殼,大都為螺旋形蝸殼式,有的還在(zài)機殼內設(shè)置(zhì)了陰定的(de)導葉_

4)密封環_為了減(jiǎn)少機殼(ké)內(nèi)高壓區(qū)泄漏到低壓區的液體a,通常在泵體和葉輪上分別安設密封環(又稱減漏裝置)。由於密封(fēng)環(huán)的動環與定環間的間隙較小(xiǎo),容易磨損,使泵的(de)效率降低.故應定期檢查或更換

5)軸封、泵軸伸出(chū)泵體外,在旋轉的泵軸與固定的(de)泵體間設置軸封,以減少泵內壓強較高的流體滲漏到泵體外,並防止空

48中央空調清洗技術

氣侵人泵內常用的軸封有填料軸封、骨架橡(xiàng)膠軸封、機械軸封與(yǔ)浮動環軸封等多種。

6)軸向力平衡(héng)裝置單吸單級泵和某些多級泵的(de)葉軸,均有軸向(xiàng)推力存在:產生原(yuán)因主要(yào)是作用在葉輪兩側的流體壓強不平衡聽致、如不采取措施予以消除,將會導致泵軸及葉輪的(de)竄(cuàn)動,並由於受力(lì)引起相互摩擦(cā)而損傷(shāng)部件.一般采取設置平衡管(guǎn)或在後盤上開設平衡孔,同吋采用推力軸承以平(píng)衡剩餘壓力3

(2)管道泵管道泵的結構示意如圖2-16所示。

圖2-16管道泵的結構j意圖

1一電(diàn)動機2—泵軸3—擋水圈4一(yī)泵蓋5—機械密封6—取(qǔ)旭塞(安裝壓力表)7—泵(bèng)體8—放水塞9一放氣塞10—葉輪

它(tā)是適用於空調水係統的另一種水(shuǐ)泵。與離心水泵相比,具有以下特點:

1)泵的體積小(xiǎo),重量輕,進出水口口徑相同,並在同一直

第2章屮央空調係統4:耍結(jié)構部件49

線上.可以直接(jiē)安(ān)裝在管路(lù)的任何位置及任何方向:泵(bèng)體下部設有安裝底(dǐ)腳,方便(biàn)泵(bèng)的安裝和固定-

2)采用機械密封,密(mì)封性能好.泵運轉時不會滲(shèn)漏水£

3)泵的效率高、耗電省(shěng)、噪聲低、泵軸的同心度高,葉輪(lún)的動靜平衡好,保證了高速運行時無振動。

4.冷卻水循環(huán)係統水處理設備

中央空調冷卻水係統除了投加化學藥劑外,一般設有各(gè)種水(shuǐ)處理設備。

(1)循環水處理器循(xún)環水處理器的作用是通過(guò)循環水將化(huà)學藥劑帶入係統(tǒng)內對水質進行處理、它的主要作用是防垢、阻垢、防腐、防鏽及防藻類等,廣泛應用於空凋冷卻水係統、海(hǎi)水冷卻水係統(tǒng)及低溫熱水采暖係統、

循環(huán)水(shuǐ)處理器是由(yóu)加(jiā)藥器和除垢器兩部分組成的。目前冷卻水係(xì)統常用(yòng)的藥劑(即緩蝕劑)有鉻酸(suān)鹽、鉬酸鹽、多聚磷酸鹽、矽(guī)酸鹽等水處理劑鉻酸鹽(yán)汙染環境,目前各國已(yǐ)逐漸淘汰(tài)使用。鉬酸鹽的毒性較小(xiǎo),對環境汙染也比鉻酸鹽小,但需要的(de)藥量比較大(dà),在國內應用不多。多聚磷酸鹽常和矽酸鹽混合使用形成複方(fāng)矽酸(suān)鹽緩蝕劑,提高了緩(huǎn)蝕效果。複方矽酸鹽緩蝕劑無毒、無害、價格便宜,處理後的水可以飲用,目前在循環冷卻水係統中應用最廣。

(2)靜電水處理器

1)結構組成。靜電水處(chù)理法又稱高壓靜(jìng)電法它的核心部(bù)分是一台靜電水處理器(又稱靜(jìng)電水垢控製器、靜電水發生(shēng)器),其結構示意如圖2-17所示c

靜電水處理器由兩部分組成:一是供給高壓(yā)電,用於產生(shēng)強電場的高壓直流電源(yuán);二是使(shǐ)水靜電化的裝置。

靜電水處理(lǐ)器是將-根絕緣(yuán)良好的鐵芯置於聚四氟(fú)乙烯圓(yuán)筒內作正極,將鍍鋅無(wú)縫鋼管製成的殼體作負極,在正、負極上(shàng)施加高壓電(大約3400V),正、負極(jí)之(zhī)間保持定距離,以便要(yào)進行處理的水能從正、負極之間的腔體內流(liú)過,水在腔體內經受

50屮央空調清洗技術(shù)

強電場處理(lǐ)後,再進人(rén)用水(shuǐ)設備:靜電水處理的外加靜(jìng)電壓通常為3400~6000Vc

接電源


E3

••——

高壓直流(liú)整流器

圖2-17靜(jìng)電水處理器的結構示意圖

2)阻垢原理。目前認為,水是一種偶極分子,在強靜電場作用下,水分(fèn)子的偶極矩增大,並按正、負(fù)次序整齊排列(liè),此時(shí),溶解在水中的(de)鹽類(lèi)的正、負離子周圍被數個偶極水分子包(bāo)圍,於是這些正、負離子也以正、負次(cì)序進人(rén)偶極水分子群中(zhōng),這樣(yàng)一來,它們的運動速度和彼此間的有效碰撞大為減少,從而使器壁上的水(shuǐ)垢不易生成。另一方麵,在強(qiáng)靜電場作用下,水分子的偶極矩增(zēng)大,它與鹽(yán)類的正、負離了-的水和作用和水和能力(lì)也就隨之增大了(le),其結果是加大了水垢的溶解度,提高了水垢的溶解速度,從而具有了阻垢和溶垢的作用。

3)靜電水處理的優點和不足(zú)=靜電水處理的優點和不足見表2-10。

表2-10靜電水處理的優點和不足

優點不足(zú)

既可防(水)垢和除(水)垢,又可殺菌火藻;體積小(xiǎo);效果好;能耗小;設備經久耐用;管理方便(biàn),節約人力、物力(lì)和財力(lì);不汙染環境(jìng)對水中金羼的(de)腐蝕沒有明顯(xiǎn)的抑(yì)製作用;對水中汙垢(gòu)的(de)沉積也沒有明敁的抑製作用

第2章屮央空調係統t要結構部件51

(3)電子水處理器電子水處理(lǐ)法的設備與靜電水處理的相(xiàng)似,由直(zhí)流電源(yuán)和水處理器組(zǔ)成。

1)不同點。兩者的不M點見表2-11。

表2-11靜電水處理法與電子水處理法的不同(tóng)點

靜電水處理法電子水處理法

靜電(diàn)水處理器采(cǎi)用的是高壓電源(yuán)電子水處理(lǐ)器(qì)采用低壓電源(yuán)

靜(jìng)電水處理器采用的(de)正電極是一個(gè)芯棒,芯棒外麵(miàn)套有(yǒu)聚四氟乙(yǐ)烯管電子水處(chù)理器之間的正極是條金屬電極,它的外麵並沒有套上聚W氟乙烯管.而是與水(shuǐ)直接接觸

靜(jìng)電水處(chù)理(lǐ)器最高水溫為sor電子水處理(lǐ)器最(zuì)髙的工作水溫可達105X:

靜電水處理器運行-段時間後,正極-般易被磨損(sǔn)或易粘附雜質電子水(shuǐ)處理器運行-段吋間後,會生成一定鼉的鈣、鎂鹽類的結晶沉澱

靜電水處理器正電極芯棒外麵套釭聚四氣乙烯管,當(dāng)水屮固體顆粒或懸浮物含量較(jiào)高時,不會(huì)影響使用效果電子水處(chù)理器中的正極直接與水接觸,當水中固(gù)體顆粒或懸浮物次量(liàng)較(jiào)髙時,會影響使用效果

靜電水處理法適用的水(shuǐ)質範圍為總(zǒng)硬度700mg/L(以CaCO3計),甚至可卨達800mg/L(以(yǐ)CaCO3計)電子水處理法適(shì)用的水質範圍為總(zǒng)硬度550mg/L(以CaCO3計)

2)相同(tóng)點。兩者的相同點如下:

①在一般情況(kuàng)下,兩種水處理器都要垂(chuí)直(zhí)放置,以免殼內(nèi)產生泥沙或雜質淤積。

②靜電水處理器和電?水處理器兩者都應安裝在水(shuǐ)泵出口之後,並盡(jìn)量靠近需要防垢除垢的管段和用水設備。如果水泵也需要防垢除垢,則最好在水泵之前另安裝一台水處理器。

(4)離子棒靜電水處理器離子棒靜電水處理器是(shì)一種利用高壓靜電作(zuò)用的新(xīn)型水處理設備,它具(jù)有-定的防垢,除垢、緩濁及殺菌(jun1)滅藻性能I-

52中央空調淸洗技術

(5)臭氧發生器(qì)

1)臭氧的理化性(xìng)質。臭氧(yǎng)是(shì)由3個(gè)氧原子組成的氣的同位異構體(tǐ),在常態下是淡藍(lán)色氣體,具(jù)有特殊氣味=臭氧在水(shuǐ)中溶解度很高,大約是(shì)氧(yǎng)氣的10倍。臭氧具有極強的氧化能力。

2)臭氧(yǎng)殺菌滅藻原(yuán)理及影響(xiǎng)因(yīn)素。臭氧殺菌主(zhǔ)要是靠其分解後產生的新生態氧的氧化能力。臭氧首先與細胞壁的脂類的雙鍵起反(fǎn)應,穿破細胞(bāo)壁進人細胞(bāo)內,作用於(yú)外殼的脂蛋白和內麵(miàn)的脂多糖使細胞(bāo)的通透性發生(shēng)改變,最終導致細胞死亡。

臭氧殺菌滅藻受臭氧濃(nóng)度、水溫(wēn)、pH值、水的濁(zhuó)度(dù)等因素影響(xiǎng)。一般來說,臭氧濃(nóng)度(dù)越高,殺菌作用越強。隨著水溫的增加,臭氧的殺菌效果也(yě)加強,但和其他消毒劑相比,臭氧(yǎng)的消毒(dú)效果受溫度(dù)影響較小。當水的pH值較高時,殺菌效果(guǒ)不好,應增加臭氧的投放量。水的濁度對臭氧殺菌有一定影響(xiǎng),若濁度在5mg/L以(yǐ)下(xià),則影響不大。

3)臭氧在冷卻水中的緩蝕與阻垢原理

①臭氧防(fáng)腐原理。冷卻水(shuǐ)係統的腐蝕(shí)主要是由於水中存在的溶解氧與金屬反(fǎn)應(yīng)形成的化學和電化學腐蝕(shí)。實驗表明,臭氧是一種強氧化劑,其抑製腐蝕的原理和鉻酸鹽緩蝕劑的作用大致相似,主要原因是由於冷卻水中活潑的氧原子和亞鐵離(lí)子反(fǎn)應後,在(zài)陽極(jí)表麵形成-•種含7_Fe2O3的(de)氧化物鈍(dùn)化膜,這種膜薄、密實且與(yǔ)金屬結合牢固,能阻礙水中的溶解(jiě)氧擴散到金屬表麵,從而抑製腐蝕反應的進(jìn)行。同時,由於這種氧化膜(mó)的產生,使金屬的腐蝕電位向正方向移動,迅速降低了腐蝕速率(lǜ)。

另外,臭氧法(fǎ)水處理不需要向水中投加(jiā)藥劑,使排汙量減少,鹽分的濃縮倍數(shù)高,循環水的pH值維持在8~9之間,屬弱堿性,減輕了腐蝕作(zuò)用。

②臭氧阻垢原理。臭氧與水分子結合後,會立即發生(shēng)還原反(fǎn)應,產生氧原子(0)和羥基(-OH):

0廣02+(0)

(0)+H,0-^20H

第2卓中央空調係統主要結(jié)構部件53

羥基(-0H)是~種(zhǒng)催化劑,能使有機物R發生連鎖(suǒ)反應。

0H+RH-+R-+H,0R-+0:一叫R0,-+HH-^ROOH+R

ROOH^CO,

因此,臭氧的強氧化性有效地控製了循環水中微生物的生長(zhǎng),減輕了生物汙垢及其引起的垢下腐濁,臭氧(yǎng)不能直接氧化鈣、鎂鹽類(lèi)的水(shuǐ)垢成(chéng)分,隻(zhī)能氧化垢層(céng)基質中有機物成分,使垢層變鬆脫落,從而起到阻垢的作用。

4)臭氧發生器在中央空調冷卻水中的作用:中央空調(diào)冷卻水係統一般是連續投加臭氧,臭(chòu)氧發生器可與(yǔ)循環水泵聯動,連

續投加的臭氧量(liàng)非常小,1m3/h的臭氧即可:由於空調冷卻水(shuǐ)在循(xún)環回路中每循環一次,一般為幾分鍾,不會超過60min,根據經驗可隻設(shè)一個臭氧注入點,添加點可設在循環水泵的出口或冷卻塔的(de)水盤(pán)中。

流(liú)量的循環冷卻水中加入0.lg/

圖2-18臭氧發生器設在(zài)水泵(bèng)出口的流程(chéng)圖

1一冷卻塔(tǎ)2—冷卻水循環水(shuǐ)泵

3—臭氧發生器4—引射水泵5—文丘裏臭氧(yǎng)注射器

①投(tóu)加點設在循環水泵出口。如圖2-18所示,臭氧發生器設在機房內,不需要特(tè)別保護,但(dàn)由於設置了引射水泵(bèng),因而(ér)增加了水泵(bèng)的耗電

量。引射水泵及文丘裏臭氧注射器的選擇需要計算。一般情況下,引射水泵及文丘裏臭(chòu)氧注射器由臭氧發生器製造商配套供應,設計人員隻需(xū)按循環水流量選擇臭氧發生器的產氣量(按0.1()選取)即町。

②投加點設在冷卻塔水盤中。如圖2-19所示,這種投加方

54中央空調清洗(xǐ)技術

式其設(shè)計、安裝十分(fèn)方便,運行費用(yòng)低,不需要引射水泵及臭(chòu)氧注射器,但臭氧發生器需要(yào)靠近冷卻塔設置.需(xū)要加(jiā)設防雨措施:臭(chòu)氧發生(shēng)器的產氣量按0.1(?為循環水泵流量(liàng))選取。

進氣可采W

■>

ypC___________________,

——j製冷機冷凝器I---

圖2-19臭鉍發生器沒在冷卻塔水盤中的流程圖1一冷卻塔2—冷卻(què)水循環水泵3—臭氧發生器(qì)

2.2.2冷凍水(shuǐ)係統及設備

1.冷凍水係統的組(zǔ)成及工作原理

如圖2-20所示為中央空調冷卻水和冷凍水係統流程圖;圖2-21所示為中央空調冷(熱)水係統流程(chéng)圖。

補水管(guǎn)

IK縮機

補水管、

do00。

溢流水管5-----

膨脹閥(fá)

CXI^Xh

冷凍(煤冰係統

冷卻水係統





圖2-20中央空調冷(lěng)卻水和冷凍水係統流程(chéng)圖1一蒸發器2—冷凝器3—膨服水箱4一各房|川風(fēng)機盤管5—冷凝塔6—逆流風扇(shàn)7—噴淋器8—填(tián)料

第2章中央空調係統上要結構(gòu)部件(jiàn)55

冷卻塔

冷凍(dòng)水係統包括冷凍水循環係統和熱水循環係(xì)統。

(1)冷凍水循(xún)環係(xì)統中央空調設備的冷凍水回水(shuǐ)經集水器、除汙器、循環水泵進人冷水機組蒸發器內,吸收(shōu)了製冷劑蒸發的冷量,使其溫度(dù)降(jiàng)低成為冷水,進人(rén)分水器後再(zài)送入(rù)空(kōng)調設備的表冷器或冷卻盤(pán)管內,與被處理的空氣(qì)進(jìn)行熱交換(huàn)後,再回到冷水機組內進行(háng)循環再處(chù)理=

(2)熱水循環係統主要是提供冬(dōng)季空調設備所需的(de)熱量,使其加熱空氣,熱水循環係統需包含(hán)熱源部分(這裏對熱源部分不再做(zuò)介紹(shào))。

總之,經製冷機(jī)(或換熱器)製得的冷凍水(或熱水)由水泵送到空調係統,放出冷量(liàng)(或熱量)後,再回到製冷機(或換熱(rè)器)中進行製冷(或製熱),如(rú)此循環便是冷凍水係統的工作過程。

2.冷凍水係統的種類

冷凍水係統根據不同的情況(kuàng)可分為不同的(de)形式,其類型及特點見表2-12:最常見的是中央空調冷凍水閉式循環係統

3.冷凍水係統的供水方式

空氣調節係統中冷凍水係統的供水方式分為開式係統(tǒng)和閉式(shì)係統兩種。

56中央空調清洗(xǐ)技術

表2-12水係統(tǒng)的類型及特點

類型特征優點缺(quē)點

閉式管路係統(tǒng)不與大氣相接觸.僅在係統(tǒng)最高點設置(zhì)膨脹水箱1.管道與設備的腐蝕機會少2.不需克服靜水壓(yā)力.低揚程、小(xiǎo)功率(lǜ)水泵即可滿足要求與蓄(xù)熱池連接比較複雜(zá)

開式管(guǎn)路係統與大氣相通與蓄熱池連接比(bǐ)較簡單1.水中含氧量高,管路(lù)與設備的腐濁機會多2.需要增加克服靜水壓力(lì)的額外能量3.輸送(sòng)能耗(hào)大

同程式供、回水幹管(guǎn)的水流方向相同;經過每-環路的管路長度相等(děng)1-水量分配、調P方便2.便r水力f•衡1.需設(shè)問程管(guǎn).管道長度(dù)增加2.初(chū)投資稍高

異程式供、回水幹管的水流(liú)方向相反;經過每••環路(lù)的管路長度不等1.不需回程管、管路長(zhǎng)度稍短,管路簡單2.初投資稍低1.水量分配,調節(jiē)較難2.不便f水(shuǐ)力平衡

兩管製供冷(lěng)、供熱合用同•管路(lù)1.管路係統(tǒng)簡單2.初投資(zī)省無法同時(shí)滿足供冷、供熱(rè)的需要

H管製分別設置供冷、供熱管道與換熱器.但(dàn)冷、熱回水的管道共用1.能同吋滿足(zú)供冷、供(gòng)熱的需要2.管路係統較四管製簡單1.有冷、熱混合損(sǔn)失2.投資卨於兩管製3.管路布(bù)置較複雜(zá)

四管製供冷、供熱的供、M水管分開設置,具冇兩套獨(dú)、):的係統1-能靈活實現(xiàn)同時供(gòng)冷和供熱2.沒有冷、熱混合損(sǔn)失1.管路係統複雜2.投資商3.占用建築空間大

定流量係統中的(de)循環(huán)水景十定,負荷變化時,通過改變供水或回水溫度(dù)來(lái)匹配1.係(xì)統簡單(dān),調節方便2.不需要複雜的自控設備1.配管設計時.不能考慮同吋使用係數2.輸送能耗始終處於•設計的最大值

第2章中央空調係統主要結構部件57

(續)

類型特征優點.缺點

變流量係統(tǒng)中的供、回水溫度保持(chí)定值.負荷改變時,通(tōng)過供水量的變化(huà)來適應1.輸送能耗隨負荷的減少而降低2.配管設計時,可以考慮同時使用係數,管徑相(xiàng)應減小3.水泵容量、電耗(hào)也相應減少1.係統較複雜2.必須配套自控設備(bèi)

單式泵冷、熱源側與負荷側合用一組循環水泵1.係(xì)統簡單2.初投(tóu)資少1.不能調節水泵流量2.難以節省(shěng)輸送能耗3.不能適應供水分(fèn)區不同壓(yā)降較懸殊的情況

複(fù)式泵冷、熱源側與(yǔ)負荷側分別配備循環水(shuǐ)泵1.可以實(shí)現水泵變流量2.能節(jiē)省輸送(sòng)能耗3.能適應供水分區不同壓降4.係統總壓力低1.係統(tǒng)較複(fù)雜2.初投資稍高

(1)開式係(xì)統如圖2-22所(suǒ)示為開式冷凍水係統(tǒng)的工(gōng)作流

程。

圖(tú)2-22開式冷凍水係統的(de)工作流程1_水箱式蒸發器2—臥式殼管式蒸發器3—水泵4一(yī)冷凍水供水箱5—冷凍水回水箱6—•空氣處理設備

58中央空調清洗(xǐ)技術(shù)

圖2-22a是采用開式冷凍水係統供(gòng)水方式的水箱式蒸發器係統圖,圖2-22b是開式冷凍水係統的供水方式采(cǎi)用臥式殼管式蒸發器的係統圖。

開式係統的共(gòng)同特點是係統中有水箱,有較大的水容量。因此,水溫度比較穩定,蓄冷能力大,也不易凍結。但由於冷凍水的水麵(miàn)與空氣大麵積接觸,所以係統的腐蝕性較強。

(2)閉式係統閉式冷凍水係統的工作流程如圖2-23所示。

圖2-23閉式冷凍水係統的工作流程(chéng)1一集水器(qì)2—水泵3—風機4一膨脹水箱(xiāng)

閉(bì)式冷媒水係統的供水方式係統中的載冷劑基(jī)本上不與空氣接觸,對管(guǎn)路設(shè)備的腐蝕較小;水容量比(bǐ)開式係統(tǒng)的小;係統中設有膨(péng)脹水箱。

4.冷凍水係統的回水方式

冷凍水係統的回水(shuǐ)方式分為重力式回水係統和(hé)壓力式回水係統兩種。

(1)重力(lì)式回水係統當空氣調節處(chù)理裝置與冷凍站(zhàn)有一定的(de)高度差,且(qiě)彼此相距較近時,1一般(bān)采用重力式回水(shuǐ)係統,使回水借助重(chóng)力(lì)自流回(huí)冷凍站。重力式回水係統示意圖如圖2-24所示。

第(dì)2章(zhāng)中央空調係統主要結構部件59

回水

圖2-24重力式回水係統示意圖1_水泵2—止(zhǐ)問閥3—廠通混合閥4—蒸(zhēng)發器

重力回水(shuǐ)方式結構簡單,在使用立式蒸發器時還可以不用設置回水泵;調節方便,工作穩定可靠。

(2)壓力式回水係統壓力(lì)式回(huí)水係(xì)統即利用回水泵加壓以克服係統的高差和管道的沿程阻力,將回水壓送至冷凍站的回(huí)水係統。

壓力式回水係統可分為敞開式和封閉式兩種:

I)敞開式壓力回水係統。如圖2-25所示為敞開式壓力回水係統示(shì)意圖_

衝fd水和衝洗水

立式冷水箱

冷(lěng)凍水粟

亡]!CZ1三通閥

表麵式

空氣

冷卻器


圖2-25敞開式壓力回水係統(tǒng)(配表麵冷卻器)示意圖

60中(zhōng)央空(kōng)調清洗(xǐ)技(jì)術(shù)

當空氣調(diào)節處理裝置用噴淋(lín)水室時,由於(yú)噴淋水室底池要求(qiú)保證一定的水位(wèi),不能(néng)直接抽取底池回水,因此,要設置回水

箱(xiāng)。設置回水箱的敞(chǎng)開(kāi)式壓(yā)力回水係統如圖2-26所示(shì)。

噴淋水室底池的水自流到回(huí)水箱中,再由回水泵壓送到冷凍站。回(huí)水箱(xiāng)的位置通常靠近噴淋水(shuǐ)室,一般設置在空調機房內。

2)封閉式壓力回水係統。封閉式壓力回水(shuǐ)係統如圖2-27所(suǒ)示。

圖2-26設置回水箱的敞開式壓(yā)力回水係統示意圖

圖2-27封(fēng)閉式壓力回水係統示意圖1一膨脹水箱(xiāng)2—表麵式(shì)空氣冷卻器3—三(sān)通閥(fá)4一冷凍水泵(bèng)5—殼管式蒸發器

封閉式壓力回水係統與敞開式(shì)回水係統比較,其結構(gòu)比較簡單;冷量損失比較少。由於在係統的最高點設置了膨脹水箱,使整個係統均充滿了(le)水。冷媒水泵不需克(kè)服水柱的靜壓力,僅需克

第2章中央空調係統t要(yào)結構部件61

服係統的摩擦阻力,減少了水泵的功率消耗、

5.軟化水(shuǐ)設備

為了防止係統及設備結垢,中央空調水(shuǐ)係統的(de)冷凍水(shuǐ)常采用軟化水。原水(shuǐ)軟化(huà)的方法有三種,即離子交換法、軟化沉澱法和蒸餾法=這三種方法可以單獨使(shǐ)用,也可以複合使用3使用最多的方法是離子交換法(fǎ),而又以鈉離子交換最為常用。

(1)鈉離子交換器的交換原理(lǐ)在鈉(nà)離子交換器中裝有鈉型樹脂,硬水流過樹脂層麵後,水(shuǐ)中的Ca2+、Mg2'被樹脂中的Na+置(zhì)換而軟化(huà)。離子交換劑往往都是很複雜的化合物,常以IV表示離子(zǐ)交換劑中的複雜成(chéng)分,那麽,作Na+交換用的樹脂的分子式,可用NaK表示。鈉離子交換軟化(huà)的化學反應方程式可寫為

Ca(HCO3)2+2NaR->CaR2+2NaHCO3Mg(HCO3)2+2NaR->MgR2+2NaHC0,

CaSO4+2NaR^CaR2+Na,SO4CaCl2+2NaR^CaR2+2NaClMgSO,+2NaR->MgR,+Na,SO4MgCl2+2NaR^MgR,+NaCl

從以上反應式可以看(kàn)出(chū),水中Ca2+、隨#+被^3+置換出來(lái)以後,就存(cún)留在交換劑中,而交換劑就由NaR變成(chéng)CaR:或MgR2。當鈉離子交換劑中的Na+全部被Ca2+、Mg2+置換後(即離子交換劑都變(biàn)成CaR:或MgR2後),交換劑就會失效,不再起軟化作用,這時就要用食鹽水進行還原,即再用Na+把(bǎ)交換劑中(zhōng)的Ca2+、Mg2+置換出來:

CaR2+2NaC“2NaR+CaCl,

MgR2+2NaCl->2NaR+MgCl,

經還原以後,離子交換劑又(yòu)成為NaR,則可恢複其置換Ca2\Mg2+的能力,重新起到軟化水的作用(yòng)。

經交換的水,暫硬(yìng)(碳酸鹽)都變成NaHCO;等鈉的碳酸(suān)鹽。原來暫硬是堿,經鈉離子(zǐ)交換後仍是堿、所(suǒ)以,鈉離子(zǐ)

62中央空調清洗技術

交換隻能軟化水,不能除堿(jiǎn),即經鈉離子交換前後(hòu)水的堿(jiǎn)度沒有

變化。

(2)鈉離子交換(huàn)器的構造(zào)如圖2-28所示為鈉離子交換器的構造示意(yì)圖。

圖2-28鈉離子交換器的構造示意圖1—分配漏鬥2—環形管3—噴嘴4一離?■•交換劑層5—砂層(céng)6—泄(xiè)水裝置7—混凝土層8—排氣管

生水引入後,在(zài)交換器的頂部有水(shuǐ)的(de)分配(pèi)漏鬥1,使水分配均勻。鹽水相對密度大,同時送入的速度較小,故不能用分配漏鬥分配鹽液,否則鹽液便形成一股液(yè)流(liú),交換劑層(céng)有的部(bù)位就不能還原。鹽液送人後進人一(yī)環形管2,在環形管(guǎn)上裝有很多使鹽液噴散用的噴嘴3。4為離子交換劑層,5為砂層,砂層下為泄(xiè)水裝置6,泄水裝置以下為混凝土層7。為了排除空氣,在交換器頂部有排氣(qì)管8。

泄水裝置包括集水管,由集水管向兩邊引出很多平行的泄水管,泄水管的管端封閉。泄(xiè)水管上(shàng)部均勻分布著許多支管頭,在支管頭上用螺栓口(kǒu)擰緊由塑料做成的泄水罩(常稱水帽)。

第2章中央空調係統t要結構部件63

泄水罩上有很多縫隙或小孔,水可以從縫隙或(huò)小孔流人泄水管,但砂粒則不(bú)能通過。用縫隙式泄水罩時,交換器內可不設砂(shā)層。軟水由(yóu)集水管從交換器底(dǐ)部引出。

水的分配漏鬥最大截麵麵積應為交換器截麵麵積的2%~4%;漏(lòu)鬥上口至交(jiāo)換器封頭頂的距離(lí)為100~150mm。有的交換器鹽水的環形管上(shàng)沒有噴嘴,而隻(zhī)是鑽有孔眼,則孔徑一般為10~20mm,孔的總(zǒng)麵積應使鹽水流速在1~1.5m/s。環形(xíng)管上孔眼的噴(pēn)射力不能過強,其距軟化劑表麵的距離也不可(kě)太近,否則易使軟化劑表麵衝成凹凸不平,影響軟化(huà)及還原效果,故有的交換器環形管的孔眼做成向上噴射,但這樣做,反(fǎn)衝時雜質又易堵塞孔眼(yǎn)。環形管中心圓的直徑可采取軟化器直徑的一半。交換器的(de)直徑在lm左(zuǒ)右的,環形管直徑采用(yòng)25~40mm的管;交換器直徑大的軟化器可用(yòng)50mm的管-

離子交換器(qì)常(cháng)用規格有小500、小750、小1000、和500、小2000及(/>250()。交(jiāo)換劑層高(gāo)度有1.5tn、2m及2.5m。

鋼質離子交換(huàn)器,用樹脂(zhī)為交換劑時,交換器的內壁必須采取(qǔ)防腐措施,以防樹脂“中毒”及罐體腐蝕3

(3)鈉離子交換器的操作運行離子交換器的運(yùn)行是按反洗、還原、正洗、軟化四個步驟周(zhōu)期性地運(yùn)行的。

1)反洗(或稱逆洗(xǐ))。當離子交換劑失效(xiào)後(hòu),就停止軟化(huà)工作,由下而上進行反洗,反洗的目的是(shì):①使交換劑層(céng)翻鬆,為(wéi)還原創造良好條件;②將交換劑層表麵的泥渣等汙物及破碎的交換劑(jì)細小顆粒衝出。

若設有反洗水(shuǐ)箱時,開(kāi)始反(fǎn)洗是利用上一次還原時收集在反洗水箱中的正洗水,待正洗水耗盡後(hòu)再用自來水(shuǐ)進行反洗,以節(jiē)約用水及(jí)充分利用食鹽。反洗時一定要把交換劑攪鬆,使混濁物衝洗出來,一般反洗強度在3~5I7(s•n?)(相當於空罐流速11~18m/h)。如衝洗不出混濁物,則反洗強度應加強,但反洗時發現有沉澱非常(cháng)快的交換劑衝出來時,應降低反洗強(qiáng)度。反(fǎn)洗強度(dù)隨交換劑(jì)密度不(bú)同,也應有所不(bú)同。反洗要求一定的強(qiáng)度,若

64中央空調清洗技術

反洗(xǐ)水壓過(guò)低,水量過(guò)小,則反(fǎn)洗不完全,會使交換劑的工作交換能力(lì)大為降(jiàng)低,或增加鹽(yán)耗率。反洗強度也不可太大,否(fǒu)則交換(huàn)劑易在反洗時流失(shī)。反洗係統出水要均勻,否(fǒu)則反洗(xǐ)強度大的地方交換劑層低,水流(liú)阻力小(xiǎo);反洗強度(dù)小的地方,交(jiāo)換(huàn)劑層高,水流阻力大,造成水流短路而影響軟化效果。反(fǎn)洗時間一般為10~20min,每立方米交換(huàn)劑正常反洗用水約為2.5~3m2。

若生水懸浮(fú)物很少,如特(tè)別淨潔(jié)的自來水,且鹽水(shuǐ)又經(jīng)過機械(xiè)過濾十分幹淨(jìng),則每次還原前也可不反洗,而是每隔一次或(huò)兩次還原進行一次反洗。並且利用反洗水箱,將前兩次或三次還原後正洗時的後(hòu)半段正洗水加以(yǐ)積(jī)存,則可節約大量自來水。

2)還(hái)原(又稱(chēng)再(zài)生)

①還原的目的。還原的目的就是使失效的離子交(jiāo)換劑恢複其軟(ruǎn)化能力。

②還原的操作及注意事項。還(hái)原的操作(zuò)方法基本上可歸納為兩種:一是流動還原(yuán),即鹽液以一定的速度流過交換劑(jì)層;二是浸泡還原,即將鹽液加人(rén)交換器中,使交(jiāo)換劑(jì)層在靜止的鹽液中浸泡。

根據(jù)化學的分配定律,當還原用鹽濃度一定(dìng)時,被還原(yuán)而存在於鹽液中的(de)鈣、鎂離子含量與交換劑中殘存的鈣、鎂離子含量,有一(yī)個(gè)固定不變(biàn)的平衡常(cháng)數。浸泡(pào)還原達到平衡後,離子交換劑中的鈣、鎂離子,就不能再被鹽液還原(yuán),再增加浸泡時間也就沒有什麽(me)意義了。而流動還原,總是由基本不含(hán)鈣、鎂離子的新(xīn)鹽液與(yǔ)交(jiāo)換劑(jì)接觸能不斷置換出交換劑中的鈣(gài)、鎂(měi)離子。因(yīn)此,流動還原(yuán)比浸泡還原的再(zài)生度高,食鹽(yán)能較充分地被利(lì)用。流動還原要經過調試,確定合(hé)適的流速及鹽液濃度,否則,若流速過快或過慢,鹽液都不能充分被利(lì)用。

在特殊的情況下,浸泡還原的效果也可(kě)能比(bǐ)流動還原好。例如:流動還原調節不當時;或交換器鹽液分布(bù)不好,產生偏流,采用流動還原時僅一部分失效的(de)交換劑得(dé)到還原,總的再生度較低,采用(yòng)浸泡還原再生度反而高些。

第2草中央空調係統R要(yào)結構部件65

有的操作是將鹽液分兩次還原,第一次鹽液濃度較小,第二次鹽液濃度加大,這樣可以提高再生度_有的先用廢鹽液還原,然後(hòu)再用(yòng)新鹽液還原,以節約食鹽3但需注意,收集廢鹽(yán)液時,必須把前次還原開始的廢鹽液排(pái)掉,隻收"尾液”,因為開始時的廢鹽液中(zhōng)含鈣、鎂離子較多,不宜收集使用_

還原時必(bì)須注意避免交換器下部被抽空(kōng),而使空氣漏人離子交換劑(jì)層之(zhī)間。為(wéi)此,有的在操(cāo)作規程中規定:還原開始時,先打(dǎ)開交換器的放氣(qì)閥門及排水閥門,待上部水流盡後,關(guān)閉排水閥門,打開鹽水閥(fá)門,起動鹽水泵,至放氣閥門溢水時,關閉放氣閥門(mén),打開下端排水(shuǐ)閥進行還原。

還原前必須檢查運行中交換器的鹽水閥門是否關閉,避免鹽水流人正在運行的離子交(jiāo)換器中,而使軟水中含鹽量和Ca_大量增加,造(zào)成(chéng)事(shì)故、

③還原(yuán)鹽水濃度。還原用鹽為工業用鹽,其硬度不能過大,將食鹽溶成10%濃度的溶液,其硬度應小於40mnwl/L,不溶物的量小於2%。

鈉離子交(jiāo)換,按理論計算食鹽的單位耗量為58.5g/md,但實際(jì)耗量比理論耗量要大3.5~4倍,還原(yuán)才能完全,:

鹽水濃度對還原(yuán)效果(guǒ)也有影響,太稀不能還(hái)原(yuán)完全,太濃又浪費食鹽3常用(yòng)濃度為5%-10%,以5%~8%為宜.:若采用分段還原,應先用3%鹽水(shuǐ)還原,然後用8%~12%鹽水還

原,可以提高還(hái)原(yuán)效率。

3)正洗。正洗的目的(de)是清除(chú)殘餘的還原劑及(jí)還原時的生成物(CaCl2&MgCl2等)。鈉離子交換器,正(zhèng)洗速度約為6~8m/h左右,正洗時間為30~40min,每立方米(mǐ)交換劑正洗用水約為5m3。

停止正洗(xǐ)的標準一般規定為正洗(xǐ)水的殘留硬度小於0.15度或小於0.05,nmol/L,氯根不超過原(yuán)水(shuǐ)中氯根含量、

如正洗後不立即投入運行,最好還原後不立即正洗,或先(xiān)用20%-30%的正洗水量(liàng)稍正洗一下,使交(jiāo)換劑浸在稀鹽溶液(yè)中,

66中央空調清洗技術

停1〜2h後再正洗;或投人運行前再正洗。

若要將正洗(xǐ)水存(cún)集於反洗(xǐ)水箱中時,正洗(xǐ)初期的(de)正洗水排至

排水溝中。當後半段正洗水的水樣中加人幾滴10%純堿溶液(NaCO3)不再混濁時,就(jiù)將正洗水送人反洗水箱。

4)軟(ruǎn)化。工作正常的離子交換器,不論進人交換器的生水硬度如何變化,其出水(軟水)的殘留硬度都不受影響,交換器開(kāi)始運行時,軟水殘留硬(yìng)度稍高,此情(qíng)況很短(duǎn)時間就消失,這種現象是正常的。然後軟水的殘留(liú)硬度就很小,並保持平穩,直到交換劑快失效前殘留硬度又稍有上升。當交(jiāo)換劑失效(xiào)後,殘留硬度迅速增高。

軟化過程宜連續(xù)運(yùn)行,如中(zhōng)斷時間稍長,再進行軟化,在繼續軟化開始時(shí)也會產生軟水的殘留硬(yìng)度稍有升高的現象。

交換器開始(shǐ)運行時軟水堿度和氯根都稍有升(shēng)高,這(zhè)與硬度的(de)變化規律相同(tóng)。開始運行的一定時間內(nèi),堿度(dù)及氯根都有波動,性能越不好的交換器波動得越厲害。

軟化的效果與軟化流速及交換劑的(de)狀況有關,其關係如下:

①軟化(huà)流(liú)速。軟化時軟化流(liú)速是個(gè)很重要的因素,鈉離子交換以陽樹脂為交換劑時,推薦的(de)過濾速度見(jiàn)表2-13。

表2-13推薦的過濾速度

生水含鹽量/(mmol/L)生水總硬度/(mmol/L)采用流速/(m/h)

32.525

65.320

10.58.915

2114.510

②交換劑(jì)及石英砂顆粒的均勻性。有時交換器內石英砂及交換(huàn)劑顆粒不均勻,是使交換劑工作交換能力降低的一個原因。裝(zhuāng)石英砂時應篩分,使每(měi)層砂粒都均勻;裝交換劑(jì)時應使0.25mm以下粉粒不超過5%,每裝750~1000mm高時,用水自下(xià)而上翻

第2章屮央空調係(xì)統fc要(yào)結構部件67

鬆,洗去粉狀細粒,直到衝洗水澄清為止。然後繼續裝(zhuāng)料,.直裝到(dào)比設計高度高出70~100mmc全部裝好後(hòu)再進行翻鬆,經過2O~25min後慢慢停止,這稱為水力分類(lèi),即最終(zhōng)使粗的交換劑在最下部,細的(de)顆粒在(zài)交換劑表麵,然後把最上層50mm左右最細的交換劑除(chú)去。*

③軟化劑(jì)“中毒”=如生水中Al3'、Fe3+等(děng)陽離(lí)子(zǐ)量多,這些離子電荷(hé)量最大,與軟化劑(jì)化合力最強,離(lí)子交換劑吸收這些陽離子後有部分是不可逆(nì)的(de),化合後難再分離,而使(shǐ)這部分交換劑失去軟化、還原作用。“中毒”後必須用1%的酸(suān)衝洗,用H*才能置換掉AP+、Fe3+O

軟化時必須(xū)進(jìn)行化驗控製(zhì)、在軟化前,進行2~3IT1in的校核性正洗(xǐ),使(shǐ)cr達到標準再投人運行(háng),這種做法是較好的。軟化時軟水的氯根及堿度可以每班分(fèn)析•次。生水的氯根、硬度、堿度最好每班也分析-••次.軟水的硬度要經常化驗。

6.定壓設備

中央空調水係統定壓的目(mù)的有兩個:一是要保證水係統中各處的壓力均要高於各處水溫所對應(yīng)的飽(bǎo)和壓(yā)力,以防止水係統中的水汽化;二是要保證水係統無(wú)論在運行中還(hái)是停ih運行時,管路及設備中都要(yào)充滿水,以防係統中的水倒空,吸(xī)入空(kōng)氣。

空調水係統中采用的定壓方法主要有(yǒu)三種:膨脹水箱(xiāng)定壓、氣壓罐定壓和補給水泵定壓。這裏,主要(yào)介紹膨脹水箱定壓、

采用(yòng)封閉式冷(lěng)凍水供水方(fāng)式的係統中設冇膨脹水箱,膨脹水箱有開(kāi)式高位膨脹水箱和閉式低位膨脹水(shuǐ)箱兩種

(1)開式高位(wèi)膨脹水箱開式高位膨脹水(shuǐ)箱適用於(yú)中小型低溫水供暖及空調係統。其設計安裝要點如(rú)T:

1)膨脹水箱安裝位置,應(yīng)考慮防止水箱內水的凍結=若水箱安裝在非供暖的房間內,應(yīng)考慮保溫。

2)膨脹管在機械循環係(xì)統中接至係統定壓點,一般接至水(shuǐ)泵人口前。.循環管接至係統定壓點前的水平回水幹管上,該點與定壓點之間應保持不小於1.5~3m的距離。

68中(zhōng)央空調清洗技術

3)膨脹管、溢流管和(hé)循環管上嚴禁安裝閥門,而排水管和信號(hào)管上應設置閥門c

4)設在非供暖房間的膨脹管、信號管和循環管(guǎn)均應保(bǎo)溫(wēn):(2)閉(bì)式(shì)低位膨脹水箱當建築物頂部(bù)安裝開式高位膨脹

水箱有困(kùn)難時,可采用氣壓罐方式(shì)。采用這種方式(shì)時,不僅能解決係統中水的膨脹問題,而且(qiě)可與係(xì)統的補水和穩壓結合起來。氣(qì)壓罐一般安裝在空調機房(fáng)內,其工作原理如圖2-29所

圖2-29氣壓罐工作原理圖1一補給水泵2—補(bǔ)氣罐3—吸氣閥4一止回閥5—闡閥6—氣壓罐(guàn)7—泄水電(diàn)磁閥8—安全閥9—自動排氣閥

W—壓(yā)力控製器電接點壓力表12—高位膨脹水箱

氣壓(yā)罐的工作原理(lǐ)如下:

D自動補水。按係統循(xún)環穩壓要求,在壓力控(kòng)製(zhì)器10內設定氣壓罐6的上限壓力/\和下限(xiàn)壓力P,,一般/、1=/>2-(0.03-0.()5)MPa.-當需給係統補水時。氣壓罐6的氣枕壓力P隨水位下降.當(dāng)P下降到(dào)下限壓力A時接通電動機,起動水泵.把儲水箱內的水壓入(rù)補氣罐2,使罐(guàn)內的水位和壓力上(shàng)升:壓力(lì)上(shàng)升(shēng)到上限壓力時,切斷水泵電源,停止補(bǔ)水.此時補氣罐(guàn)2內的水位下降吸開吸氣閥3.使外界空氣進人(rén)補氣罐2。

第2章中央空調係統主要結構部件69

在如此循環工作中(zhōng),不斷給係統補充所需的水量。

2)自(zì)動排氣。由於水泵每工作一次,給氣壓罐補氣一次,罐內的氣枕容(róng)積逐步擴大,水位亦逐步下降,當下降到自動排氣閥9限(xiàn)定的水位時,排(pái)出多餘的氣體,恢複正常水位。

3)自動泄(xiè)水。當係統的熱水膨脹,使熱水倒流到氣壓罐6內,其水位上升時,罐內壓力Z3亦上升。當壓力(lì)超過靜壓0.01-0.02MPa,即達到電接點壓力表11所設定的上限壓力時接通並打開泄水電磁閥7,把氣壓罐內的水泄回到貯水箱=泄水到電接點壓力表11所設定的下(xià)限壓(yā)力P3,一般取P,=P4-(0.02-0.04)MPao

4)自動(dòng)過壓(yā)保護。當氣壓(yā)罐內的壓力超過電接(jiē)點壓力表11所設定的上限(xiàn)壓力(lì)^時,自動打開安全閥8,和泄水電磁閥7一同快速泄水,迅速(sù)降低氣壓罐壓力,達到保護係統的目的。安全閥8的沒定壓力屍5,一般P5=屍(shī)4+(0.01~0.02)MPa。

7.冷凍水(shuǐ)循環泵

冷凍水循環(huán)泵同冷卻水循環泵一樣,-般也采用離心水泵或管道泵,具(jù)體參閱冷(lěng)卻水泵部分:

2.3中央空調係統熱濕處理設(shè)備

本節中,我們主要(yào)就中央空調係統的熱濕處理設備做一具體的(de)了解。

2.3.1空氣處理(lǐ)設備

1.風(fēng)機盤(pán)管

這裏不做(zuò)介紹,可參閱其他有關圖書。

2.表麵式(shì)空氣換熱器

表麵式空氣換熱器是在(zài)中央空調係統中水和空氣通過壁麵進(jìn)行熱交換的設備。具有結構簡單、占地小、水(shuǐ)質要(yào)求(qiú)不高、水係統阻力小等特點,已成為常用的空氣處理設備,,

70中央空調請洗(xǐ)技術

(1)分類表(biǎo)麵式換熱器包括空氣(qì)加熱器和(hé)表麵冷卻器兩(liǎng)類,前者用空氣或蒸(zhēng)汽作熱媒,後者用冷水或冷卻劑作冷媒。因此,表麵(miàn)式空氣換熱器既能對空氣(qì)進行加熱,又能對空氣進行(háng)減濕(shī)和(hé)冷卻處理。

(2)構造表麵式換熱(rè)器有光管式和肋管式兩種:光管式表麵換熱器由於傳熱效率低已很少(shǎo)使用。肋(lèi)管式(shì)表麵換熱器由管和肋片(piàn)構成,如圖2-30所示。

1冷(熱)煤\

,「A++j門戶'丫聯箱

護板

—<-^iIBl一li圭一

—,8s

'肋管

•聯(lián)箱2

~0


閣2-30肋管式表(biǎo)麵換熱器

根(gēn)據(jù)加工工藝(yì)的不同,肋片管又可以分為繞片管(guǎn)、串片管和軋(zhá)片管。

1)繞(rào)片管。如(rú)圖2-31a所示,將(jiāng)銅帶或鋼帶用(yòng)繞片機緊緊地纏繞在管上可製成皺折式(shì)繞片管.

皺折的存在既增加了肋片和管的接觸麵積,又(yòu)增加丁空氣流過時的擾動性,因而能提高傳熱係數。但是皺折的存在也增(zēng)加r空氣的(de)阻力,而且容易集灰,不便(biàn)清理。為了消除肋(lèi)片與管之間接觸處的間(jiān)隙,可將(jiāng)這些換熱器鍍鋅、錫、浸鍍鋅(xīn)、錫還(hái)可以防止金屬生鏽。

有的繞片管不帶皺折(shé),它(tā)們是用延展性好的(de)鋁帶繞在鋼管上製成的,如圖2-31b所示。

第2章中(zhōng)央空調係統(tǒng)主(zhǔ)要結構部件71

2)串(chuàn)片管。如圖2-31c所示,將事先衝好管孔的肋片與管束串在一起,經過脹管後可製成串片管。串片管生產的機(jī)械化程(chéng)度可以提(tí)高,現(xiàn)在大批銅管鋁片的表麵式換熱器均用此法生產(chǎn)。

3)軋片管。如圖2-31d所示,用軋片機在銅(tóng)管或鋁管外麵軋出肋片便成了軋片管。由亍(chù)軋片管的肋片(piàn)和(hé)管是一個整體,沒有縫隙,所以傳熱性能(néng)更好,但是軋片管的肋片不能太(tài)高,管壁不能太薄。

圖2-3le所(suǒ)示(shì)的二次翻邊片可進一步強化管外(wài)側的熱交換係(xì)數,並可提高賬管的質量。


圖2-31各(gè)種肋片管式換熱(rè)器的構造


3.噴水室

噴水室是一種直接接觸式的空氣熱濕處理設備(bèi),噴水室不僅能夠實現對空氣的加熱、冷卻、加濕或減濕等(děng)多種處理,而(ér)且還具有淨化空氣的能力。但它也有對水質要求高、占地麵積大、水泵(bèng)耗能多等缺點。因此目前在一般建築中已不常使用,或僅作為加濕設備使(shǐ)用。

(1)分類噴水室的分類見表2-14。

72中(zhōng)央空調(diào)清洗技術

表244噴水室的分(fèn)類

分類方法形式

按放置方法分(fèn)類有立式和臥式

按空氣的流動速度分類有(yǒu)低速噴水室和高速噴水室

按噴水室的級數分類有單級噴水室(shì)和雙級噴(pēn)水(shuǐ)室

(2)構造如圖2-32所示為目前應用較廣的單級、臥式、低速噴水室的結構示意圖:

圖(tú)2-32噴(pēn)水室結構(gòu)示意圖

1一前擋水板2—噴嘴與(yǔ)排管3—後擋水板4一底池5—冷水管6—濾水器7—循環(huán)水管(guǎn)8—三通混合閥(fá)9■-水泵10—供水管11一補水管12—浮球閥13—溢水器14一溢水(shuǐ)管15—泄水管16—防水燈17—下檢查門18_外殼

圖2-32中,前擋水(shuǐ)板(bǎn)有擋住飛濺出來的水滴和(hé)使進風平均流動(dòng)的雙重作用,因此有時也稱它為均風板」被處理的空氣進人噴水室後經(jīng)噴水管流出,與噴嘴中噴出的水(shuǐ)滴相接觸進行熱濕交換,然後經後擋水板流走,後擋水板能將(jiāng)空氣中夾帶的水滴分離出來,以減少噴水室的“過(guò)水量”。

在噴(pēn)水室中,通常設置1~3排(pái)噴嘴,最多4排噴嘴_噴水

第2卓中央空調係統(tǒng)Ji要結構部件73

方向根據與空(kōng)氣流動方向相同與否分為順噴、逆(nì)噴(pēn)和對噴3從噴嘴噴出(chū)的水滴完成與(yǔ)空氣的熱(rè)濕交(jiāo)換後落人水池中:

在夏季,隨著被處理空氣(qì)溫度(dù)的降低,空(kōng)氣中的水蒸氣冷凝(níng)成水滴(dī)落入底池(chí),底池中(zhōng)的水就(jiù)會逐漸增多,達到一定(dìng)位置後,就會(huì)通過溢水管被水泵吸人冷水機組,重新冷卻(què)再利(lì)用=在冬(dōng)季,噴水室常用(yòng)來給加熱後(hòu)的空氣進行(háng)加濕,底池中的水就會逐漸減少,當(dāng)減少到一(yī)定程度時,浮球(qiú)閥開啟,向底(dǐ)池中補水,補到一定程度,浮球閥自動關閉,以保證底池中的水位穩定。底池和四種管道相通:

1)循環水管。底池通過濾水器與循環(huán)水管相連,使落到底(dǐ)池的水能重複利用。濾水器的作(zuò)用是清除水中的雜物,以免噴嘴堵塞。

2)溢水管。底池通過溢水器與溢水管相(xiàng)連,以排出水池中維持一(yī)定水位(wèi)而多餘的水,在(zài)溢水器的喇叭口上有水封罩(zhào)可將噴水池內、外空(kōng)氣隔絕,防止噴水池內產生異味。

3)補水管。當用循環水對空氣進行絕熱(rè)加濕時,底池(chí)中的水將逐漸減少,泄(xiè)漏等原因也可能引起水溫降低(dī)。為了保證底池水位高低一定,且略低於溢水口,需設(shè)補水管並經浮球閥自動補水:

4)泄水(shuǐ)管(guǎn)。為了檢修、清洗(xǐ)和防凍等目的,在(zài)底池的底部需設泄水管,以便在需要(yào)泄水時,將池內的水全部泄至(zhì)下水(shuǐ)道。

為丁(dīng)觀察和檢(jiǎn)修的方便(biàn),噴水室應有防水照明燈和密封檢查門3

4.電加熱器

在中(zhōng)央空調係統中,除了用表麵式(shì)換(huàn)熱器加熱空氣外,還可采用電加(jiā)熱器對空氣進行加熱:

電加熱器是通過電阻絲將電能轉(zhuǎn)化為熱能來加熱空氣的設備:它具有結構緊湊、加熱均勻(yún)、熱量穩定、控製方便等優點(diǎn):但由於電加熱器是利用高品位能源,所以隻適合在一(yī)部分空調機(jī)

74屮央空調清洗技術

組和小型(xíng)空調機組中使用。在恒溫精度(dù)要求較高的(de)大型空調係統(tǒng)屮(chū),也常用電加熱器控製局部或作末級加熱器使用。

電加熱器有裸線式和管式兩種。

(1)裸線式電加(jiā)熱器裸(luǒ)線式電加熱器加熱迅速、惰性小、機(jī)構簡單;但易斷(duàn)線和漏電,安全性差,所以使用時(shí)必須要有可靠的(de)接地裝置,並(bìng)應與風機(jī)連(lián)鎖運行,以免(miǎn)發生安全事故:,

抽屜式電加熱器是一種常(cháng)用的裸線式電加熱器:

(2)管式電加熱器管式電(diàn)加熱器由管狀電熱元件組成,這種電熱元件是將金屬絲裝在特製的金屬套管中(zhōng),中間填充導(dǎo)熱性好的電絕緣材料。

管式電加熱器加熱均勻、熱量(liàng)穩定、經久、耐安全(quán)性好(hǎo),可直接裝在風道內,但其惰性較大,結(jié)構複(fù)雜_

5.空(kōng)氣加(jiā)濕設備(bèi)

(1)蒸汽加(jiā)濕器

1)蒸汽噴管(guǎn)蒸汽噴管是最簡弟的加濕裝置,它由直徑略大於供汽管的管段組成。管段上開有多個直徑(jìng)為2~3mm的小孔(kǒng)。蒸汽在管網壓力的作用下,由這些小孔噴出,混合到流經噴管周圍的空氣中去。小(xiǎo)孔的數目及直徑大小應根據需要的加(jiā)濕量來確定。

2)幹式蒸汽加濕器。幹式(shì)蒸汽加濕器是(shì)由蒸汽噴管、分離(lí)室、幹燥室和電動或氣動調節閥組成的裝置,如圖2-33所示。

幹式蒸汽加濕器的工作原理(lǐ)如下:

蒸汽先進(jìn)人噴管外套,加(jiā)熱管壁,再經擋(dǎng)板進入分離室,由於蒸汽流(liú)向的改變(biàn),通道麵積的(de)增大,蒸汽流速降低,所以(yǐ)有部分冷(lěng)凝(níng)水析出。分離出冷凝水的〒蒸汽,由分離室(shì)頂(dǐng)部的調節閥節流降壓後進人(rén)幹(gàn)燥室(shì),第二次分離出(chū)冷凝水,處理後(hòu)的(de)幹蒸汽經消聲腔進入噴管,由小孔噴出,對被調節空氣進行加濕。分離(lí)出(chū)的(de)冷凝水由疏水器排出。

幹蒸汽加濕器具(jù)有加濕速度快、均勻性好、能(néng)獲(huò)得高濕度、安裝方便、節能等優點。

第2章屮央空調係統t要結構部件75

蒸汽進(jìn)水

^

控製器

度拕節

開度調

孔濕器

^■*'製\

設〒孔管

風道

•離筒遇擋板擴(kuò)容麵分離去水滴

Q0060


設有套筒的蒸汽幹燥宇

接(jiē)間水管

Q

圖2-33幹式(shì)蒸汽加濕器示意閿

(2)電加濕器

1)電極式加濕器6電極式加濕器的結構如圖2-34所示。

圖2-34電極式加濕器的結(jié)構示意圖

76中央空(kōng)調清(qīng)洗技術

電極式加熱器是利用三根(gēn)銅棒或(huò)不鏽鋼棒插人盛水(shuǐ)的(de)容器中作(zuò)電極,將電極三相電源接通(tōng)後,就有電流從水中流過。在這裏水是導體.由於水的電阻比較(jiào)大,因而能被加熱蒸發成蒸汽。

除(chú)了三相電外,也有使(shǐ)用兩根電極的加濕器:

電(diàn)極式加濕(shī)器(qì)結(jié)構緊湊,而且加濕量也容易控製,所以用得(dé)較多。它的(de)缺點是耗電量大,電極上易結(jié)水垢和腐蝕=

2)電熱式加濕器。如圖2-35所(suǒ)示,電熱式加濕器是用管狀

元件通(tōng)電之後將(jiāng)水加熱而產生蒸汽:補(bǔ)水靠浮球閥自動(dòng)控製,以免發生斷水空燒現象。此種電熱式加濕器的加濕量大小取決於水(shuǐ)溫和水的表麵積。

電熱式加濕器的(de)排汙周期與電極式基(jī)本相同,其除垢周期比電極式(shì)加濕器應稍短些。

6.空氣去濕設備

(1)加熱通風(fēng)去濕機加熱通風去濕機(jī)由加熱器、送風機、排風(fēng)機組成。它將室內濕(shī)度較高的空氣排到室外,而將室外空氣吸入並加熱後送入室(shì)內,以達(dá)到對室(shì)內空氣去濕的目(mù)的

(2)製冷式(shì)機械去濕機製冷式機械去濕機(jī)由製冷係統和通風係統組成,如圖2-36所示、

製冷係統采用單級蒸汽壓縮製(zhì)冷,由(yóu)壓縮機、冷凝(níng)器、毛細管、蒸發器等實現製冷劑循環製冷,並使蒸(zhēng)發器表(biǎo)麵溫度降到空氣露(lù)點溫度以下.這樣(yàng)當空氣在通風係統的作用(yòng)下經過蒸發器

第2章屮央空調係統上要結構部件77

時,空氣中的水蒸氣就凝結成水而析出,使空氣中的含濕M降

低(dī)。而後,空氣又經冷(lěng)凝器(qì),其相對濕度下降後,經通風係統返回室內達到去濕(shī)的目(mù)的。

(3)吸收式去(qù)濕機按(àn)除濕物質的狀態,吸收式去濕(shī)機可分為固體(tǐ)去濕機和液(yè)體除濕(shī)機兩類。這裏我們僅就固體去濕機做(zuò)具體的了解。

固體去(qù)濕機可分為矽膠去濕機、氯化鋰除濕機兩類。

吸收其散(sàn)發的熱量後溫度升高(gāo),使

圖(tú)2-36製冷式機械(xiè)去濕機I一風機2—冷凝器(qì)3■-毛細管

s’

1)矽膠去濕機。矽膠去濕機(jī)是利用矽(guī)膠來吸收空

氣中的(de)水蒸氣,達到給空氣4一空氣過濾器5-蒸發器6-集水盤去濕的目的:常見的矽膠去7—冷(lěng)凍機8—機殼(ké)

濕機(jī)有三種形式:抽屜(tì)式,固定轉換式和電加熱轉筒式。

①抽屜式去濕機的結構如圖2-37所示。



r.

—-L

1

圖2-37抽屜式去濕(shī)機的結構1-■外殼2—抽屜式除濕層3—分(fèn)風隔板4_密封門

抽屜式去濕機的工(gōng)作原理如下:

需(xū)要去濕的空氣在風機的作用下由分風隔板進人矽膠層除

78中央空(kōng)調清洗技術

濕,除濕(shī)後的幹燥空氣由風道送入房(fáng)間。

矽膠的吸水能(néng)力有一(yī)定限製,沒有吸水的矽膠為淡紫色顆

粒,隨著吸收量的增加,顏色逐漸變為淡粉色,最終失去吸水能力。當矽膠失效後,應取出抽屜,取下矽膠,通(tōng)過加(jiā)熱的方法,將(jiāng)失去吸水能力的矽膠再生或(huò)更(gèng)換新的矽膠。

②固定轉換式去濕機(jī)的結構如圖2-38所示:

8

圖2-38固定轉換式去濕機的結(jié)構1_濕空氣人口(kǒu)2、7—風機3、5—轉換開關4.9一矽膠筒6—加熱器8—再生空氣人口

固(gù)定轉換式去濕機的工作原(yuán)理如

工作時,它(tā)的兩個(gè)矽膠筒輪流進行吸水工作,空氣經風機及轉(zhuǎn)換開關進人左邊的矽膠筒吸水後經(jīng)轉換開關5排出後(hòu)由風道送入室內:同時(shí)空氣還由風機7作用(yòng),經加熱(rè)器升溫後進人另一個矽膠筒(tǒng)給矽膠加熱使其再生。它們通過轉換開關控製3

③電加熱轉筒式(shì)去濕機的結構(gòu)如圖2-39所示。

電加熱轉筒式去濕(shī)機的工作原理如下:

電加熱(rè)轉筒式(shì)去濕(shī)機中裝有一個矽膠筒,工作(zuò)時矽膠筒就緩

第2章中央空調係(xì)統(tǒng)主耍結(jié)構部件79

W2-39電加熱轉筒式去濕機的結溝(gōu)1一箱體2—矽膠轉筒3_電加熱器4—密閉隔風板5—濕空氣進U6—蒸發器7—離心式風機8—幹空氣出風[丨9一再生空氣進口(kǒu)10—再(zài)生空氣出口

慢轉動.由密閉隔風板分成再生區和除濕區(qū)。空氣經蒸發器降溫後進人除(chú)濕區,除濕後由風機送入室內,與此同時,再生區的矽膠(jiāo)則被加熱而恢複吸水能力後再轉到(dào)除濕區進行除濕。

2)氯化鋰除(chú)濕機。氯化鋰除濕機的結構如圖240所示。氯化鋰除濕機的除濕係統(tǒng)由吸濕轉輪(lún)、風機、過濾器(qì)等組

成,吸濕轉輪是將吸濕劑和鋁均勻地吸在兩條石棉紙上,再將紙卷成具(jù)有蜂窩通道的圓柱體,其中吸濕(shī)劑(jì)是用來吸收水分(fèn)的,而(ér)鋁的作用是(shì)將吸濕劑固定在石棉紙上。

其再生係統(tǒng)由電加熱器、風機和隔板組成,隔板將轉輪分成再生區和吸濕區。

氯化鋰轉輪除濕機的工作原理如圖241所示。

80中央空調清洗技術

再生空氣入口

處理空氣出口

圖240氯化鋰除濕(shī)機的結構1一機殼2—電動機3—減速器4一傳動裝置5—轉芯6—除濕空氣用過(guò)濾器(楔形、泡沫塑料)7—再生風機

8—電器控製箱9一(yī)電加熱器10—調風閥11一再生空氣用(yòng)過濾器(板式,泡沫塑料)12—動力配電箱13—電接點溫度計(jì)

圖241氯化ffl轉輪除濕機的L作原理(lǐ)

第2章屮央空調係統fc要結構部件81

需要除濕的空氣在風機的作用下(xià)進人吸濕轉輪,失去水分後送(sòng)入空調房間:再生空氣在再生(shēng)風(fēng)機的作用下進人再生區,經加熱器加熱至120丈後,將轉輪(lún)內水分汽化後帶出箱外並排出室外,可以連(lián)續地取得(dé)幹燥空氣。

2.3.2空氣質量控製及(jí)淨(jìng)化設備

1.活(huó)性炭吸附器

(1)活性炭活性炭的主要材料為硬質植(zhí)物和果核(hé)等,經過加工活化後,碳的(de)內部形成極小的非封(fēng)閉孔(kǒng)隙.lg活性炭的有效接觸麵積高達(dá)1000m2,而每升活性炭就有485g,因此,它具有很強的吸附能力對•些氣體而言(yán),活性炭的吸附量等於它本身質量的1/6~1/5。

活性(xìng)炭的吸附量在接近或達到吸(xī)附保持量時,其吸附能力將下降(jiàng)或失效,這(zhè)時就需要更換已飽和的活性炭或對其再生。表2-15中提供了服務對象不同的通風空調所需的活性炭用量及其壽命(或再(zài)生周期)。

表2-1S活性炭用量及其壽命

用途每lOOOm'/h所需活性炭用量平均使用壽命

居住建築10>2年

商業建築10-121.0~1.5年

工業建築160.5〜1.0年

(2)活性炭吸附器活性炭呈顆粒狀,可以裝在不同形狀的多孔或(huò)網狀的容器內形成活性炭吸(xī)附器。為防止活性(xìng)炭吸(xī)附器被灰塵(chén)堵塞,應沒置初效過濾器加以保(bǎo)護:

活性炭吸附器是用活(huó)性炭吸附有毒有害成分的特性來淨化空氣的,可利用不(bú)同的浸漬劑來有針對(duì)性地淨(jìng)化空氣。活性炭不能再生,或者再(zài)生不經濟,僅能一次性使用。因此,活性炭(tàn)空氣(qì)淨化(huà)器(qì)多用於小(xiǎo)型空調係統,

82中央空調淸(qīng)洗技術

2.負離子發生器

在雨後森(sēn)林中(zhōng),人們普遍感覺空氣清新,這主要是由於空(kōng)氣中負離子增多。通常在潔淨的(de)山區離子(zǐ)濃度可達2000個(gè)/cm3以上,在農村可(kě)達(dá)1000~1500個/cm3,而在城(chéng)市則隻有200~400個/cm3。一般空氣中正離子數大於負離子數。

一些研究結果認為:負離(lí)子對人體有良好(hǎo)的生理作用,可降低血壓、抑製哮喘、對(duì)神經係統有鎮靜作用並有利於消除疲勞等。

為增加負離子的濃度,可采用人工產生負離子的方(fāng)法,即利用電暈放電、紫外線照射或利用放(fàng)射性物質使空氣電離。比(bǐ)較常用的(de)方法是利(lì)用電暈放電法。人(rén)工負離子(zǐ)發生器類似於靜電集塵器的原理(lǐ),不過不是要使負離子不被吸引中和,而是(shì)通過(guò)離子流或通過(guò)專設的風扇使空氣中的負離子增加,達到改善空氣質量的目的。

負離(lí)子發(fā)生器隨其功率的大小所產生的負離子數量有懸殊差異,同時也(yě)與距離有極(jí)其密切的關係,並且(qiě)容易吸附(fù)灰(huī)塵堵塞而難以清洗,因而使得該技術的應用(yòng)受到很大的局限-

3.光觸媒型空氣(qì)淨化(huà)器

它是(shì)國(guó)外推出的新型高(gāo)效空(kōng)氣淨化材料光觸媒,應用於(yú)健康空調。

一般認為,光觸媒就是經過光敏劑嚴格處理的活性炭,光敏劑是光(guāng)觸媒(méi)的核心。光觸媒的工(gōng)作原(yuán)理是利用(yòng)塗敷光敏劑的活性炭微孔來吸附(fù)有害氣體。連續使用0.5~1年,達(dá)到一定飽和程度後,將(jiāng)其拆卸下來,置於陽光下暴曬6~8h,再置(zhì)於室外大氣(qì)中晾曬8~16h即可重新使用(yòng)3

應該指出的是,光觸媒裝置同時必須設置初效過濾器,以保護(hù)光(guāng)觸媒空(kōng)氣(qì)淨化器(qì)的使用壽命。

4.生物透析膜片除臭係統

它是美(měi)國的VAPORTEK公司研製(zhì)的一種新式生物透析(xī)膜片除臭係(xì)統。該膜片釋放的脫臭離子不僅可以(yǐ)除去空氣中的臭氣成

第2章(zhāng)中(zhōng)央空調係統主(zhǔ)要(yào)結構部件(jiàn)83

分,並且(qiě)更能積(jī)極地滲透到牆壁、家具(jù)、床、器具、地毯等內部於根源處切斷臭味的產生可(kě)用於辦(bàn)公室、飯店、住宅等臭味強度比較低的場合,也可用於生產過程中產生臭味強度比較大的場所。

5.空氣過濾器

空氣過濾器可分為初(chū)效過濾器(qì)、中效過濾(lǜ)器和高效過(guò)濾器。此外,也有(yǒu)用靜電的,還有(yǒu)結合各種新技(jì)術的。

(1)初效過濾(lǜ)器初效過濾器主要過濾10~100(jini的大顆粒物質,多以粗(cū)、中孔泡沫塑料和無紡布等為原料,用F空氣預處理。

(2)中效過濾器(qì)中(zhōng)效(xiào)過(guò)濾器(qì)主要過濾1~lOpjn的灰(huī)塵,多(duō)以細孔泡沫(mò)塑料和(hé)合(hé)成(chéng)纖維為原料。

(3)高效過濾(lǜ)器高效過濾器主要過濾微小顆粒物質,多以玻璃纖維(wéi)和合(hé)成纖維為原料(liào)。

6.靜電集塵器

在空(kōng)調淨(jìng)化(huà)中,常用的靜電集塵器為兩段式:第一段為電離段,第二段為集塵段。

在電離段,由(yóu)電源輸出的高電壓使正電極(jí)表(biǎo)麵電場非常強,以致在空間內產生(shēng)電暈,形成數量相等(děng)的正離子和負離子。正離子(zǐ)被接地負極所吸引,負離子被放電正極所吸引,由於放電正(zhèng)極和接地負極之間形成的電位梯度是很(hěn)大的不均勻電場(chǎng),負離(lí)子易(yì)被放電正(zhèng)極所中和。因(yīn)此,當氣溶(róng)膠粒子通過電離段時,多數附有正離子,使微粒帶正電,少數帶負電3

在集(jí)塵段,由平行金屬板相間構成正(zhèng)負電極,在正極板上加有高(gāo)電(diàn)壓,以產生一個均勻平行的電場,帶正電的粒子流入(rù)該平行電場後,則被正極板排斥,被負(fù)極板吸(xī)引並最終被捕集。帶負極的粒子正好相反,被正極所(suǒ)捕集。

靜電集塵器的集塵效率主要取決於電場強度、氣溶膠流速、塵粒大小及集塵板的幾何尺寸等。

積在極板上的灰塵需要定期清洗,小型靜電集塵器的集塵段

84中央空調清洗技術(shù)

可整體取(qǔ)出清洗。清洗後需烘幹再用。

2.3.3空氣輸送(sòng)設備

1.風機

風機是(shì)確保空氣在係統中正常流動的動(dòng)力源,它提(tí)供的動力包括(kuò)動(dòng)壓和靜壓兩部分。動壓是空氣產(chǎn)生流動的壓力;靜壓則是用於克服空氣在管道(dào)中流動的阻力,二者之和稱為全壓。

風機主(zhǔ)要分為離心風(fēng)機、軸流(liú)風機和其他風機。

(1)離心(xīn)風機離心式風機具有風壓高、風量可調、相對噪聲較低、可將空(kōng)氣(qì)進行遠(yuǎn)距離輸送的特點,適用於噪聲要求較低(dī)、高風壓的場合。

1)結構。離心風機的(de)空氣流向垂直於主軸,它主要是由葉輪、機殼、出風口、進風口和電動機組成:葉輪安裝在電動機主軸上隨著(zhe)電動機高速轉動。葉輪上的葉片將(jiāng)空(kōng)氣(qì)從進風口吸入,然後被甩向機殼,並由機殼收集、增壓後由(yóu)出風口排出。

2)分類。離心風機按出口方向可分為左旋和右旋,從電動機一端正視,葉輪順時針方向旋轉稱為右旋,逆時針方(fāng)向旋轉稱為左旋。

(2)軸流風(fēng)機軸流式風機風壓較(jiào)低、風(fēng)量較大、噪聲相對較大、耗電少、占地麵積(jī)少、便於維修。

軸流式風機的空氣流向平行於(yú)主軸,它主要(yào)由葉片、圓筒形出風口、鍾罩型進風口、電動機組(zǔ)成。葉片安裝在主軸上,隨著電動機高速運動,將(jiāng)空氣從進風口(kǒu)吸入,沿圓筒形出風口排出(chū)。

(3)其他風機

1)貫流式風機。貫流式風機采用一(yī)個筒形葉輪,其噪聲介(jiè)於(yú)離心風機和(hé)軸流風機之(zhī)間(jiān),可(kě)獲得扁平而高(gāo)速的(de)氣流,出風(fēng)口細長,結構簡單,常用於風幕機、風機盤管和家用空調室內側(cè)風機:

2)混(hún)流式風(fēng)機。混(hún)流式風(fēng)機又稱子午加速軸流風機。它兼有離心風(fēng)機和軸流風機的優點,其出風筒為錐形,空(kōng)氣在其中被

第2茯中央空調係(xì)統主要結構部件85

加速(sù),它既能產生高風壓,又能維(wéi)持軸(zhóu)流風機的高風量。另外,混流式(shì)風機還具有結構簡單、造(zào)價低、維護方便(biàn)等特點。

2.風道

(1)材料

1)金屬風道。金屬風道的材料有鍍鋅鐵皮、薄鋼板和不鏽鋼板等=

2)非金屬風(fēng)道。非金屬風道的材料有玻璃鋼、塑料、混凝土風道(dào)等。

3)新型材料風道。在新型空(kōng)調中也有用玻璃纖維板或兩層金屬間加隔熱材料的預製保溫板做(zuò)成的風道,但造價較高(gāo)。

(2)形式風(fēng)道按幾何形狀有圓形風道和矩形風道兩種。

1)圓形風道。圓形風道的強度大、消耗材料少,但加工工藝較複雜(zá),占用空間大,不易布置美觀(guān),常用於民用建築的暗裝,或用(yòng)於工廠廠房、地下(xià)人防的暗裝(zhuāng)管道。

2)矩形風道。矩形風道易亍布置,便於與建築空間配合,且容易加工,因而目(mù)前使用(yòng)較為普遍。

(3)風(fēng)道保溫風道(dào)的(de)保溫是為了減(jiǎn)少管道的能量損失,防止管道表麵產(chǎn)生結露現象,並(bìng)保證進入空調房間的空氣參數達到規定值。

目前(qián)常用的保溫材料有阻燃性聚苯乙烯或玻璃纖維板,以及較新型的高倍率的獨立氣泡聚乙烯泡沫塑料板。

風道的保溫結構由防腐層、保溫層、防潮層和保護層組成。防腐層一般為1~2道防腐漆。常用的(de)保(bǎo)護層和(hé)防潮層有金屬保護層和複合保護(hù)層兩種。金屬保護(hù)層常采用鍍鋅薄鋼板或鋁合金板;而複(fù)合(hé)保護層則有玻璃絲布、複合鋁箔及玻璃鋼等。

3.送、回風口

(1)風口的作(zuò)用經過熱濕處理的空氣通過送風口送入室內,進行熱濕交換後,空氣通過回風口回到空調(diào)機(jī)組中再進行處理。合理地選擇送、回風口的形式,確定送、回風口的位置,就可以在整個房間形成均勻的溫度、濕度、氣流速度和空氣潔(jié)淨

86中央空調清洗技術

度,以滿足生產工藝的要求和人員的舒適要求。

(2)風口的類型空調工程中常用送(sòng)風口的類型、特點及

適用範圍見表2-16:常(cháng)用的回風口有網格式、固定百葉式和活動百葉式。

表2-16常用送風口的類型、特點及適用範圍

空氣分離器的類屯送風口類型形(xíng)式氣流類型及調節性能適(shì)用(yòng)範圍備注

側送風U格柵送風口(kǒu)有(yǒu)葉片固定和葉片可調兩種,不帶風量調節閥1.屬圓射流2.葉片可調(diào)格柵,可根(gēn)據(jù)需要調節上H頃(qǐng)角或擴散角3.不能調節風(fēng)口風量要求不高的一般空調葉片固定的格柵送(sòng)風口(kǒu)可做回風口用.也可做新風「I

單層百葉送風口(kǒu)葉片橫裝為H型,豎裝為(wéi)V型(xíng),均帶有(yǒu)對開式(shì)風量調(diào)節(jiē)閥1.屬圓射流2.H型可調(diào)豎向擴散角度,V型(xíng)可調水平擴散角度用T-般(bān)精度的空調(diào)工(gōng)程單層百(bǎi)葉風口與過濾器配套使用可做回風U

雙層百(bǎi)葉送風口外層葉片橫裝,內層葉片(piàn)豎裝(zhuāng)為HV型.外層葉片豎裝,內層葉片橫裝為VH型,兩種形式均帶有對開式風量調節閥.也可裝(zhuāng)配町調式導流片1.屬圓射流2.外(wài)層葉片可調,可(kě)根據需要調(diào)傳豎(shù)向以及水平擴(kuò)散(sàn)角(jiǎo)度用(yòng)於公共(gòng)建(jiàn)築的舒適性空調,以及較高精密的工藝性空調(diào)葉片可調成四種吹出角,調整範闈為0°~180°

條縫形百葉送風n長寬比大於10.葉片橫裝(zhuāng)可調的格柵(shān)風U,或者與對開式風(fēng)量調節閥組裝(zhuāng)在一起的條縫百葉風口1.屬平麵射流2.根據需要可調節上下傾角3.必要(yào)時可(kě)調節風量可做(zuò)風機盤管(guǎn)出風(fēng)口(kǒu)

第2卓中央空調係統(tǒng)主要結構部件87

(續(xù))

空氣分離器的(de)類屯(tún)送風口類(lèi)型(xíng)形式(shì)氣(qì)流類型及調節性能適用範圍備注

散流器圓形(方形)直片式散流器擴散(sàn)圈為三(sān)層(céng)錐形麵,拆裝(zhuāng)方便,可與單開閥板式或雙開閥板(bǎn)式風量(liàng)調節閥配套使用1.擴散圈掛在上.麵一檔呈下送(sòng)流型,掛(guà)在(zài)下麵一檔呈平送流型2.能調節送風量用於公共建築(zhù)的舒適性空調和]:藝(yì)空調

圓盤形散流(liú)器圓盤呈倒磨菇形(xíng),拆裝方便。可與單開成(chéng)雙開閥(fá)板風量調疚閥配套使用1.圓盤掛在上麵一檔呈下送流型,掛在(zài)下麵•檔呈平送貼附流型2.能調節送風置

流線型散流器散流器及其擴散圈呈流線(xiàn)型,可調節風量氣(qì)流呈下送流裀,采用密集布(bù)置用於淨化空調

方形(矩形)散流器擴散圈的形(xíng)式有十多種,可形(xíng)成1〜4個不同的送風方向.可與對開式多葉調節閥或單開(kāi)閥板式調節閥配套使用,拆裝方(fāng)便1.平送貼(tiē)附流型2.能調節送風量閈f•公共建築的舒適性空(kōng)調

條縫(線形)形散流器長寬比很大,葉片單(dān)向傾斜為(wéi)-•麵送風,葉片雙向(xiàng)傾斜為兩麵送風氣流呈平送(sòng)貼附流型用於公共建築的舒適性空!調

88中央空調清洗技術

(續)

空氣分離器的類(lèi)型送(sòng)風口類型形(xíng)式氣流(liú)類型及調節性能適用範圍備注

噴射型(xíng)送風口(kǒu)圓形噴□出口帶較(jiào)小的收縮角度屬於圓射(shè)流(liú),不能調控(kòng)送風(fēng)量用於公共建築和高大廠房的一般空調

矩形噴匚1出口漸縮。與送風主管流量調節閥配套使用屬於圓射流(liú),能調控送風量用T公(gōng)共建築和高大廠(chǎng)房的一般空調

球形旋轉噴口帶較短(duǎn)的圓柱噴(pēn)U,與轉動(dòng)球體相連接屬於圓射(shè)流,既能調(diào)節氣流方向乂能調節送風量用於空調和通風位送(sòng)風

無芯管旋流送(sòng)風口圓柱形旋流(liú)送風(fēng)□由風口殼體與無芯管起旋器組(zǔ)裝而成、帶風量(liàng)調節閥向下吹(chuī)出流型用於公共建築和(hé)工業廠房的一般空調

旋流(liú)吸頂散流器可調成吹出流(liú)型和貼附(fù)流型

旋流凸緣散流器可調成吹出流型、冷風(fēng)散流(liú)型和熱風貼附流型

條形送風口活葉條形散流器(qì)J長寬比十分大,在(zài)槽內(nèi)采用兩個可調葉片來控製氣(qì)流方向可調成(chéng)平送貼(tiē)附流型,也可調成垂(chuí)直(zhí)F送流(liú)型,可使氣流朝一側送出(chū).也可朝兩側送(sòng)出用(yòng)於公共建築的舒適(shì)性空調

第2章中央(yāng)空調係統主要結構(gòu)部件89

(續)

空氣分離器的類型送風口類型形式(shì)氣流類型及調節性能適用範圍備注

孔板送風口擴散孔板(bǎn)送風口由鋁合金(jīn)板(bǎn)和髙效過濾器組成的高效過(guò)濾(lǜ)送風□亂流型用於亂流潔淨室的末端送風裝置(zhì),也可作為淨化係統的送風口(kǒu)

4.風閥

中央空調係統的風閥可分為一次調節閥、自(zì)動調節閥和防火排煙閥。

(1)一次(cì)調節(jiē)閥一次調節(jiē)閥主要用於係統調試,調好後閥門位置就保持不變,如三通閥、蝶閥(fá)、對開多葉閥、插板閥等。

(2)自動調節閥自動調節閥是係統運行中需要經常調節的閥門,它要(yào)求執(zhí)行機構的行程與風量成正比(bǐ)或接近成正比,多采用順開式多葉調節閥和密封對開多葉調節閥。新風調節閥常采用順開(kāi)式多葉調節閥;係統風量調節閥多采用密封對開多葉調節閥(fá)。

(3)防火排(pái)煙閥

1)防火閥。防火閥用(yòng)於與防火分區貫通的場合。當發生火災時,火焰侵入(rù)煙道,高溫使閥門上的易(yì)熔合金熔解,或使合金(jīn)產生變形而使閥門自(zì)動(dòng)關(guān)閉。防火閥與普通(tōng)的風量調節閥結合使用可兼起(qǐ)風量調節(jiē)的作用,則可稱為(wéi)防火調節閥.防火(huǒ)閥的動作溫度為70T。

2)防(fáng)煙閥。防煙閥是與煙感器(qì)連鎖的閥門,即通過能夠探知火(huǒ)災初期發生煙氣的煙感器來關閉風門,以防止其他防火分區

90中央空調清洗技術

的(de)煙氣侵人本區:

3)排煙閥。排煙閥應用於排煙係統的管道上,火災發生吋,煙感探頭(tóu)發出火災信號,控製中心接(jiē)通排煙閥上的電源,將(jiāng)閥門(mén)迅速打開進(jìn)行排煙(yān)。當排煙溫度(dù)達到280T時,排煙閥自動(dòng)關(guān)閉=排煙係統停止運行(háng)。

2.3.4空氣分配(pèi)設備

空氣分配設備是安裝(zhuāng)在不同位置的各種類(lèi)型的送風末端設備與排風設備(送風口和進風口),它們起(qǐ)合(hé)理(lǐ)組織分配室(shì)內氣流的作用,使室內的空氣溫度場及速度場滿足要求。

如圖242所示為空調房間的(de)幾種送風方式。

a)c)

圖242空調房間的幾(jǐ)種送風方(fāng)式側送風b)散流器送風c)條縫送風d)地板送風

第3章中央空(kōng)調係統(tǒng)汙垢的成(chéng)因及危害

中央空調(diào)在運行(háng)過程中,其水係統(tǒng)、通風係統不(bú)可避免地會(huì)產生各種汙垢一水垢、腐蝕、微生物(wù)藻類(lèi)等,這些汙垢的存(cún)在增加了設備的維(wéi)修費(fèi)用,大大縮短了(le)設備的運行壽命。本章(zhāng)中,我們來對中央空調係統(tǒng)汙垢的成因及危害做詳細(xì)的了解:

3.1中央空調水係統的汙垢和腐蝕

中央(yāng)空調中有冷卻水(shuǐ)和冷凍水。水是一種良好的(de)冷卻介質,比(bǐ)較(jiào)價(jià)廉,但即使經過自來水廠等處理過的水(shuǐ)仍然不同程度地含有溶解固體、氣體及各種懸(xuán)浮物。這些溶解固體、氣體及懸浮物能引起諸如沉積物腐濁、微生物(藻類、菌泥)繁殖等問題,而(ér)這些問題的存在,會給中央空調的安全運行帶來危害。

3.1.1中央空(kōng)調冷卻水係統生成的汙垢

中央空調冷卻水係統在日常運行過程中,會生成以下一些汙垢(gòu)。

1.沉積物

中央空調的冷卻水係(xì)統在運行過程中,會有各種物質沉積在(zài)換熱器的表麵,這(zhè)些物質統稱為沉積物。

(1)沉(chén)積(jī)物(wù)的分類(lèi)不同的文(wén)獻對沉積物的分類也不完全一致,有的將沉積物統稱為汙垢(gòu),汙(wū)垢也(yě)包(bāo)括水(shuǐ)垢。有的(de)將沉積物(wù)分為(wéi)汙垢和水垢(gòu)兩大類,汙垢中不包括水垢。這裏我們選擇後一種分類方法(fǎ)。

實際上,沉積物是(shì)各類垢的混合物,習慣上常將其稱為汙

92屮央空調清洗技術

垢。例如,沉(chén)積物的取樣分析就是通常所(suǒ)說的汙垢分析;垢樣分析或汙垢(gòu)成分、汙垢密度、汙垢熱(rè)導(dǎo)率及汙垢沉積速(sù)率中的“汙垢”實際上都是指包括水垢在內的沉(chén)積物(wù)、一般認為,英語foulwg是不包括水垢的軟垢,但習慣上(shàng)又將其譯為“汙垢”,與上述又有矛盾。本書采用了某些文獻的譯法(fǎ),將水(shuǐ)垢以(yǐ)外的軟垢(gòu)譯(yì)為“汙泥”,以與汙垢區別(bié)。

沉積物(wù)通(tōng)稱(chēng)為汙(wū)垢,分為水垢和汙泥兩大類。汙泥中又(yòu)包括淤泥、黏泥和腐蝕產物。各類沉積物的大致組成見表3-1。

表34各類沉(chén)積物的大致組成

汙泥相對水垢而言較疏鬆,又稱軟垢。常含有泥渣、粉塵、沙粒、腐濁產物、天然有機物、微生物菌落和分泌物、氧化鋁、磷酸鋁、磷酸鐵(tiě)及一般碎渣等

淤泥以泥沙為主的軟垢

黏泥又稱生物沉積物。由微生物(wù)及其分泌物(wù)和殘骸組成,為具有滑膩感的膠狀黏泥或黏液

腐(fǔ)蝕產物它們主要由水垢、淤泥、腐蝕產物和生物沉積物構成:通常人們把淤泥、腐蝕產物和生物沉積(jī)物三者稱為汙垢

(2)沉積物的來源中央空調冷卻水(shuǐ)係統沉積物的(de)來源有(yǒu)以下幾個方(fāng)麵。

1)來自補充水。未經預處理或預處理不良的補充水會將泥(ní)沙、懸浮物、微生物(wù)帶入中央空調水係統,即使澄清(qīng)、過(guò)濾、消毒良好的補充水也會有一定的渾(hún)濁度(dù)並帶有少量的微生物。澄清過程中還可能將混合凝劑的水解(jiě)產物、鋁或鐵離子留在補充水中。另(lìng)外,不管是否經過預處理,補充水中的溶解鹽都會帶人循環水係統。

2)來自空氣。泥沙、粉塵、微生物及其孢子會隨著空(kōng)氣帶入循環係統,有時昆(kūn)蟲(如甲殼蟲)也會大量帶人係統,引起

第3章屮央空調(diào)係統汙垢的成W及危(wēi)害93

換熱器堵(dǔ)塞。當冷卻塔周圍環境受到汙染時,硫化(huà)氫、二氧化硫、氨等腐蝕性氣體有可能隨空氣進人循環水中(zhōng)發生反應而間接造成沉積(jī)。

3)來自工藝介(jiè)質泄(xiè)漏。水(shuǐ)冷(lěng)器泄漏,特別是漏油或某些有(yǒu)機物會導致汙泥沉積。

4)來自化學處理藥劑。如在循環水中加鋅鹽或聚合磷酸鹽緩蝕劑,則有結鋅垢或磷酸(suān)鹽(yán)垢的可能性(xìng)。

5)來自係統腐濁所形成的腐(fǔ)蝕產物(wù)。

(3)沉積物的危害不管是硬垢(水垢)還是軟垢(gòu)(汙泥)沉積在換熱器(qì)上都會影響傳熱(rè),使得換熱器效率下降。嚴重時甚至(zhì)使換熱器堵塞,係統阻力增大,水泵和冷卻塔效率下降,能(néng)耗增加。此外,軟垢還會促進垢下(xià)腐(fǔ)濁。這種局部性的腐蝕比全麵腐蝕的危害性更大,能夠導(dǎo)致換熱器腐濁穿孔,特別是微(wēi)生物黏泥引(yǐn)起的垢下腐蝕,能在短時間內使換熱器泄漏,甚至造成非正常停產。

2.水垢

水垢一般都(dōu)由具有反常溶解度的(de)難溶或微溶的無機鹽組成,又稱為硬垢、水生垢、堿垢或礦物垢。

在中央空調(diào)循環冷卻(què)水係統中,最常見(jiàn)的難溶及(jí)微溶(róng)鹽類有碳酸鈣、磷酸鈣、硫酸鈣、矽酸鎂、磷酸鋅(xīn)等。當這些鹽類呈過飽和狀(zhuàng)態時,在一定條件下,可能在換熱器的表麵以水(shuǐ)垢的形態(tài)析(xī)出。水垢是具有固定品格的無機鹽類,以垂直於換熱器表麵的(de)方向定向(xiàng)生長,與金(jīn)屬表麵牢固(gù)結合,單(dān)一的(de)水垢一般比較硬、厚且致密。

在直流冷(lěng)卻水(shuǐ)或不加阻垢劑的循(xún)環冷卻(què)水係統中,當補充水中的鈣硬度大時,常產生這種硬垢(gòu)。水垢使(shǐ)換熱器效率下降、係統阻力增加,嚴重時(shí)甚至使換熱器堵塞(sāi),水垢對冷水機組性能的影響參見表3-2。

從表3-2中可看(kàn)出:水垢熱阻對製冷機性能影響很大,特別是對溴化鋰吸收式冷水機組影響(xiǎng)更大。

94中央空調清洗技術

表3-2水垢對冷水(shuǐ)機組性能的影(yǐng)響(xiǎng)

水垢層厚度8/mm水垢熱阻V(m2•K/W)換熱器傳熱係數/[U7(m2•K)]換(huàn)熱量增減情況(%)溴化鋰冷水機組壓縮式冷(lěng)水機組

冷卻水側增減製冷量(%)冷凍水側增(zēng)減製冷量(%)機(jī)組總增減製(zhì)冷量(%)冷卻(què)水側增減製冷量(%)冷(lěng)凍水側增減(jiǎn)製冷(lěng)量(%)機組總增減製冷量(%)

003880129108106114102.9104.7107.6

0.0750.0000433326114104103107101.4102.2103.6

0.150.0000862915100100100100100100100

0.300.0001722331809294.586.59896.894.8

0.450.000258194266.686.59076.596.794.691.3

0.600.000344166457.181.586.56895.793.188.8

一般冷水機組(zǔ)額定製冷量是按3=0.15mm,000086m2

•K/W標定,出廠的新機組由於換熱管一般均經(jīng)過鈍化處理,所以新機器的水垢熱阻#0,近似為5=0.075mm,Rf=0.000043m2•K/W。因此,出(chū)廠的新機組製冷量應比額定值大,對溴化鋰機組應大7%,對壓縮(suō)式冷水機組(zǔ)應大3.6%左右。所以選用(yòng)的新機組,不僅要(yào)達到額定(dìng)值,而(ér)且應該大於額定值。出廠的LiBr機組比額定製冷量要大7%。

水垢不易發生垢下腐蝕,一般不會使換熱器造成腐蝕泄漏。換熱器經酸(suān)洗除垢後,可以完全正(zhèng)常(cháng)使用並恢複正常傳熱效率。通常水垢在沉積過程中,常與淤泥、黏泥(ní)、腐蝕(shí)產(chǎn)物混合在一起成為汙垢,並不是單一的水垢。水垢的致垢離子基本(běn)上來自天然水,如Ca2+、Mg2\SO:_、SiO”、HCO;等離子均由補充水帶入。也有一(yī)部分致(zhì)垢離子是由循環水帶入的,如POl、Zn2+等離子。其中正(zhèng)磷酸根P0]_多由聚合磷酸鹽(六偏磷酸鈉或三聚磷酸鈉)水解而(ér)來。

(1)難溶或微溶(róng)鹽的溶度(dù)積在一定溫度下,飽和溶液中

第(dì)3章屮央(yāng)空調(diào)係統汙垢的成因及危害95

所含某些鹽類的量稱為該溫度下該鹽(yán)的溶解度。一(yī)般在室溫下(xià)(2or),每(měi)ioog水中該鹽類的(de)溶解度(dù)小於o.ig的為難溶鹽,在0.1~i.og的為微(wēi)溶鹽。水垢的組成多為難溶鹽或微溶鹽。難溶鹽或(huò)微溶鹽的溶解度都很小,常用溶度積來表示其溶解平衡(héng)狀況。表3-3中為部分難(微)溶鹽(yán)的溶度積。

表3-3部分(fèn)難(微)溶鹽的溶度積(251氣溫(wēn)條(tiáo)件下)

分子式溶度積&分子式溶度積心(xīn)分子式溶度積&

CaCO34.8xlO-9Fe(OH)21xlO"15Mn(OH)21.1xlO-13

Ca(OH)25.5xlO-6Fe(OH)33.2xl0~38ZnCO31.5xlO-11

CaS042.5xlO'5MgCO,1x10-5Zn(OH)27.1xlO-18

Cu(OH)25.OX1O'10Mg(OH)21.8xlO-"Ca3(PO4)3sxio-^oor)

FeCO35.7xl0-11MnCO33.8xlO'11

難溶或微溶鹽的飽和溶(róng)液中,當(dāng)溫度一定時,其離子的(de)物質的量濃度乘積為一個常數(shù),稱為溶度積或溶解(jiě)平衡常數。多離子的溶解平衡通式為

M^Ay^xM'+yA'~

式中?I、M——陰、陽離子的物(wù)質的量濃度(mol/L)(M=xS,.4=yS);

x、v陰、陽離子的價數;

S——溶解度(mol/L)。

當水中某些鹽(yán)類離子的物(wù)質的量濃度乘積等於(yú)溶度(dù)積時,為(wéi)飽和溶液;小於溶度積時(shí),為不飽和溶液;大於溶度積時,為過飽和溶液(yè)。過(guò)飽和時,可能發生水垢沉澱。

(2)難溶(róng)或微溶鹽的過飽和應該說是中(zhōng)央空調循環冷卻水係統的條件使難溶或微溶鹽類可能達到過飽和。其原因主要有以下方麵(miàn)。

1)由於濃(nóng)縮倍數的提(tí)高,使補充水帶入的大部分離子都成倍增長,也就是使一些難溶或微溶鹽(yán)類在水(shuǐ)中的含量提高了數

96中央空調淸洗(xǐ)技(jì)術

倍.但應說明(míng),碳酸氫根(HCOf)在水中的含量不是成倍增長的,如果用酸(suān)調節pH值,HCO3_甚至還可能下降。

2)由於係統水溫的(de)升高,使部分溶解度鹽類的溶解度降低(dī)了:碳酸鈣及隣(lín)酸鈣就是這種反常溶解度鹽類,其溶解度隨溫度的升高而(ér)降低。以碳酸鈣的(de)溶度(dù)積為例,20%;時為5.22x10_9,25冗時(shí)為4.8xl0-9、40T時為3.03xl0_9。因而水溫升高後碳酸鈣更容(róng)易過飽和。

3)由(yóu)於碳酸氫鹽是很不穩定的鹽類,其在換熱器表麵上受熱分解為碳酸鹽(yán)和二氧化碳。而碳(tàn)酸鈣的溶解度(dù)很低,因而很容易在換(huàn)熱器表麵形成碳酸鈣垢,其反應式如下。

Ca(HCO3)2—CaCO3;+H2O+CO2?

冷卻水通過冷卻塔相當(dāng)於一個曝氣過程,溶解在水中的C02

會溢出,因(yīn)此,水的(de)pH值會升高。此時,重碳酸鹽在堿性條件下會發生如下反應。

Ca(HCO3)2+2OH-=CaCO“+2H2O+C02t+02_

當水中(zhōng)溶有氯化鈣時,會產生下列置換(huàn)反應。

CaCl2+CO”CaCO3|+2C1—

如水(shuǐ)中有適量(liàng)的磷酸鹽時,磷酸根將與鈣離子產(chǎn)生磷酸鈣,其反應為(wéi)

2PO4-+3Ca2+=Ca3(PO4)2

上述一係列反應產生的CaCO;和Ca3(PO4)2均屬微溶性鹽,它們的溶解度比CaCl3和Ca,(PO4)2要小得多3此外,CaCO3和(hé)Ca3(PO4)2是隨著溫度的升高而降(jiàng)低。因此,在冷凝器的傳熱(rè)表(biǎo)麵上(shàng),這些微(wēi)溶性鹽很(hěn)容易達到過飽和狀態而從水中結晶(jīng)析出。當水流速度(dù)比較小或(huò)傳熱麵比較粗糙時(shí),這些(xiē)結晶沉積物就容易沉積在傳熱表麵上(shàng)形成水垢。

這些水垢都是由無機鹽組(zǔ)成,其結晶致(zhì)密,比較堅(jiān)硬,故又稱無機垢或(huò)硬垢。它們通常牢固地附(fù)著在(zài)換(huàn)熱器表麵或管道壁,不易被水衝洗掉。

第3$屮(chū)央空調係統汙垢的成凶(xiōng)及危害97

大多數情況下,中(zhōng)央空調水係統中形成的垢是以碳(tàn)酸鈣為主的,這是因為硫酸鈣(gài)的溶解度遠大於碳酸鈣。例如在01時,硫酸鈣的溶解度是180()mg/L,比碳酸鈣大90倍,所(suǒ)以碳酸(suān)鈣比硫酸鈣更容易析出。同時,天然水中溶解的(de)磷酸鹽較少,因此,除非向水中投入過量的磷酸鹽,否則(zé)磷酸鈣水垢將較$出現。

中央空調(diào)冷凍水係統一般為封閉式。冷凍水在•閉(bì)係統中循環(huán),水分不(bú)蒸發,不(bú)濃縮(suō),不存(cún)在(zài)溶解鹽的過飽(bǎo)和問題,水溫也很低。因(yīn)此,冷凍(dòng)水係統中(zhōng)的水垢(gòu)可以說是很少的。

3.汙垢

汙垢一般是由顆粒細小的(de)泥沙、塵土、不溶性(xìng)鹽類的泥狀物、膠狀(zhuàng)氫氧化(huà)物、雜質(zhì)碎屑、油汙、細菌(jun1)和藻類的屍(shī)體及黏性分泌物等組成。這些物質本身不會形成汙垢,但(dàn)它們在冷卻水中起到了CaCO3微結晶的晶核作用,這就加速了CaCO3結晶析出的過程。當含有這些(xiē)物(wù)質(zhì)的水流經換熱器內表(biǎo)麵時,容易形成汙垢沉(chén)積物,特別是流(liú)速較慢的部分汙垢沉(chén)積物更多。這種沉積物一般體(tǐ)積較(jiào)大,質地疏鬆稀軟,故稱為軟垢。它們是引起垢下(xià)腐蝕的主要原因,也是某些細菌生存和繁殖的溫(wēn)床。

當防腐措施不當時,換熱器的換熱表麵經常會有鏽瘤狀腐蝕產物形成(chéng)的沉積物(wù),此類沉積(jī)物(wù)除了(le)影響傳熱外(wài),更嚴重的是(shì)助長了(le)某些細菌的繁(fán)殖(zhí),最終導致換(huàn)熱表麵腐蝕穿孔而泄漏Q

4.微生(shēng)物垢(gòu)

中央空調循環(huán)冷(lěng)卻水的工作溫度下,微生物生長旺盛.許多阻垢劑常常是微生物的營(yíng)養源,因此(cǐ),微生物黏泥(ní)的生長和汙垢堵塞是冷卻水及低溫換熱器的危害之一。

(1)微生物的(de)類型微生物是低等生物的統稱(chēng),中央空調冷卻水係統(tǒng)中常見的微生物有真菌、藻類、鐵細菌、硫(liú)酸鹽還原菌、硝化細菌和原生動物3它們繁殖速(sù)度快,在一段(duàn)時(shí)間內可形(xíng)成很大(dà)的群體-

(2)微生物的來源冷卻水(shuǐ)中微生物的來源有(yǒu)以(yǐ)下幾個方

麵(miàn):

98中央空調清洗技木

1)空氣及攜帶(dài)的灰塵等雜物。冷卻水和空氣在冷卻塔中充分接觸(chù),把空(kōng)氣中的(de)塵粒雜物洗滌進了水中。一座較大的冷卻塔每天進人水中的灰塵可能為幾十到上百千克,在有風或幹燥時可能會更多3灰塵中黏附著大量的微生物及其孢子(zǐ),lg普通的(de)土壤可(kě)能含有5x102~1x103個,lg肥沃的土壤可能含有1x109個以上的微生物及其孢子。

2)補充(chōng)水。補充水中或多或少地都會含有微生物(wù),較清潔的水中細菌總數為102~103個/mU這(zhè)些微生(shēng)物也(yě)隨(suí)著補充水進人冷卻水係統。

3)工業汙染和泄漏3工廠的泄漏也會使(shǐ)微生物進人冷卻水,雨水和其他冷卻水也會帶進微生物。

(3)微生物的生存條件不(bú)同種類的細菌對生存條(tiáo)件的要求差別(bié)很大,微生物(wù)的(de)生存(cún)一般需具備以下幾個條件3

1)營養。細菌由蛋(dàn)白(bái)質、碳水化合物、脂肪及微量元素組成,故需要碳、氫、氧、氮、硫、磷(lín)及微量元素為營養3根據營養來源不同(tóng),可(kě)分為兩類:

①自養菌(jun1)。能直接利用空氣中的二(èr)氧化碳及無機鹽類作為營養來源,為(wéi)無機營養型。

②異養菌=其營養來自(zì)於有機物質。

一般(bān)認(rèn)為中央空調循環冷卻水中COD大於10mg/L,就容易引(yǐn)起異養(yǎng)菌繁殖。

2)氧氣。細菌體內也有氧化還原的呼(hū)吸作用,在呼吸過程中吸收營養,排放廢物。按其(qí)呼吸方式(shì)可分為好氧菌和(hé)厭氧菌。

①好氧菌。好氧菌呼吸時必須有分子態氧存在,以便將有機物氧化成二氧化碳和水。

②厭氧菌。厭氧菌呼吸時不利用分子態氧,而是利用含氧的有機物(wù)或無機物,其呼吸產物不是二氧化碳(tàn)和水(shuǐ)。

此外(wài),有一類細(xì)菌,在有無分子態氧的環境下都能生存。

在中央空調循環冷(lěng)卻(què)水係統中,水在冷卻塔裏的(de)噴淋、曝氣過程為好氧微生物的(de)生長提供(gòng)了充足的溶解氧,好氧菌成為優(yōu)

第3章中央空調係統汙垢的成W及危害99

勢,占總菌數的90%。

3)溫度。每種細(xì)菌都(dōu)有一個最佳的繁殖溫度(dù),大部分細菌適合於30~451下生存繁殖、有的(de)細菌嗜冷,在0~251下容易生長繁殖(zhí);有的(de)則嗜熱,在45下容易生長繁(fán)殖。

4)濕度。微生物細胞中含水73%:85%,其生存及繁殖需要水分,幹燥時生長能力減弱,甚(shèn)至停i生長。不同微生物對幹燥的抵抗力也不同。

5)酸堿性。大部分細菌(jun1)適合於pH值6~9的中性或弱堿性條件下生存繁殖(zhí),絲狀菌易在酸性條件下生存繁殖。

6)光線。一般微生物不需要光線就可以生(shēng)存,況且光線中(zhōng)的紫外線對某些微生物(如黴菌(jun1))有殺滅作用;而光能自養微生物需依賴光線起光合作用才能生(shēng)存,如(rú)藻(zǎo)類含葉綠素即能利用陽光將二氧化碳合成有機碳(tàn)營養(yǎng)物。

7)其他。微生物對電磁波、X射線、放射線都很敏(mǐn)感(gǎn)。超聲波也(yě)能造成微生物細胞破裂而(ér)死亡。微生物對(duì)許多化學藥劑也很敏感,許多藥劑可用作對微(wēi)生物的殺生劑。

3.1.2中央空調冷卻水係統的金屬腐蝕

中央空調冷卻水係統(tǒng)的腐蝕通常是一些金屬腐蝕(shí)。

1.冷卻水中金屬腐蝕速(sù)度的表(biǎo)示(shì)方法

腐蝕(shí)速度又(yòu)稱為腐蝕速(sù)率或腐蝕率。文獻中有各種表示腐燭速度的方法和單位。過去工(gōng)業冷卻水(shuǐ)處理的文獻中廣泛使(shǐ)用mpy(密耳/年)作為腐濁速度的單位。其中(zhōng),m代表mil(密耳),是千分之一英寸(in),y則(zé)代表year(年),故mpy這一單位的物理意義是:如果金屬表麵各處的腐濁是均勻的,則金屬表麵每年的腐蝕深度將是多少mil。

近(jìn)些年來,隨著SI製(國際單位製)的(de)推廣,工業冷卻水處理的文獻(xiàn)中已經采用SI製的mm/a(毫(háo)米/年)和pn/a(微米/年)作為腐濁速度的單位。它們的物理意義是:如果金屬表麵各處的腐蝕是均(jun1)勻的,則金屬表麵每年的腐蝕深(shēn)度是多少(shǎo)mm

100中央空調清洗技術

(毫米)或|xrn(微米)。它們與mpy之間的換算關係如下1mpy=0.025mm/a=25|im/a

2.冷卻水中金(jīn)屬腐蝕的分類

金屬腐蝕有多種分類方法,見表(biǎo)34。

表34金屬腐蝕的分類(lèi)

分類方法類型

按腐蝕所處的環境(jìng)分類(lèi)可分為幹腐蝕、濕(shī)腐(fǔ)蝕、無水有機液體和氣體的腐蝕、溶鹽和熔渣中的腐蝕、熔融金屬(shǔ)中的腐蝕(shí)五大類

按腐蝕機(jī)理分類可分為化(huà)學腐蝕、電化學(xué)腐濁以及物理腐蝕三大類

按腐蝕的形態分類可(kě)分為全麵腐蝕、局部腐蝕和應力腐蝕e應力腐蝕也常歸於(yú)局部腐蝕的(de)範疇。一般情況(kuàng)下采用腐蝕形態的分類(lèi)法(fǎ)

此外(wài),還有按金屬材料、按應用範圍(wéi)或工業部(bù)門、按防護方法等來分類。

(1)全麵腐燭即腐蝕分(fèn)布在整個金屬表麵(miàn)上,它可以是均勻的(de),也可以是不均勻的。由於金屬表麵從微觀上存(cún)在陰陽極,形成極微小的腐(fǔ)蝕電池(chí)。這些微陽極和陰(yīn)極大(dà)量分布在整個金屬表麵上,形成了全麵腐蝕。由於(yú)這些(xiē)陰(yīn)陽極在碳鋼組織中排列(liè)卜分緊密(mì),陰陽(yáng)極並不分離,所以陰陽極的電位差極微小(xiǎo),也可(kě)以認為等於零因其陰陽(yáng)極麵積基本相等,又覆蓋(gài)在整個金屬表麵上,所以雖有腐蝕,但腐蝕相對較均勻(yún)。腐蝕產物在(zài)整個金屬表麵形成之後,又可(kě)能具(jù)有一定的保護作用,使腐蝕速度減慢。所以,全麵腐蝕的危(wēi)害性不(bú)是很大。設計時可以適(shì)當增加壁厚,留出金屬允(yǔn)許腐蝕的速度,以保證一定的使用期、

(2)局部腐(fǔ)蝕局部腐(fǔ)蝕(shí)隻集中於金屬的一定部位。局部腐蝕電池(chí)中的陰陽極通常可宏(hóng)觀地(dì)辨認出(chū)來,陰陽極是分(fèn)離的,並有電位差。般陰極麵積大於陽極麵積,腐蝕麵積較小較集中。腐蝕產物(wù)覆蓋不全麵,沒有保護作用。因此(cǐ),局部腐蝕的速度比全麵腐蝕的速度快,可以在短期內使金屬腐(fǔ)蝕穿孔或(huò)龜裂.

第(dì)3章屮央空調係統汙垢的成因及(jí)危害101

故危(wēi)害性也比全麵腐燭大。

點(diǎn)蝕、斑點腐蝕、縫隙(xì)腐蝕、選擇性(xìng)腐蝕、晶間腐蝕、磨(mó)損腐蝕、應力腐(fǔ)蝕以及微生(shēng)物腐濁均屬於局(jú)部腐蝕。防止局部腐濁是中央空調冷卻水中金屬防腐的關鍵。

對中(zhōng)央空調冷卻水係統來說,局部腐蝕可能是由於以下原因引起的(de):

1)用保護膜或塗料抑製腐蝕時(shí),保護膜局部破裂或(huò)塗料局部脫落,這些破裂(liè)或脫落的地(dì)方屬陽極,因而受到腐蝕。

2)金屬本身有缺陷,如表(biǎo)麵有(yǒu)切割、擦傷、縫隙或(huò)應力(lì)集中的地(dì)方,這些局部和其他(tā)地方相比,電位特別低,因此造成陽極而受到(dào)腐蝕(shí)。

3)致(zhì)密的碳酸鈣水垢(gòu),可以(yǐ)保護(hù)碳鋼不受水的腐蝕因此,當水垢局(jú)部剝離時,露出的金屬部分就成(chéng)為陽極,腐蝕便在(zài)這些(xiē)地方進行因此(cǐ),舊的中央空調冷卻水係統在(zài)開啟前必須將老垢清(qīng)洗幹淨,以減(jiǎn)少局(jú)部腐蝕。

4)金屬表麵所接(jiē)觸的水溶液中,由於氧的濃度不同,形成氧(yǎng)的濃差電池,富氧部分為陰極,而缺氧部分則成為(wéi)陽極(jí)受到腐(fǔ)蝕。

5)金屬表麵局部附著的沙粒、氧化膜、沉積物等使幹淨的表麵成為陰極,而粘附雜(zá)質的不(bú)幹淨部分(fèn)則由於(yú)缺氧而形成陽極,在這些粘附雜質的下麵.容易(yì)形成縫隙腐蝕。

3.冷卻水中金屬(shǔ)腐蝕的影響(xiǎng)因素

不同冷卻水係統中(zhōng)金屬的腐蝕(shí)形態和腐蝕速度是不同的為此,需要了解冷卻水係統中影響腐(fǔ)濁的各種因素,從而設法避開不(bú)利的因素,利用有(yǒu)利的因素,以減輕和防(fáng)止冷卻水中(zhōng)金屬設備的腐蝕。

冷卻水中金屬換熱設(shè)備腐蝕的影響因素很多,概(gài)括(kuò)起來可以分(fèn)為化學因(yīn)素、物理因素和微生物因(yīn)素:

(1)pH值冷卻水的(de)pH值對於金屬腐蝕速度的(de)影(yǐng)響往往取決於該金屬的氧化物在(zài)水中的溶解度對pH值的依賴關係.因

102中(zhōng)央空調清洗技術

為金屬的耐腐蝕性能與其(qí)表麵上的氧化膜的性能密切相關。如果該金屬的氧化物溶於酸性水溶液而不溶於堿性水溶液,例如鎳、鐵、鎂等,則該金屬在低pH值(zhí)時(shí)就腐蝕得快(kuài)一些,而在(zài)高PH值時就腐蝕得慢一(yī)些。必須指出(chū)的是,將鐵列入這一類金屬是有條件的,因為pH值很高時,鐵要溶解而生成鐵酸鹽。

圖3-1表示充氣軟水的pH值對鐵的腐蝕速度的影響。

5U1E)/超趔荽婆

1.00

(),

5057/52O.O.O.

V,„,,v.4

pH值

圖3-1軟(ruǎn)水的pH值對鐵的腐蝕速度的(de)影響

有些金屬的(de)氧化物既溶於酸性水溶液中,又溶(róng)於堿性(xìng)水溶液中。這些氧化物(wù)被稱為兩性氧化物,而這些金(jīn)屬則被稱為兩性金屬,例如鋁(lǚ)、鋅、鉛和錫。這些金屬在中間的pH值(zhí)範圍內具(jù)有最高的腐蝕穩定性。圖3-2中表(biǎo)示出水溶液的pH值對鋁腐(fǔ)蝕速度的影響,並可以(yǐ)作(zuò)為水的pH值對兩性金屬腐蝕速度影響的一個(gè)例子(zǐ)。

(2)陰離子金屬的腐濁速度與(yǔ)水中陰離(lí)子的種類有(yǒu)密切關係。水中不同的陰離子在增加金屬腐蝕速度方麵(miàn)具有以(yǐ)下的順序:

no3_<ch,coo'<so;_<cr<cio;

冷卻水中的cr、Br'r、so;-等活性離子能破壞碳鋼、

不鏽鋼和鋁(lǚ)等金屬或合金表麵(miàn)的鈍化膜,增加其腐蝕反應(yīng)的陽極

第3章中央空調係統汙(wū)垢(gòu)的成因及危害103

ooooo76543

>.ds/趔駕荽婆

100

90

80

20

10

c-HF

e-H;PO4

/-H2SO4

g-NH4OH

a-t'HsCOOH

h-HCl

500

250

7891011121314

2250

2000

3-/11|3/鴣趔勞<

175015001250100()750

2500


pH值

圖3-2鋁的腐蝕速度與PH值的關係

過程速度,引起金屬的局部腐蝕。

水中的鉻酸根(gēn)、亞硝酸根、鉬酸根、矽酸根和磷酸根等(děng)陰離

子則對鋼(gāng)有緩蝕作(zuò)用,其鹽類是一些常用的冷卻水緩蝕劑。

(3)絡合(hé)劑絡合劑又稱(chēng)配體3冷(lěng)卻(què)水(shuǐ)中常遇到的絡合(hé)劑有:NH3、CN_、EDTA和(hé)ATMP等。它們能與水中的金屬離子(例如銅離子)生成可溶性絡離子(配離子),使水中金屬離子的遊離濃度降低(dī),金屬的電極電(diàn)位(wèi)降低(向負極方向移(yí)動),從而使(shǐ)金屬的腐蝕速度(dù)增加(jiā)。例(lì)如,冷卻水中有氨存在時,由(yóu)於它能與銅離子生成穩定的四氨合銅絡離子Cu(NH3)^而使銅加速溶解3

(4)硬度水中鈣離子(zǐ)濃度和鎂離子濃度之和為(wéi)水的硬度。鈣(gài)、鎂離子濃度過高時,則會與水(shuǐ)中的碳酸根、磷酸根或矽酸根作用,生成碳酸鈣、磷酸鈣和矽酸鎂垢,引起(qǐ)垢下(xià)腐蝕。

(5)金屬離子冷卻水中的金(jīn)屬離子對腐蝕的影響大致有以下幾種情況:

1)冷卻水中的堿離子,例如鈉離子和鉀(jiǎ)離子,對金屬和合

104中央(yāng)空調清洗技術(shù)

金的腐蝕速度沒有明顯的或直接(jiē)的影響。

2)銅、銀、鉛等重金屬離(lí)子在冷卻水中(zhōng)對鋼、鋁、鎂、鋅這幾種常用金屬起(qǐ)有害作用。水中的(de)這些重金屬(shǔ)離(lí)子通過(guò)置換(huàn)作(zuò)用,以一個(gè)個小陰(yīn)極(jí)的形式析出在比它們活潑的基體金屬(鋼、鋁、鎂、鋅等)的表麵上,形成(chéng)一個個微電池(chí)而引起基體金屬(shǔ)的腐蝕。

在酸性(xìng)溶液中,Fe3+是一種陰極反應加(jiā)速劑。某些(xiē)礦物水具有強烈(liè)的腐蝕性,其原因就在於此。在中性溶液中,Fe2+卻可以抑製銅和銅(tóng)合(hé)金的腐蝕(shí)。

鋅離(lí)子在冷(lěng)卻水中對鋼有緩蝕作(zuò)用,因此鋅鹽被廣泛用作冷卻水緩濁劑。

(6)溶解的氣體

1)氧。氧在中性水(其中包括工業冷卻水)中對(duì)一些金(jīn)屬的腐蝕起著重要的作用.在腐(fǔ)蝕著的金屬表(biǎo)麵上,它起(qǐ)著陰極(jí)去極化劑的作用,促進金屬的腐蝕。除去氧後,水就(jiù)變得沒有腐蝕(shí)性了。

在某些情況下氧又是一(yī)種氧化性鈍化劑,它能使金屬鈍化,免於(yú)腐蝕。

氧(yǎng)對水(shuǐ)腐蝕性的影響隨金屬種類而變化:

①鋼鐵。在水對鋼鐵的腐蝕過程中,溶解氧的濃度是腐蝕速度的控製(zhì)因素3圖3-3中表示出了淡水中低碳鋼的腐蝕速(sù)度與氧含量和溫度間的關係。由圖可知,在實驗的溫度(dù)和氧含(hán)量的範圍內,低碳鋼的腐蝕速度隨氧含量的(de)增加而增加(jiā)。

②鋁。鋁的表麵在水中有生成氧化膜的傾向,甚至在(zài)沒有溶解氧的存在時也是如此。氧化膜的生長(zhǎng)有助於防止腐蝕。在鋁的腐蝕過程中(zhōng),水中的氧(yǎng)並不是一種腐蝕促進劑。

③銅和銅合金、用銅合(hé)金管製造的凝汽器廣泛應用於淡水冷卻水(shuǐ)中,其腐蝕速度較低。在很軟的水中,氧和二氧化碳含量高時,能使銅的腐濁速度(dù)增加_

2)二氧化碳。二氧化碳溶於冷卻水(shuǐ)中,生成碳酸或碳酸氫

第3章中央空調(diào)係統汙垢的成因及危害105

05050552-075276.5.3.2.1

0VEE)/避駕衷婆

012345678910

氧含量/(mg/L)

圖3-3淡水中低碳鋼的腐蝕速度與氧含量和溫度問的關係(xì)鹽,使水的pH值下降。水的酸性增加,將(jiāng)有助於氫的析出和金屬表麵膜的溶解破壞。

沒有氧的存在時,溶解狀態二氧化碳的存(cún)在會引起鋼和銅的(de)腐(fǔ)蝕,但不(bú)會引起鋁的(de)腐蝕。

3)氨。氨往往在工藝係統泄漏時進(jìn)人冷卻(què)水中。當冷卻水中存在氧化劑時,氨就選擇性地(dì)腐蝕銅,生成(chéng)可溶(róng)性的四氨合(hé)銅絡離子Cu(NH3)^o

4)硫化氫。硫化氫是能進(jìn)人冷卻水係統中的最有害的氣體之一。它是由於工藝過程汙染、大氣汙(wū)染、有機體汙染而進入的,或(huò)是由於硫酸鹽還原菌還原水中的硫酸鹽後生成的。

硫化氫會加速銅、鋼和合金鋼的腐(fǔ)蝕,尤其(qí)是加速凝汽器銅合金的點(diǎn)蝕,但硫化氫對鋁沒有腐蝕性。

5)二氧化硫。循環冷卻水係統中(zhōng)的(de)噴(pēn)淋式冷卻塔在運行(háng)過(guò)程中,會收集工業性大(dà)氣(qì)中的二氧(yǎng)化硫。溶解在水中的二氧化硫會降低循環冷卻水的pH值(zhí),增加它對金屬的(de)腐蝕。

6)氯=氯是控製冷卻水中微生物生長最常用的殺生劑(jì)。氯進入水中後(hòu),水解(jiě)生成鹽酸和次氯酸。

Ck+H,0=HC1+HC1O

其中(zhōng)的次氯酸是(shì)一種弱酸,在水中它將進行電離,

HC1O=H++C1CT

106中央空調清洗技術

當水中的(de)pH值(zhí)=7.5時,水中的HC1O和CIO—的濃度相等;當(dāng)PH值<7.5時(shí),HC1O的數量占優勢;當pH值>7.5時(shí),則CIO_的數量占優(yōu)勢。

在水中,對於一些金屬和有機化合物而言,氯是一(yī)種(zhǒng)非常強的氧化(huà)劑。它與水中的亞鐵離(lí)子相遇時,會發生下麵(miàn)的反應(yīng)而使亞鐵離(lí)子(zǐ)氧化成(chéng)高鐵的氫氧化物析(xī)出。

HC10+2Fe2++5H2O一2Fe(0H)3;+CP+5H+

這些氫氧化鐵通常會沉積在(zài)管壁上形成(chéng)汙垢。與此同時,水

的pH值將下降,水的含氯量將增加。此外,氯還會氧化水中的二價錳離子。

與水中的一些金屬離子反應後,剩下的氯還會與水中的氨和有(yǒu)機化合物反應,生成氯(lǜ)胺和含氯有機(jī)化合物(wù)。

(7)懸浮固體冷卻水中往往存(cún)在由泥土、砂粒、塵埃(āi)、腐(fǔ)蝕產物、水(shuǐ)垢、微生物黏泥等不溶性物質組成的懸浮(fú)物。這些懸浮物或者(zhě)是從空氣進人的(de),或(huò)者是由補充(chōng)水帶入的,也(yě)可能是在(zài)運(yùn)行(háng)中生(shēng)成的。當冷卻水的流(liú)速降低(dī)時,這些懸(xuán)浮物容易在換熱器部件的表麵生成疏鬆的沉積(jī)物,引起垢下腐蝕;當(dāng)冷卻水的流速過高時,這(zhè)些懸浮物的顆粒容(róng)易對硬度較低的金屬或合金(例如凝汽器中的黃銅(tóng)管)產生破損腐蝕。

(8)流速在淡水中,金屬的腐蝕主要是(shì)耗氧(yǎng)腐蝕。因此,在流速較低的時候,金屬的腐蝕速度(dù)隨(suí)水流速的增加而增加(jiā)。這是因為水的流速(sù)增加,水攜帶到金屬表麵(miàn)溶解(jiě)氧的量也隨之增加。當水的流(liú)速足夠高時,足量的氧到達金屬表麵使金屬部分或全部(bù)鈍化。如果鈍化發生,金屬的腐蝕速度將下降。這種情況如圖34所示。

如果水的流速繼續增加,這時水對金屬表麵上鈍化膜(mó)的衝擊(jī)腐蝕將使金屬的腐蝕速度重新增大。

超高速的流體設備中,例如離心泵的葉輪,還會引起空泡(pào)腐蝕。

(9)電偶在冷卻水係統中不同金屬或(huò)合金(jīn)材料間的接觸(chù)

第3章中央空調係統汙垢的成因及危宵(xiāo)107

.250C75501丨O.O.O.

00.61.2182.4

流速/(m/s)

圖34淡水的流速對碳鋼腐蝕速度(dù)的影響

或連接常常是不可避免的,尤其是在複雜的設備或成(chéng)套的裝置中。發生連接的兩種(或兩種以上)金屬或合金(jīn),如果彼此的腐蝕電位相差較大,它們再與(yǔ)冷卻(què)水相接觸,就會形成一個腐蝕大電池或電偶而發生電偶腐蝕。

(10)溫度一般來講,金屬的(de)腐蝕速度隨溫度的增加而增加。溫度升高,水中物質的擴散係數增大,而電(diàn)極反應的過電位和溶液的(de)黏度減小。擴散係數增大,能使更多(duō)的溶解氧擴散到腐蝕金屬表麵的陰極區。過電(diàn)位的降低可以使(shǐ)氧(yǎng)或氫離(lí)子的陰極還原過程和金屬的陽極溶解過程加速。這些都使(shǐ)金屬的腐(fǔ)蝕速度(dù)增加。另一麵,溫度升(shēng)高會使氧在水中的溶解度降低(dī),從而使金屬的(de)腐(fǔ)蝕速度降低(dī)。

在開式循環冷卻水係統中,在溫度較(jiào)低的區(qū)間內,金(jīn)屬的腐濁(zhuó)速度隨溫度(dù)的升高而加快(kuài)。此時,雖然氧在水中的溶解(jiě)度隨溫度(dù)的升高而下降,但這時氧擴散速(sù)度的增加起著主導作用,因而到達金屬表麵(miàn)的氧的流量增加。這(zhè)一傾向一直延續到77T。之後,金屬的腐(fǔ)蝕速度隨溫度的升高而下(xià)降。此時,氧在水中溶解度的(de)降(jiàng)低起主導(dǎo)作用,如圖3-5所示。

108中央空調(diào)清洗技術

在閉(bì)式循環冷卻水(shuǐ)中,金屬的腐蝕速度隨溫度(dù)的升高而加

快這是因為在密閉係統中,氧(yǎng)在有壓力的狀態下溶在水(shuǐ)中而不(bú)

逸出。溫度升高,擴散係數增(zēng)大,氧擴散到金屬表麵的流量增

大,如圖3-5所示、

0.75

50

ra/ELU}/靼賀茸莖

02040608010012014016018()

溫度/r

圖3-5含濟解(jiě)氧的淡水中溫度(dù)對鐵腐蝕速度的影響

如果在同一金屬或(huò)合金上存在溫度差,則溫度高的那(nà)一部分將會成為腐濁(zhuó)電池的陽極而腐蝕,溫度低的那一(yī)部分則成為腐(fǔ)蝕電池的陰極:這些情況常發生(shēng)在已(yǐ)經結垢的換熱器中

在溫度升高的過(guò)程中,某些金屬或合金(jīn)之間的相對電位會發生明顯的電位極性逆轉:例如,當(dāng)水的溫度升高到大約65T時.渡鋅鋼板上的鋅鍍層將由陽極變為陰極。此時,鋅(xīn)鍍層對鋼(gāng)板就不再有保護(hù)作用了:

(11)微生物中央空調冷卻水中生長的細菌主要是假單胞扡菌科、腸杆菌種、硫細菌科和芽孢杆菌科等四科。按其對冷卻水係統產生的危害來分主要有以下幾類。

1)細菌。細菌是單細胞(bāo)生物,每個細胞(bāo)是一個獨立的生活個體(tǐ).許多單(dān)細胞個體往往聚集為群體(菌落),其中單細胞依(yī)然是獨立生活:細菌極其微小,其直(zhí)徑一般隻有0.5-l.Optm,長度•般為3〜5pn,少數可能達到80~150pn,每個細胞的質量大約為l(T1;g,即109個細胞的質量僅為lmg,但細胞的形狀

第3章中央空調係統汙垢的成因及危害(hài)109

各異,有球狀的、杆(gǎn)狀的、弧狀(zhuàng)的(de)和螺(luó)旋狀的。

①產黏(nián)泥細菌。產黏泥(ní)細菌是中央空調冷卻水係統中數a最(zuì)多的一類有害細菌,包括假單胞菌(jun1)屬、氣單胞(bāo)菌屬、微球菌屬、葡萄球菌、產堿杆菌屬、棒狀杆菌屬、腸杆菌科、黃杆菌科和布魯(lǔ)氏菌屬。在中央空調冷(lěng)卻水(shuǐ)中,它們產生一種膠狀的或黏泥(ní)狀的附著力很強的沉積物。這些沉積物覆蓋在金屬表麵上,其中夾(jiá)著(zhe)死亡細菌的(de)殘骸、沙石及金屬腐(fǔ)蝕的產物(wù),易造成堵塞,阻止藥劑到達金屬表(biǎo)麵,並使金屬發生沉積物下腐蝕(垢下腐蝕)。但是這些細菌中大部分本身並不直(zhí)接引(yǐn)起腐蝕。產黏泥菌多是異養菌,它們(men)從水中的醇、糖、酸等有機源中(zhōng)獲(huò)取能量,從碳氫化物中攝取養分,完成新陳代謝過程,並產生多糖(táng)類物質。

②鐵細菌。鐵沉積細菌常簡稱為鐵細菌.有60多種(zhǒng),包括嘉氏鐵杆菌、球衣細菌、鞘鐵細菌等。鐵細(xì)菌在含鐵的水中生長,當在總鐵(tiě)為0.5mg/L的水中(zhōng)生長時,它能把Fe2'轉變為不溶於水的&203的水合物,從而使腐蝕速度增加。鐵(tiě)細菌的鐵瘤遮蓋(gài)了金屬表(biǎo)麵,使緩蝕劑難以與金屬表麵作用生成保護膜,並使鐵瘤下形成氧濃差腐蝕電池,引發腐濁

③產硫化物細菌(jun1)產硫(liú)化物細(xì)菌又稱硫酸鹽還原菌(SRB).是在無氧或缺氧狀態下用硫酸鹽中的氧(yǎng)進行(háng)氧化而得(dé)到能量的細菌群它能把硫酸鹽還原成硫化氫:常(cháng)見的硫酸鹽還原菌有脫硫弧菌,梭菌和硫杆菌(jun1):SRB最適宜生長的溫度為20-301,pH值為5~8.6

在中央空調冷卻水中(zhōng)的SOf既可(kě)以是天然存(cún)在的,也可以是由於加(jiā)硫酸控製(zhì)冷(lěng)卻水結垢時引人的。硫酸鹽還原菌將這些硫(liú)酸(suān)鹽轉變(biàn)成硫(liú)化氫,硫化氫對碳鋼、不鏽鋼、銅合金、鎳合金(jīn)都會產生腐(fǔ)濁硫酸鹽還原(yuán)菌中的梭菌不但能產生硫化氫,而且能產生甲烷,從(cóng)而為周圍的產黏泥菌提供T營養,促進其增殖.

④產酸細(xì)菌、硝化細菌是常(cháng)遇到的-種化學能自氧型(xíng)產酸細菌,它能將(jiāng)水中的氨轉(zhuǎn)變成硝(xiāo)酸,從而使一些在低pH值條件下易被侵濁的(de)金屬(如碳鋼、銅)遭受腐燭:另外,硫細(xì)菌能將(jiāng)

110中央空(kōng)調清洗技術

可溶(róng)性硫化(huà)物(H2s、Na2S2O3)轉變(biàn)為硫酸:

中央空調冷卻水係統中常見(jiàn)的(de)細菌及危(wēi)害見表3-5。

表3-S中(zhōng)央空調冷卻水係統中(zhōng)常見的細菌及危害

類型舉例生(shēng)長條件危害

溫度,VpH值

好氧(yǎng)性莢膜細菌氣幹細菌、黃(huáng)杆菌屬、普通變形杆菌、銅(tóng)綠色假(jiǎ)單胞菌、賽氏杆菌屬、產堿杆菌屬20-404-87.8最佳形成嚴重的細菌黏泥

好(hǎo)氧芽孢(bāo)細菌枯草芽孢(bāo)細(xì)菌20-405~8產生難以消滅(miè)的(de)細菌黏(nián)泥和黏液芽孢

好氧硫細菌嗜硫氧化杆菌20-400.6-6氧(yǎng)化硫化物為硫或硫酸

厭氧硫酸(suān)鹽還原菌脫硫弧菌屬20-404〜8在好氧黏泥下生長,導致硫化氫(qīng)的形成,引(yǐn)起腐蝕

鐵細(xì)菌鐵鏽細菌纖毛鐵(tiě)細菌(jun1)屬嘉氏鐵柄杆(gǎn)菌屬20-407.4-9.5在鐵細菌的外(wài)膜沉澱氫氧化(huà)鐵形成大量的黏泥沉積物

2)真菌:真菌與(yǔ)細菌不同之處是真菌有細胞(bāo)核,結構比細菌複雜,形(xíng)態與細菌也(yě)有很大差異,有單細胞和多細胞兩種形式。它不含葉綠素,不能進行光合作用;係腐(fǔ)生或寄生生物,屬於異養菌。

菌絲是真菌吸收營(yíng)養的器官,有數微米大小,沒有真正分枝。整個(gè)菌絲構成一個細胞。真菌以生產的孢(bāo)子進行繁殖,孢子可隨空氣或水流散播(bō),當溫度、水分、營養(yǎng)等(děng)條件適宜時,便萌

第3章屮央(yāng)空調係統汙垢的成聞及危宵111

發出菌絲。真菌最適宜生長的溫度(dù)是25~3(rt,pH值為6.0左(zuǒ)右。

真菌的種類繁多,中央空調冷卻水係統中常見(jiàn)的有半知菌類、子囊菌類和擔(dān)子菌類,見表34。

表34中央空調冷卻水係統中常見的真菌(jun1)及其危(wēi)害

真(zhēn)菌類型特性生長條件危(wēi)害

絲狀型黑、灰、棕、藍、黃、綠、白、黃褐等色0-38T.pH值(zhí)2~85.6最適宜木材表麵(miàn)腐爛(làn),產生細(xì)歯類黏泥

酵母型革質或(huò)橡膠(jiāo)狀.一般帶有色素0~38^pH值2~85.6最佳產生細(xì)菌狀黏泥,使(shǐ)水和木材變色

擔子型白或棕色0~38rpH值2〜85.6最佳木(mù)材內部腐爛

真菌大量繁殖將發生黏(nián)泥危害。例如,地(dì)黴和水黴的菌落,好像棉花狀,很容易掛(guà)在任何粗糙麵上;黏(nián)聚泥沙(shā),影響輸水,降低傳熱(rè)效率,甚至引起管道堵塞。有些真(zhēn)菌利(lì)用木材的纖維素作為碳源,將其轉(zhuǎn)變為葡萄糖和纖維二糖,從而破壞冷(lěng)卻塔中(zhōng)的木結構。真菌還可能參與氨化、硝(xiāo)化或反硝化作用,引起(qǐ)電化學和化(huà)學腐蝕。

3)藻類。藻類是低等植物,細胞內含有葉綠素,能進行光合作用,它吸收了太陽的光能將二氧(yǎng)化碳和水等合成葡萄糖及所需(xū)營養(yǎng)物並釋放出氧氣,是光能自養微生物。

中央空調循環冷卻(què)水中的藻類主要有綠藻、藍藻和矽藻。它們以細胞分裂或產生孢子的(de)方式繁殖。藻類生長需(xū)要空氣、水、陽光和營養物,尤其以光的影(yǐng)響為最重要。因而隻能生長在(zài)能照到陽光的地方或能反射(shè)到一些陽光的地方,如冷卻塔頂、水池和進出水(shuǐ)總管等處。冷卻(què)塔裏麵不直(zhí)接照到陽光的地方(fāng)也存在一些(xiē)藻類,是因為有一些反射光(guāng)能照到。

112中(zhōng)央空調清洗技(jì)術

藻類能適應多種生(shēng)存環境。藻類的最適宜生長的溫(wēn)度是(shì)30~35^,但也有一些藻類可在60~85丈的高溫下生長。藻類對pH值的要求不高,能在很廣泛範圍內生長,最適宜的pH值為6~8。藻類對營養條件也不苛刻,隻要水中含有適量(liàng)的磷(lín)酸鹽就能迅速地繁殖(zhí)、一般認為最適宜藻(zǎo)類生長(zhǎng)的氮磷比為30:1.當水(shuǐ)中矽酸鹽(yán)含量大於0.5mg/L時,易繁殖矽藻。

許多藻類外麵是黏多糖成分的果膠,因此,藻類大量(liàng)繁殖之後就形成了黏泥。藻類不斷繁殖又不斷脫落,脫落的藻類又成為冷卻水係統的懸浮物和沉積(jī)物,因而堵塞管道,影響(xiǎng)輸水,降低傳熱能力、藻類死亡腐(fǔ)化後(hòu)使(shǐ)水質變壞,發生臭味,又為細菌等微(wēi)生物提供養料。一般認為(wéi),藻類(lèi)本身並(bìng)不直接引起腐蝕,但它(tā)們生成的沉積物所覆蓋的金屬表麵(miàn),則容易形成差異腐蝕電池(chí)而常會發(fā)生沉澱物(wù)下的腐蝕。

中央空調冷卻水係(xì)統中常見的藻類及(jí)其危害見表3-7:

表3-7中央(yāng)空調冷卻(què)水係統中常見的藻(zǎo)類及其危害

種類舉例生長條件危害

溫度/TpH值

綠藻絲藻、水(shuǐ)綿、毛枝藻、小(xiǎo)球(qiú)藻、柵列藻.綠球藻30~355.5-8.9常在冷卻(què)塔內蔓延滋生,或附著在壁t,或浮在水中.弓1起配水裝置和過濾(lǜ)網堵塞(sāi),減少通風,形成汙泥(ní)等

藍藻顫藻、席藻、微鞘藻、微囊藻32~406.0-8.9在冷卻塔壁上形成厚的覆蓋物,由於細胞中產生(shēng)惡臭的油(yóu)類和(hé)甲醇類,死亡後釋放而(ér)使水惡(è)臭.引起過濾網堵塞,減少通風,形成汙泥等

矽藻塵針(zhēn)幹藻(zǎo),華麗針幹藻.細美(měi)舟形藻(zǎo)18~365.5-8.9形成水花(含棕色顏料),形成汙垢

第3章中央空調(diào)係統汙垢(gòu)的成因及危害113

(續)

種類舉例(lì)生長條件危害

溫度/TpH值

裸藻靜裸藻、小眼蟲藻、尖尾裸藻、附生柄裸藻出現裸藻,說明循環水中含氮量增高,作指示生物

3.1.3中央空調循環水係統汙垢、腐蝕的危害(hài)

中央空調(diào)循環(huán)水係統存在(zài)的結(jié)垢、腐蝕及微(wēi)生(shēng)物繁殖會給中央空調的安全運行帶來以下嚴重的危害。

1.降低換熱效率

多數換熱器由碳鋼構成,碳鋼的熱導率為(wéi)46.4~52.2[W/(m■K)],但碳酸鹽垢的熱導率為0.464~0.697[W/(m•k)],隻有碳鋼的1%左右,由此(cǐ)可(kě)見(jiàn),水垢或其他沉積物的(de)熱導率比金屬低得多。因此,當(dāng)水垢或(huò)其他沉積物覆蓋在換熱器的換熱表(biǎo)麵時,就會大大地降低換熱器的換熱效率(lǜ)。

2.使循環水量減少

沉積物或微生物黏泥覆蓋在換熱器的換熱(rè)管壁上甚至堵塞換熱器管,使得循環水通道的截麵(miàn)麵積和通水量(liàng)減小,從而使換熱效率進一步(bù)下降。

3.降(jiàng)低水處理(lǐ)藥劑的使用效果(guǒ)

沉積物以及微生物黏(nián)泥(ní)覆蓋在金屬表(biǎo)麵,阻止了(le)水中的緩蝕劑、阻垢劑和殺生劑到達金屬(shǔ)表麵發揮緩蝕、阻垢和(hé)殺菌的(de)作用,並且有些微生(shēng)物還會同一些水處(chù)理藥劑發生反應,從而破壞(huài)和降低了這些藥劑的使用效果。

4.加速腐蝕

沉積物和微生物垢的產生,促使了濃差腐蝕電池的形成及垢

114中央空調清(qīng)洗(xǐ)技術

下腐濁的(de)產生,從而使金屬的腐蝕加速加劇=

5.縮短設(shè)備的使用壽(shòu)命

一方麵,沉積物和微生物黏(nián)泥等覆蓋在換熱器表麵,阻礙了設(shè)備的有效換(huàn)熱,從而使換熱麵(miàn)上的金屬處於長期高溫熱負荷狀態,導致金(jīn)屬(shǔ)疲勞;另一方麵,腐蝕的(de)發生(shēng)會導致(zhì)設備換熱管管壁變薄,尤其(qí)是垢下腐蝕會導(dǎo)致設備穿孔泄漏,這些情況的發生,使得設備的使用壽命被縮短。

6.增加運(yùn)行成本

為使設備保持足夠的換熱效率,必(bì)須采取諸如增(zēng)加水量等措(cuò)施,同時為維修(xiū)因腐蝕等原因造成的設備損壞,必然會增加費用(yòng),從而增大了(le)設備的運行(háng)成本。

3.2中央空調通風係統的汙染

中央空調的通風管道在運(yùn)行過程中,由於(yú)是依靠風道及出(chū)風口將處理後(hòu)的空氣送入房間(jiān),風道屬密閉空間,而(ér)室外空氣中各類懸浮顆粒物不能完全被空調過濾裝置所阻隔,因此微(wēi)細灰塵便進人風道(dào)黏附在風道內壁上,加之(zhī)大多數風道狹小,日積月累便形成大量積塵,積塵(chén)極易滋生各類有害(hài)微生物,如(rú):病(bìng)毒、細菌、真菌、軍團菌、冠狀病(bìng)毒等(děng),而這些細菌給處(chù)於空調房間工作和生活的人們健康帶來極大的威脅。

3.2.1中央(yāng)空調通風係統汙染物的來(lái)源(yuán)

中(zhōng)央空調通風係統汙染物的來源(yuán)包(bāo)括中央空調係統內部和外部來源,外部來源又可(kě)細分為(wéi)室內和室外來源。表3-8中列出了(le)中央空調通風係統中常見汙染物的(de)來(lái)源、分布和種類(lèi)。

生物性汙染(rǎn)是中央空調係統中十分普遍的嚴重問題。從表3-8中可以看出,在中央空(kōng)調通風(fēng)係統中的很多(duō)部位,均存(cún)在(zài)著(zhe)生物(wù)性汙染。

第3章中央空調係統汙垢的成因及危害115

表38中央空調通風係統中常見汙染物的來源、分布和種類

汙染物來源(yuán)汙染物分布汙染物的種類

中央空調係統內部新(xīn)風口細菌、真菌、纖維、昆蟲、動物殘骸、沙塵

過濾器細(xì)菌、真菌.蟎蟲、MVOCS、粉(fěn)塵

送風、回風(fēng)風機滲風帶來的各種汙染物

通風管道纖維、粉(fěn)塵、細菌、.真(zhēn)菌、蟎蟲、MVOCS

空氣分布(bù)係(xì)統纖(xiān)維、mvoc9

回風靜壓室滲(shèn)風帶來的各種汙染物

靜電式空氣(qì)淨(jìng)化(huà)器臭氧、粉塵(chén)

中央空調係統外部(室內)人類(lèi)灰塵、纖維、細菌、vocs、co、co2

動物細菌、灰塵、寄生蟲、《)2、氨

室內裝修和建築材料真菌、石棉、纖維,氡、VOC,

家具氨、VOC,

複印機、打字機(jī)臭氧(yǎng)、墨粉,vocs

家用化學品重(chóng)金(jīn)屬微粒、vocs

中央空調係統外(wài)部(室外)室外空氣(qì)粉塵、花粉、細菌、真菌、co、co2、VOCB

汽車尾氣有機物(wù)、硫(liú)氧化物,氮氧化物、co

工業廢(fèi)氣臭(chòu)氧

3.2.2造成(chéng)中央空調通風(fēng)係統汙染的原因

1.通風管道

通風(fēng)管道的(de)微風速使得一些汙染物(wù)容易集中在其中,如圖3七所示。同時,空調(diào)管道中的適(shì)宜溫度和聚集的塵埃為(wéi)生物提供了一個良好的生存環境。

因此(cǐ),在中央空調通(tōng)風管(guǎn)道裏容易滋生(shēng)一些生物,如蟎蟲、

116中央(yāng)空調清洗技(jì)術

圖3名通風管(guǎn)道的內部集塵

細菌、真菌、病(bìng)毒和昆蟲。當中央空調係統起動時,由於受到(dào)送(sòng)風機運行引起的振動作用,殘留在管(guǎn)道中的灰塵(chén)和生物會被氣流卷起(qǐ),以氣溶膠的形式被(bèi)氣流攜

帶到空調房間裏,造成嚴重的室內空氣汙染。為(wéi)了(le)防止空調(diào)風道造成的(de)室內空氣汙染,必須定期和及時地清洗中央(yāng)空調通風管道:

通風管道主要分(fèn)為新風管道、回風管道和送風(fēng)管道。風管汙染(rǎn)狀況與通(tōng)風管道的位置和形(xíng)狀有關。微小(xiǎo)的(de)沙粒、羽(yǔ)毛、樹(shù)

葉、微(wēi)生物等會隨進風一起被吸人到新風管(guǎn)道內,在風管底部、衣服(fú)上沉積.當新風口的(de)位置設置不當時(shí),會(huì)加重新風管(guǎn)道的汙染.譬(pì)如,當新風口設置在汙染物發生較多的(de)場所附近時,有的汙染(rǎn)物就會積累在新(xīn)風管道內壁上。

回風口一般不設過(guò)濾器=室(shì)內空氣中的粉塵、纖維、微生物等直接隨著回風進人回風(fēng)管(guǎn)道(dào),地毯、紙張等纖維和粉塵呈棉(mián)絮狀大量附(fù)著,沉積在回風管(guǎn)道內壁,汙染一般要比送風管道嚴重_沒有被過濾器過濾掉的(de)粉塵和微生物在送風管道內來回碰撞(zhuàng),附著和積累在管道內。送風管道內常見的(de)汙染物包含粉塵、鐵鏽、玻璃纖(xiān)維、微生物。管道底部、彎頭、變徑等氣流紊(wěn)亂(luàn)的部位更容(róng)易被汙染。由於粉塵(chén)壓縮後保濕性提高和帶有營養成分.積塵中的微生物就有可能在其中(zhōng)生長繁殖3

通風管道內生物性汙染對室內空氣(qì)影響(xiǎng),除了生物本身產生的汙染之外,還包括生物(wù)在繁殖時產生的副產物(臭氣)和生(shēng)物性(xìng)可揮發(fā)性(xìng)有機物。

2.冷卻盤管

空(kōng)氣處理設備的某些部位以及風(fēng)機盤管(guǎn)都配有(yǒu)凝水盤,用於收集冷凝水並將(jiāng)其排人下水係統。

第3章屮央(yāng)空調係統汙垢的成因及危宵117

當冷凝排水管和凝水管的排水不暢,或灰塵的積(jī)聚造成(chéng)堵塞時就會在其中積水,為(wéi)微生物(wù)的生長、繁殖創造良好的環境3特別是當空氣過濾係統效率降低或維護(hù)清潔不善時,這種高濕的環境,使進入冷卻盤管的灰塵和微生物粘(zhān)附(fù)在積(jī)聚於盤管表麵(miàn)的水(shuǐ)滴上,然後進人排水管和凝水盤的積水(shuǐ)中。

灰塵為微生(shēng)物生長提供了營養(yǎng)物(wù)質,加上潮濕(shī)的(de)環境和適宜的溫度,使得微生物能夠大(dà)量繁殖。從冷卻盤管(guǎn)檢出的高濃度的微生物有青黴、枝孢(bāo)菌、曲黴(méi)等,當空調機組中止運行時,隨著機組溫度的逐漸升高,更為微生物(wù)的迅速、大量繁殖創造了良好的環(huán)境(jìng)。當機組再次起動時,大量繁殖的細菌、黴菌等微生物,以及微生(shēng)物大量繁(fán)殖時生成的氣體與空氣中的水滴一起分散成(chéng)氣溶膠,隨著送風氣流進入空調房(fáng)間,造成室內空氣的微生物汙染。

在有水殘留的冷卻盤管表(biǎo)麵,也同排水管和凝水管一樣,可(kě)能(néng)成為微生物生長繁殖的地方。

3.熱交換盤管

熱交換盤管中(zhōng)的微生物生(shēng)長繁殖(zhí)的原因和上述冷卻盤管類似。由於熱交換盤管、肋片及其周圍部分滯留的凝結水慢慢蒸(zhēng)發形成盤管四(sì)周高溫條件,而成為適合微(wēi)生物繁殖的環境,繁殖時產生(shēng)的大(dà)量氣體由於係統(tǒng)起動而(ér)突然(rán)釋放(fàng)出來,成為(wéi)惡臭之源。由新風帶來並沉積下來的大量塵埃不僅攜(xié)帶了微生物,還為微生物生(shēng)長(zhǎng)繁殖提供不可缺少(shǎo)的營養條件。當空調通風係統起動時,室內粉塵濃度、細菌濃度和臭味反而增(zēng)加:

4.新風口

新(xīn)風(fēng)口是空調係統(tǒng)采集新鮮空氣的部位,新風口位置設置不當(dāng)時(shí),容易吸人高濃度的汙染物。譬如,當新(xīn)風口設置在工廠、停車場(chǎng)、垃圾站等發生較多汙染物的場所(suǒ)附近時,室外空氣中汙染物濃度可能超過室內空氣汙染物(wù)濃度_在此情況下,新風的補充不僅達不(bú)到“新鮮”室內空氣的目的,反而“老化”、“惡化”室(shì)內(nèi)空氣。

118中央空調清洗技術

如果新風口在冷卻塔附近,冷卻塔生成(chéng)的致病(bìng)微(wēi)生物氣溶膠就可能由新風口進人空調風管係統,最終進人室內。這時(shí)的空調係統實際上成了汙染物的傳輸渠(qú)道=

新風口設置的隔柵能(néng)夠阻(zǔ)擋較大的汙染(rǎn)物(wù),否則會(huì)有更多的汙染物,甚至(zhì)有一些動物進(jìn)入空(kōng)調通風係統、

5.加濕器

加濕器的作用是增加空氣(qì)中(zhōng)的濕度,以提高上呼吸道的舒適性。

加濕器有兩種類型:一種是(shì)絕熱加濕器,另一種是等溫加濕(shī)器。在絕熱加濕過程中,體係與外(wài)部環境之間不發生熱(rè)交換,空氣的顯熱被轉化為(wéi)水的汽化熱,由於絕熱加濕器內外之(zhī)間沒(méi)有直接接(jiē)觸,即使加濕器內部微生物大量(liàng)生長,也不會汙(wū)染空調係統。在等溫加濕過程中,係統與外部環(huán)境之間發生熱交換,來自(zì)係統(tǒng)內(nèi)部的水蒸氣被加入到空氣流中,因此(cǐ),一旦等溫加濕器係統內部受到(dào)微生物(wù)的汙染,加濕器中的微生物很可能隨著蒸汽以氣溶膠的形(xíng)式擴散到空(kōng)調送風中。

在加濕器中繁殖的細菌多數是弱致病性病原菌,但綠膿杆菌和革蘭氏陰性菌很適宜在加濕器(qì)的水槽中生長,是影響人體健康的潛在危害因素。有報告指出,在加濕(shī)器中的嗜(shì)肺軍團菌的(de)濃度為100~10000cfu/mL,假單胞菌的濃度為480~12000cfu/mLo在加濕器內生長和繁殖的非致病性細菌達(dá)到一定濃(nóng)度時,就可能引起過敏性的疾病,如“加濕器熱”,或者使免疫力低的(de)人和新生兒(ér)誘發其他疾病。

由此可見,如果中央空調係統的加濕器中水量足夠多而沒有及時更換時(shí),或者加濕器裏沒有殺菌裝置,來自加(jiā)濕(shī)器的大(dà)量細菌便以(yǐ)氣溶膠形式隨(suí)空調送風加人空調房間成為“加濕器熱”的誘導。

6.過濾器

空氣過濾器主要是通過物理阻斷來(lái)過濾出氣流中的顆粒(lì)

物。

第(dì)3章中央空調係(xì)統汙垢的(de)成因及危害119

過濾器按有效(xiào)過濾粒徑和過濾效率分為粗效、中效(xiào)、高中效、亞高效和高效(xiào)五類。

粗效(xiào)過濾器可過濾粒徑大於5pn的微粒。通常在中央空調(diào)係(xì)統中(zhōng)使用的是(shì)粗效過濾器。粗效過濾器多采用(yòng)玻璃纖維、人造(zào)纖維、金屬絲網及粗孔(kǒng)聚氨酯泡(pào)沫塑料。過濾(lǜ)器長期使用後,玻璃纖維可能(néng)脫(tuō)落隨著送風進入空調房(fáng)間。長(zhǎng)期沒有清洗的過濾器會積累(lèi)大量(liàng)的灰塵,增加空調係統的阻力(lì),造成風量不足。在(zài)積塵中的細菌、真菌等生物可利用灰(huī)塵中的有機物等營養物而長期(qī)生存甚至繁殖並穿過過(guò)濾器。已有(yǒu)一些報告指出在過濾器的(de)積塵中有青黴屬等微(wēi)生物。如果過(guò)濾器發生破損,過濾器截留的(de)積塵會以相當高的濃度隨送風(fēng)進人室內。

7.空氣淨化器

近年來,用於空調係統的空(kōng)氣淨化器研究正(zhèng)在受到重視3這些淨化器采用的技術有生物髙效殺菌、過濾、光催化、臭氧、紫外線等。

空氣淨化器在(zài)空氣淨(jìng)化過程中(zhōng)有可能截留或積累汙染物,若不能得到及時和適當的清洗,也會成為汙染源。有些空氣(qì)淨化器本身,由於技術、操(cāo)作等問題也造成汙(wū)染,如利用臭氧的空氣淨化器。臭氧是一種強氧化劑,是高效殺菌劑,臭(chòu)氧的強氧化性也會傷(shāng)害人體健康。使用臭氧淨化器時,臭(chòu)氧濃度必須嚴格控製在一定的標準範圍以內,但由於臭氧(yǎng)濃度的測定及消除過量(liàng)臭氧量方(fāng)麵的難點,如何在空調係統中有效地(dì)控製臭氧濃度至今仍然是難題(tí)。

8.新風量

當(dāng)人們長期生活、工作在封閉的空(kōng)調房間裏,可能導致室內的一氧化碳、二氧化碳、可吸(xī)入顆粒物、揮發性有機化合物等(děng)汙染物濃度增加,室內空氣質量惡化。人在這樣的環境中(zhōng)會引起煩悶、頭痛、乏力、易患感冒、注意力分散(sàn)、容易疲勞等不良反(fǎn)應(yīng)。

補充新鮮空氣量(liàng)是稀釋室內(nèi)空氣汙染物濃度、改善室內空氣

120中央空調清洗技術

質量的簡單而重要的手(shǒu)段。采(cǎi)用封閉式中央空調,由於(yú)無室(shì)外空氣補充,容易引起室內空(kōng)氣汙染物蓄積問題。有新風的中央空(kōng)調,也可能因(yīn)設計不當或管理不善而造成新鮮空氣量不(bú)足。從一(yī)項關(guān)於不良建築綜合症原因的調查結果來看,通(tōng)風不良、送人新鮮空氣不足和效果不好占50%~52%。可見新風量(liàng)對室(shì)內空氣質量是相當重要的。

3.2.3中央空調通風係統汙(wū)染的危害(hài)

中央空調風道不及時清洗會造成(chéng)以(yǐ)下一(yī)些危害:

1.空氣置換(huàn)效果差

在使用中央空調環境下,大多(duō)數(shù)均為封閉、半封閉空間,室內空氣屬循環利用,空氣的清潔度依靠空調本身的過濾和定時輸(shū)送適量新(xīn)風來(lái)維持,因此,相對(duì)於室外空(kōng)氣來講新鮮度(dù)較為渾濁。

2.滋生細菌(jun1)、傳染疾(jí)病(bìng)

由於中央空調是依靠風(fēng)道及出風口(kǒu)將處理後的空氣送入房間內,風道屬密閉空間,而室外空氣(qì)中各類懸浮顆粒物不(bú)能完全被空調過濾裝置(zhì)所阻隔,因此,微細灰塵便進人風道粘(zhān)附在風(fēng)道內壁上,加之(zhī)大多數風道狹小,日積月累便形成大量積塵,而積塵極易滋生各類有害微生物,如病毒、細菌(jun1)、內黴(méi)素、真菌、軍團菌、冠狀病毒等。

由於風道布置大多處於樓宇吊頂(dǐng)板內,加之風道內溫度、濕(shī)度較為(wéi)適宜,因此常常成(chéng)為寄生動物和昆蟲的活動(dòng)空間(如老鼠、蟑螂等)。

3.風阻加大,增加能源消耗

空氣在風道內流(liú)動時,由於粘附物和(hé)氣流的相對運動產生了內摩擦,空氣在風道內運動(dòng)過(guò)程中,就要克服這種阻力而消耗能量,風道隨著時間的推移(yí)和設備使(shǐ)用年限的增加,它(tā)的表麵(miàn)會附著大量的灰塵。這使邊(biān)壁形成的邊界層發生破壞,即破壞了流體在風道內的層(céng)流狀態(tài),從(cóng)而形(xíng)成了揣流,增加了內摩擦力,使風(fēng)

第3章中央空調係統汙垢的成因及危(wēi)害121

力受阻,風機的負荷加大,機組的(de)使用(yòng)效率(lǜ)下降,使設備使用壽命降低,增加能源的消(xiāo)耗(hào)。

3.3中央空調水係統垢樣的(de)采集、儲存及鑒別

中央空調水係統汙垢的種類繁多,特性(xìng)千差萬別,垢樣(yàng)的采集、化驗鑒別是化學清洗的前提工作。隻有弄清垢的性質和結垢原因,以及用什(shí)麽藥劑溶解汙垢後,才(cái)能選用清洗方式——是用物理清洗、化(huà)學清洗還是其他方法清洗(xǐ)。

記錄下要清洗的中央空調(diào)的設備(bèi)、管線、材質、設備的使用年限,形成汙垢的工(gōng)藝介質、生產工(gōng)藝、汙垢的厚度、汙垢的形狀(zhuàng),這些都是判斷垢類型和成分的最原始的依據。

3.3.1中央空調水(shuǐ)係統垢樣的采集和儲存

1.水係統垢樣的采(cǎi)集方法

采集垢樣時,最好是在中央空調(diào)停(tíng)用期間,對設備垢的采集應選三個具有代表性的地方。

2.水(shuǐ)係統垢(gòu)樣的采集數量及(jí)儲(chǔ)存(cún)

(1)垢樣采集數(shù)量垢樣的采集數量,應以100g以上(shàng)500g以下為宜(yí)。

(2)垢樣的儲存采集的垢樣應密(mì)封(fēng)在塑料(liào)袋中運輸(shū),在實驗室裏應放在廣口瓶(píng)中,應做好編號、記錄工(gōng)作,以免丟失和誤拿。

3.3.2中央空調水係統垢樣的(de)鑒別

對(duì)采集到的垢樣,先做定性分析,根據其基本形狀、特征和對設備的結構和生產工藝的了解,可(kě)以做出初步的定性鑒別。定性鑒(jiàn)別後做(zuò)溶垢實驗,如果(guǒ)有誤再進行定量鑒(jiàn)別。

表3-9中以常見垢樣為(wéi)例說明怎樣進行(háng)定性鑒別和定量鑒

別。

122中(zhōng)央空調清洗技術

表(biǎo)3-9水垢類別的鑒別方法

水垢(gòu)類別顏色鑒(jiàn)別力•法

碳酸鹽水垢占(zhàn)50%以上閂(shuān)色在5%鹽酸溶液中大部分可溶解.同吋會產生大量氣泡,反應結束後.溶液中不溶物很少

硫酸鹽水垢CaSO4占(zhàn)50%以上(shàng)黃白色或ft色在鹽酸溶液中很少產生氣泡.洧解(jiě)很少,加人io%氯化鋇溶液e.生成大戤的m色沉澱物

砘酸鹽水垢SiO:占20%以上灰n色在鹽酸中不溶解(jiě),加熱後其他成分部分(fèn)緩慢溶解,有透明狀沙粒沉澱物,加(jiā)人19HF可有效溶解

氧化鐵垢,以鐵的氣化物為主,央雜其(qí)他鹽(yán)類掠褐色加稀鹽酸可緩慢溶解,溶液9黃綠色加硝酸能較快地溶解,溶液¥黃色

油垢含油57<■以L黑色將垢樣研碎.加人乙醚後,溶液4黃綠色

1.碳酸鹽垢

碳酸鹽垢是•種較為常(cháng)見的垢種,在中央空調水係統中沉積的垢絕大多數是(shì)碳酸鹽垢碳酸鹽垢主要產生在熱交換係統(tǒng)中。

(1)基本性狀碳酸鹽(yán)垢多為白色(sè)或灰白色,有時由於伴(bàn)有腐蝕發生,會(huì)染上腐蝕產物(wù)的顏色,氧氣充(chōng)足時以Fe2O;為1•:,呈粉紅色、紅褐色;氧氣不足時,以(yǐ)Fe.,04為£,呈灰(huī)白色或灰色(sè)

碳酸鹽垢質(zhì)堅而脆,附著牢固,難以剝(bāo)離,其斷口呈顆粒狀,比較厚a當夾雜有腐濁產物或其他雜質時.斷口處(chù)可觀察到(dào)層(céng)狀沉積

(2)特征及鑒別方法通過化學成分(fèn)分析,可以準確地(dì)辨別垢樣,但需要較長的時(shí)間且費用較(jiào)高.要求不高時,可根據(jù)垢樣的基本(běn)性狀結(jié)合其(qí)特點來對垢樣進行定性判別。

1)定性鑒別。碳酸鹽垢是所有垢中最易溶於稀酸的,常見的無機酸和有(yǒu)機酸均可以將其溶解(jiě),並產生大(dà)量泡沫,即C02氣體

另一個特點是,在800~900tK灼燒時,水垢質量損(sǔn)失近

第3草中央空調係統汙垢的成凶及(jí)危害123

40%.這主要是水和二氧化碳分解的緣故(gù),通過觀察水垢溶解後的少(shǎo)量殘渣及注意垢樣灼燒時的氣味,可以了解(jiě)垢(gòu)中所(suǒ)含雜質的大致類別:

①如果殘(cán)渣呈(chéng)tl色(sè)則是矽酸鹽3

②如果(guǒ)呈黑(hēi)褐色則是腐蝕產(chǎn)物、

③灼燒時如果嗅到焦糊氣味則是(shì)有機碳或(huò)碳(tàn)水化合物,,

2)定量分析

①垢樣(yàng)的製備和(hé)處(chù)理在研體中放人垢樣研細至140~170目(顆粒直徑在0.1mm左右),稱取4份試樣,2份用於化驗,2份用於灼燒減量的測定(dìng),每份試(shì)樣以0.5g為宜,過多不利於(yú)灼燒,也難以分(fèn)離(lí)洗滌、

將用於化驗的2份試樣分別置於2個100mL燒杯中,加入10mL水濕潤,再加入10mL鹽酸,蓋上表麵皿,使其在室溫下溶解,等反應較慢時,用玻璃棒輕輕攪動使其溶解,如含有部分磷酸鹽或鐵的腐蝕產物時,可加熱助溶(róng),

②1灼燒(shāo)減量的測定,碳(tàn)酸鹽垢以碳酸鈣為主,在灼燒時碳酸鈣可失重44%而變成氧化鈣,如含有氫氧化鎂,則在灼燒時可失重41%而變成氧化鎂。具(jù)體方(fāng)法是:將兩組(zǔ)試樣在烘箱中烘去表麵水分,各稱取0.5g置於已恒重的坩堝中,在850弋下灼燒2h,冷卻後稱重(chóng),以相差0.4mg以內為恒重,兩份試樣的測試結果相差小於0.1%為合格:

3)氧化鈣與氧化鎂含量的測定。由於試樣已全部溶(róng)解,可直接(jiē)測定經鹽酸溶解的試(shì)液中的鈣、鎂量,對大量碳酸鹽垢測定的經驗(yàn)表明(míng),這種(zhǒng)垢中90%以上是碳酸鈣,如果水中矽(guī)酸鹽及(jí)碳酸鹽含量較低且設備不發生嚴重腐蝕吋(duò).其含S可達95%左右:因此,可用EDTA二鈉鹽滴定試樣..將與(yǔ)其作用的物質折算為(wéi)鈣.再另取試樣加人氫氧化鈉(nà).使鎂以氫氧化(huà)鎂沉(chén)澱形(xíng)式除去,從而分別測出鈣、鎂含量。具體化驗操作方法可參考相關的分析化驗書籍:

如果測量碳酸根的含量,可采用酸堿滴定法或管式爐灼(zhuó)燒吸

124中央空(kōng)調消(xiāo)洗技木

收法測量。

2.矽酸鹽垢

矽酸鹽(yán)不是單(dān)4的垢種,在垢中的(de)含量較低,一般僅為20%左(zuǒ)右,當矽酸鹽含量在20%以上(shàng)或含20%以上(shàng)的二氧化矽時,就將其稱為(wéi)矽垢,以與易溶垢(gòu)相區別。

(1)基本性狀矽酸鹽呈白色,有時呈灰色,與碳酸(suān)鹽、硫酸鹽的顏色很相(xiàng)近,當設(shè)備(bèi)有腐蝕現象時,尤其(qí)是局部腐蝕時,矽酸鹽垢可被染成灰黑色:

矽酸鹽(yán)水垢產(chǎn)生於原水二氧化矽含量高(gāo)的中央空調循環冷卻水係(xì)統中,有的水處理工藝中使用水玻璃作(zuò)為助凝劑或分散劑、緩蝕劑,因此更(gèng)容易結矽酸鹽水垢。

矽酸鹽一般常與硫酸鹽垢、碳酸鹽垢、磷酸鹽垢共存。當矽酸鹽含量高時,會使垢層難以清除,

(2)鑒別方法(fǎ)將(jiāng)垢樣置於5%稀(xī)鹽酸中,甚至酸度增至20%時,並輔以(yǐ)加熱處(chù)理,如果仍有一定量的白色沉澱不能(néng)溶解,則可認為剩餘物是矽酸鹽或硫酸鹽

將(jiāng)不溶物濾出並清洗,直(zhí)到濾液中加入1%硝酸(suān)銀(yín)不產生渾濁時,加入氯化鋇溶液也不出(chū)現渾(hún)濁和沉澱,則表明(míng)垢中含矽酸

mi-o

為了避免矽酸鹽水垢的生成,通常限製冷卻水中SiO2的含量,一般以不超過150~175mg/L為宜。為除去矽垢(gòu)常采用熱濃堿煮或氫氟酸洗,使其生成易(yì)溶的矽化物(wù)而(ér)除去

(3)分析方法將矽酸(suān)鹽(yán)垢按(2)中的處(chù)理方法熔融並溶(róng)解(jiě),然(rán)後將處理後的試(shì)樣定容到1L。分別(bié)移取試樣,用分光光(guāng)度法測;二氧化矽、鐵(tiě)(及鋁),用EDTA二鈉鹽(yán)滴定法測鈣(gài)、鎂,用分光光度法測矽(guī)酸根(酐)與銅。

3.硫酸鹽垢

硫酸盤垢(gòu)也不是單一的垢種,它一•般與其他垢種同時存在,並(bìng)且通常所占(zhàn)的(de)比例較(jiào)少,約占1/3以下:但(dàn)是由於它不溶於(yú)鹽酸、硝酸、硫酸以及其(qí)他有機(jī)酸,也(yě)不溶於(yú)絡(luò)合劑(jì),垢中有硫酸

第3章中央空(kōng)調係統垢的成M及危#125

鹽存在時就變得極難清除(chú),因此,在許多文獻和書籍中常將其作(zuò)為(wéi)單獨垢列出。

由於硫酸(suān)鹽垢難以(yǐ)溶解除去,對受(shòu)熱麵和傳熱(rè)麵的(de)熱阻影響較大。因此,當它的含量在(zài)垢中達20%時,可(kě)以認為這種垢是硫酸鹽垢(gòu)。

(1)基(jī)本性狀硫(liú)酸鹽垢通常為白色或灰白色,有(yǒu)時呈粉紅色,在受熱麵或傳熱表麵上結成硬質薄層,附(fù)著(zhe)牢(láo)固(gù),質硬(yìng)而脆,敲(qiāo)擊鏟刮時能成小(xiǎo)片狀剝離,難以用常規的機械方法清除,也不能用酸洗除去。.

當設備(bèi)無(wú)腐蝕現象時,硫酸鹽(yán)水垢與(yǔ)其他碳酸鹽(yán)、磷酸鹽等較接近,但比它們更堅硬,附著更為牢(láo)固,當有腐濁現象時,尤其是產(chǎn)生附著物下的局部腐蝕時,硫酸(suān)鹽垢可能被染成黑紅色或磚紅色。

(2)鑒別特性(xìng)首先用10%的鹽酸溶解,如溶解速度較慢(màn),則應加熱助溶,經過上述溶解操作,試樣仍有白色殘留物不溶時,可將試樣與(yǔ)碳酸鈉以1:8的比例混(hún)合,在900T下加熱2h,則硫酸鹽與(yǔ)碳酸鈉作用而轉化為碳酸鹽和硫酸(suān)鈉,再用鹽酸溶解時,即可以(yǐ)完(wán)全溶解(jiě)。

此(cǐ)項操作最好在坩堝中進行,為了使熔融物容易由坩堝中溶解脫出,可先將3倍垢樣的無水碳酸鈉與垢拌均勻,倒人其中,再在固體混合物(wù)上覆蓋(gài)與垢大致等量(liàng)的無水(shuǐ)碳酸(suān)鈉:,灼燒應在蓋著蓋的坩(gān)堝中(zhōng)進行,坩堝蓋稍微錯(cuò)開一些,防(fáng)止《)2大量產生時將蓋掀(xiān)掉。

將按上述處理過的試(shì)樣用鹽酸(suān)溶解,定量到1L,移取200mL試液以沉澱法測硫酸根,換算(suàn)為硫酸(suān)酐。再分別移取適量試液,用分光光(guāng)度法測二氧化矽(偏矽酸酐),用(yòng)分光光度法測鐵,用EDTAC鈉鹽絡合(hé)滴定法測鈣、鎂,用分光光度法測磯酸(suān)根(gēn)和銅。

如果僅是定性(xìng)處理矽酸鹽垢,也可(kě)在用鹽酸溶解後,將不溶物減少,向(xiàng)其中加人1%(質(zhì)量分數)氯化鋇溶液,若有大量白

126中央空調沾洗技水

色沉澱產生,表(biǎo)明硫酸鹽含量較高、

4.磷酸鹽垢

在天然水(shuǐ)中,磷(lín)酸根含量很低,一般不會生成磷(lín)酸鹽垢,但在許多水質處理(lǐ)過程中,常在循環冷卻水係統中投人聚磷酸鹽作為緩濁劑或阻垢劑,而聚磷酸鹽在水(shuǐ)中(zhōng)會水解成為正(zhèng)磷酸鹽,使(shǐ)水中有poL存在,它與鈣離結合(hé)會生成溶解(jiě)度很低的磷(lín)酸(suān)鈣析出(chū)附(fù)著在基體(tǐ)表麵上(shàng),就形(xíng)成了磷酸鈣垢::這種垢影(yǐng)響傳(chuán)熱不易清除,因此,在投加聚磷酸鹽(yán)藥劑的循環冷卻水係統(tǒng)中(zhōng),必(bì)須注意(yì)磷酸鈣水垢生成的問(wèn)題_

磷酸鹽垢也可產生於進行磷酸鹽防垢處理的2+5~3.8MPa及以上的鍋爐中.也產(chǎn)生於采取水質穩定處(chù)理的熱水鍋爐和中央空調供熱係統中

磷酸鹽垢往往和碳酸鹽垢共存,在鍋爐中,當(dāng)軟化(huà)水殘餘硬度過(guò)高或凝汽器(qì)管(guǎn)泄漏時,鍋爐受熱麵既(jì)會沉積碳酸(suān)鹽水垢,乂會由f產生的大姑磷酸鹽水渣未能(néng)及時排除而形成二次水(shuǐ)垢

(1)基本性(xìng)狀(zhuàng)磷(lín)酸(suān)鹽水垢外觀為灰白(bái)色.質地較為疏鬆.僅有(yǒu)碳(tàn)酸鹽和磷酸鹽的水垢呈灰白色,這是由丁+磷灰石是灰色:如果伴有腐蝕產物.則呈灰紅色或紅褐色鍋爐或給水中加有氧(yǎng)化劑(jì)吋,垢的顏色多呈灰黑色.

磷酸鹽水垢(gòu)附著力較差,容易用機械方法人(rén)工除去_不受熱部分的磷酸鹽垢鬆軟,呈堆積(jī)狀。磷酸鹽垢隨受熱(rè)麵(miàn)的熱流強度和金屬溫度升高而結垢嚴重,垢質也變(biàn)得堅硬難除。

(2)鑒別特征磷酸鹽水(shuǐ)垢與碳酸鹽水(shuǐ)垢外形(xíng)相似,而li常常含有一定(dìng)量的碳酸鹽垢.兩者的區別在f磷酸鹽(yán)垢在常溫下,不能在5%以下的稀酸中全(quán)部溶解,需要加熱助溶或苕用10%以上的酸且在較高溫度條件下(xià)使之全溶。在用酸溶解磷酸鹽垢時(shí).由產生的泡情況可以T解其中碳酸鹽垢聽占(zhàn)比例大(dà)小,如果基本不冒氣泡,則是單(dān)獨的磷(lín)酸(suān)鹽垢.

由(yóu)水處理工藝也可判斷磷酸鹽垢,天然水中基本不含磷酸鹽(yán),除非人I:投(tóu)加磷酸鹽.否則在受熱麵或傳熱麵上不會產生磷

第3荸屮央空調係統汙垢的成凶及危尨127

酸鹽垢。

(3)分析方法磷酸鹽垢(gòu)溶(róng)解之後,不能按照常規的係統分析方法進行分析測定,對測定二氧化矽後的(de)濾液以(yǐ)氫氧化銨沉澱鐵、鋁(lǚ)離子,這是由(yóu)於試(shì)液中的鈣、鎂陽離+和磷酸根離了•,會在試液堿化時以(yǐ)磷酸鹽沉(chén)澱的(de)形式析出,容易誤把鈣、鎂的磷酸鹽沉澱當成氫氧化鋁.即所謂的“鋁垢\

當測定二氧化矽的濾液通過氫型強酸陽離子(zǐ)交換柱(zhù)時,川(chuān)比交換樹脂體積略多的無機鹽(yán)水衝洗,衝洗液與濾液混合在-•起,用以測定磷酸根(gēn)、硫酸(suān)根;用5%的鹽酸再(zài)生和淋洗交換柱(zhù),將進(jìn)入陽樹脂的鐵(tiě)、鋁、鈣、鎂(měi)、銅等陽離了•置換出來,使其成為對應的氯化物,然後對其(qí)分析測定,

磷酸鹽垢往往(wǎng)混有碳酸鹽垢,因此,也有必要進行灼燒減(jiǎn)量(liàng)測定,以(yǐ)便於分析結果的效果..

如前所(suǒ)述(shù),將磷酸鹽垢的(de)陰陽(yáng)離子分離之(zhī)後,濾液用F測陽離子時可將其定溶到(dào)11.,再從其中移取(qǔ)少位(wèi)試液以比色(sè)法測定磷酸根,折算為磷酸酐(P2()5)的百分含景。硫酸根的測定’嗬使用沉澱法,以(yǐ)硫(liú)酸鋇的形式測試後折(shé)算為硫酸酐(S02),陽離子由離子(zǐ)交換樹脂置換(huàn)出來後.可分別用H)TA二鈉鹽滴(dī)定法測定鐵、鋁、鈣、鎂,銅可用碘量法測量,鐵、銅含量低時可用比色法測定或用分光光度法測定。

5.鐵銅垢

當水垢中鐵和銅的(de)氧化物(wù)含量超過90%時,盡管還(hái)有(yǒu)鈣鎂(měi)等堿土金屬氧化物和碳(tàn)酸酐、磷酸酐等成垢物質,也將其作為腐蝕產物看待

事實上,在腐蝕坑中采集的附著物是以沒備腐蝕(shí)產物為上,在•般受熱麵上采(cǎi)集的垢樣,則兼有設備腐蝕產(chǎn)物和外來(lái)沉積物兩部分,腐蝕產物與設備、係統的材質有關,常見的成分是鐵、銅的氧化物(wù)和其他Ca:+、Mg'"鹽類,

(1)基本性狀鐵銅垢可以產生於任何受熱麵和傳熱金屬喪麵.但是在介質溫度較(jiào)低的(de)沒備上,它僅作為垢中夾(jiá)雜物存

128中央空調清洗技術

在。隨著介質溫度升高,設備腐蝕加重,腐蝕產物即鐵、銅的氧化物在垢(gòu)中(zhōng)含量也顯著增加,在(zài)高參數鍋爐的受熱麵上,附著物以腐蝕產物為(wéi)主。

鐵銅垢以黑(hēi)褐色為主,當水中含有豐富的氧(yǎng)時多呈紅色;在-般的鍋爐和熱交換器中(zhōng)氧的供應(yīng)不足,多(duō)呈黑色。如果鐵銅垢中含銅較多,銅可(kě)由於電化學作用而以金屬形態存在,腐蝕產物呈紫紅色(sè),並能看到(dào)金屬光澤。如果在腐蝕坑(kēng)中采集得到的附著物層常呈貝狀,邊緣薄而中間(jiān)厚。

(2)鑒別特征鐵銅(tóng)垢的外觀(guān)與鈣鏷垢明顯不同,容易鑒別_.由顏色(sè)變(biàn)紅或變黑,可以得知是以高價鐵為主還是低價鐵為主。如(rú)果垢(gòu)樣呈紫紅色金屬光澤,則其含銅量可達到50%以上,可以認為是銅垢。水垢灼燒時質量減小,鐵銅垢灼燒時質量則常增加。這是因為灼燒時垢中銅氧化為氧化銅(tóng),氧化亞(yà)鐵被氧化為氧化鐵,另外,磁性氧化鐵可以看作是氧化鐵和氧化亞鐵的複合物,它在灼燒時質量也有所增(zēng)加(jiā)。

銅氧化為氧化銅時質量增加(jiā)25.14%,氧化亞銅氧化後(hòu)質量增加11.18%,氧化亞鐵氧化為氧化鐵時質量(liàng)增加11.5%;磁性氧化鐵氧化為氧化鐵時質量增加3.44%,在粗略(luè)地定量垢(gòu)中鐵銅的存在形式時,可由其含量與灼燒增量(liàng)按上述關係推知。

鐵銅垢較矽酸鹽垢和硫酸鹽垢易溶,但(dàn)是比碳酸鹽垢和磷酸鹽垢難溶解得多,它甚至難(nán)溶(róng)於常溫的鹽酸中。加熱接近沸騰溫度(dù)時,它可溶於20%以上的濃鹽酸中,但耗時較長。在(zài)鹽酸中加人少量硝酸並加(jiā)熱可使(shǐ)之(zhī)溶(róng)解,這是由於在溶解過程中,亞銅離子和亞鐵離子被氧化為高價化合物,破壞了溶解平衡(héng)的緣故。

鐵銅垢(gòu)溶解後溶液中常呈現一定的顏色,如果垢中以鐵為主時,溶液呈淡黃色(sè),如果以銅為主時,呈淡綠色、

用氨水中(zhōng)和鐵銅垢的(de)酸溶液可輔助鑒別,鐵在中和至pH值>6時,可產生棕紅色絮狀氫氧化鐵沉澱;若pH值繼續(xù)升高,銅可生成(chéng)藍色氫氧化銅沉澱;如果含銅量較高(gāo)時,在過量的氨水中可生成深藍色的銅氨離子。

第3章(zhāng)中央空調係統汙垢的成(chéng)因及危宵129

(3)分析方法鐵銅垢實際上是腐蝕產物,其中混雜有鈣、鎂鹽類和對應的磷酸根,其他成分較少。

1)灼燒增量的測(cè)定。可利用前述的灼燒反應進(jìn)行定量分析.銅(tóng)鐵垢的灼燒氧化反應比碳酸鹽垢灼(zhuó)燒熱分解(jiě)速度慢:因此,應使用底麵積(jī)較大的瓷石坩堝盛試樣,將試樣盡量攤開成薄層,灼燒時間延長到3~4h。

2)試樣(yàng)的溶解與分析操作鐵銅垢即使在熱的10%鹽酸中其溶解速度也較低,因此,應將磨細的試樣#於100mL燒杯中,用水濕潤後,加入(rù)10mL15%的鹽酸在水浴加熱分解,再加少(shǎo)許濃(nóng)硝酸以加速垢樣分解。

將試液稀釋定(dìng)容到1L後,分別稱取試樣,用EDTA二(èr)鈉鹽(yán)測定鐵、鋁、鈣、鎂、鋅,由於鋁、銅、磷酸根等的含量較少,可用分光光度法測定。

6.細(xì)菌的鑒別測定

為r有效地防(fáng)止(zhǐ)冷卻(què)水係統微生物垢的形成,往(wǎng)往要了解細菌的種類、數量,以便(biàn)有(yǒu)針對性地將(jiāng)其殺滅(miè)。鑒(jiàn)別時,先從冷卻水係統取出樣品.將樣品接種在細菌可以(yǐ)迅速生長的培養基中,經過一定時間後,可以測量細菌增殖的效果(guǒ)或計數(shù)正在生長的細菌菌落(luò)。選擇對於所關心的細菌(jun1)生長具有的(de)某種(zhǒng)專(zhuān)一性的培養介質和培養條件,就可在(zài)不同的細菌之間做出區別:用顯微鏡檢查,或者試驗所(suǒ)生長的細菌菌落,可更肯定地做出鑒定:

(1)鐵細菌(jun1)的培養與鑒定用鐵細菌培養(yǎng)基(jī)進(jìn)行培養。常用的培養基為檸檬酸(suān)鐵銨(ǎn)log,含結晶水的硫酸鎂0.5g,硫酸亞鐵銨o.5g,磷酸氣(qì)鉀0.5s,氯化鈣o.2g,硝(xiāo)酸鈉0.5g,瓊脂20g,共溶(róng)人1L去離子(zǐ)水中,調pH值〒6.8~7.1200%:溫度(dù)下火菌20mi„做成平板後,將適度稀釋的水樣接(jiē)種(zhǒng)在平板上,在培養3d,如果有(yǒu)黃(huáng)白色菌落即是鐵細菌。也可用硫

酸錳0.lg,瓊脂20g在1L水中,調PH值到7.8-8,滅(miè)菌20mino在上述同樣條件下培養,在培養基上出(chū)現棕黑色菌落即是(shì)鐵細(xì)菌。鏡檢時.會(huì)發現鐵細菌為絲(sī)狀,蓋氏鐵柄杆菌則糾結

130中央空調清洗技術

在•起。用化學(xué)方法檢査時,錳培養基的菌落檢出有鐵離子則可確認。

(2)硫細菌的培養和鑒定用硫化鉀8g,磷(lín)酸氫(qīng)二(èr)押0.2g,氯化銨0.lg,氯化鎂0.lg,瓊脂20g,在(zài)1L去離子(zǐ)水中,120T下滅菌20mm。將適度稀(xī)釋的水樣接種在該(gāi)培養基(jī)平板(bǎn)上,於30r培養3~5d,或者先(xiān)在液體培養基中以同(tóng)樣條件培養3~5d,再把液體培養物轉接於固(gù)體(tǐ)培養基平板上,如果出現黃白色或紅(hóng)褐(hè)色菌落,可能分別是硫絲菌及紅硫菌。在液體培養基中加人1%氯化鋇(bèi)溶液(yè),如果有白(bái)色沉澱(diàn)產生:表明是硫細(xì)菌。如果反應不明顯,可延長培養吋間到(dào)10d以上,或使用10%:氯化鋇溶(róng)液檢驗.硫酸鹽還原細菌是厭氧菌,應在缺氧條件下培養為此,可(kě)使用大試管盛培養液,接種後用膠(jiāo)塞塞(sāi)緊,再以石蠟封固。溶液(yè)應盛(shèng)滿試管而不存留氣泡。所用的培養基為氯化鈉5g,含結晶水(shuǐ)硫酸鎂2g,硫酸鈉lg,氯化銨lg,磷酸二氫鉀0.5g,氯化鎂0.lg,硫酸亞鐵銨0.lg,70%的乳酸鈉溶(róng)液5mL,去離子水1L,調pH值為(wéi)7.2,在120T,下滅菌20min,裝人試管中接種適(shì)度稀釋的(de)水樣ImL。在30T下培養7d,觀察是(shì)否出現黑色的硫化鐵或嗅到有硫化氫的氣味。應和不接種的空白培養液對比.以此確定。

(3)微生物垢的判斷微生物垢呈(chéng)淡紅(hóng)色(sè)時,可能有鐵細菌存在,將微生物垢用鹽酸處理,加入硫氰酸銨後呈紅色,證明(míng)有鐵離子存在。將溶液用氫氧化銨中和後,紅色褪去而產生氫氧化(huà)鐵絮狀沉澱。未經酸處理的微生物膜直接加硫氰酸銨則檢不出鐵離子,表明鐵存在。

3.4中央空調通風係統汙染的檢(jiǎn)測

中央空調通風係統汙染的檢測包括中央空調風道係統積塵量的學測,通風係統微生物的檢測,送風中細菌、真菌的檢(jiǎn)測等(děng)幾項士容。

第3章中央空調係統汙垢的成因及危害131

3.4.1中央空調風(fēng)道係統積塵量的檢測

中央空凋管道積塵量檢測分為(wéi)F1常檢測和風管清洗效(xiào)果(風管清洗後)檢測。日常檢測是評價空調係統的衛生狀況和汙染狀況;風管清洗(xǐ)效果檢測是評價空調風管經過機械清洗後所達到的清潔程度(dù)。

1.檢測方法和采樣時間

中央(yāng)空調通風管道積塵量的檢測是以稱重方法得出風管內表麵單位(wèi)麵積塵粒的重量,n常檢測為(wéi)單位麵積內(nèi)全部積塵(chén)量;風管清洗效果檢測為清洗後(hòu)單位(wèi)麵積內殘存塵粒的(de)重量。檢測方法為人工(gōng)擦拭法和機器人采樣(yàng)法,為避免人工擦拭法采集對樣品的影響,宜(yí)采(cǎi)用機器人采(cǎi)樣法。

日常檢測可在任何時間進(jìn)行,風管清洗效果檢測應在清洗後7<1內進行。

2.人工擦拭法

(1)使用器材包括正(zhèng)方形擦拭取樣框——內邊長有100mmxlOOmin和200mmx200mm兩(liǎng)種、無紡布、稱量天平(精度(dù)為o.oooig)、密封袋、一次(cì)性塑(sù)料(liào)手套。

(2)檢測前的準備’

1)將無紡布裁成100mmx100mm和200nimx200mm兩種正方形的(de)布塊,每2片放人一個密封袋中為(wéi)1套。

2)將每套無紡布在幹燥器中存放24h。

3)將每套無紡布與(yǔ)塑料袋同用天平稱量兩次,取其平均值為擦拭前的(de)重量(初重)。

(3)檢測取樣點

1)在檢測的每套空調係統風管中隨機至(zhì)少抽取3~5個檢(jiǎn)測斷麵(如送風管、回風(fēng)管、新風(fēng)管)。

2)在風管積塵日常檢測時,如果檢測斷麵無法在風管中沒置,可擇規(guī)定的抽樣比例在風口處(chù)設(shè)置。

3)在每個檢測斷麵的風管內表麵的底麵設置1~2個采樣

132巾央空調清洗技本(běn)

點D

(4)取樣

1)在確定的風管(guǎn)檢測斷麵處開工(gōng)作口,或將風口拆下。

2)根據風管斷麵大小(xiǎo)選擇取(qǔ)樣框,並將取(qǔ)樣框放在風管的檢測(cè)位置上。

3)用2片無紡布將取樣框內風管(guǎn)內壁上(shàng)的灰塵擦拭(shì)幹淨(jìng),如果需要可再(zài)用2片無紡布,直至擦拭幹淨為止(zhǐ)。當風管內積塵較(jiào)多時,可先用其他工具(jù)將取樣框內風管表麵的(de)大量積塵取到密封袋(dài)中(zhōng),然後再用無紡布擦拭。

4)將取樣後的無(wú)紡布放回原密封袋中保管,並進行編號。

3.機器(qì)人采樣

定量采樣機器人積塵采樣結果與人工擦拭法的相對誤(wù)差小(xiǎo)於等於20%;在相(xiàng)同的積塵條件下,采集樣品的平均相對誤(wù)差小於等於10%。

(1)使用(yòng)設備與器材稱(chēng)量天平(精度為O.OOOlg),密封袋、一次(cì)性塑(sù)料手(shǒu)套。

(2)檢測前準備根據機器人采樣原理,將所用的收集風管積塵的用(yòng)品進行編號、恒(héng)重(chóng)、稱量。

(3)檢測取樣點在抽取檢測的每套空調係統風管中隨(suí)機取出5個檢測斷麵,每個檢(jiǎn)測斷麵在風管底麵設置一個取樣

點。

(4)取(qǔ)樣將采樣機(jī)器人由風管開孔處放入風管內(nèi),使機器人行至取樣點處開始取樣,取樣完畢將樣(yàng)品完好(hǎo)帶至風管處。

(5)實驗室分析

1)將取樣後的樣品以采樣前同樣方法處理。

2)將(jiāng)取樣後的樣品在天平上稱重兩次,取平均值為(wéi)終重。

3)人工擦拭法取樣:將每個檢測斷麵取樣的各套無紡布終(zhōng)重與初重(chóng)之差的平均(jun1)值作為(wéi)該檢測斷麵的灰塵重量(liàng)。

4)人工擦拭法取(qǔ)樣:將每個檢測(cè)斷(duàn)麵的(de)灰塵重量換(huàn)算成每

第3章中央(yāng)空調係統汙垢的成(chéng)因及危(wēi)苫133

平方米風管內的積(jī)塵量,即用100mmx100mm的取樣(yàng)框,斷麵灰(huī)塵重(chóng)量乘以25。

5)機器人采樣:將增重除以取樣麵積(m:)得出檢測斷麵積塵量。

6)取各個檢測斷麵積塵量的平均值作為風管積塵量的檢測結果,以g/m*表不。

3.4.2中央空(kōng)調通風係統微生物的檢測

中央空調風管內表麵細菌總數和真菌總數的檢測分(fèn)為日常檢(jiǎn)測和風管消毒效果檢測(cè)。日常(cháng)檢測評價空調係(xì)統微生物汙染狀況,消(xiāo)毒效果檢測評(píng)價空調風管經過消毒後所達到的效果,

1.檢測原理

通(tōng)過擦拭法和機器人采樣法,采集風(fēng)管(guǎn)內表麵單位麵積的微生物,得出空調風管細菌總數和真菌總數。

2.采樣方(fāng)法

(1)采(cǎi)樣點數量和分布同風管(guǎn)積塵量采樣。

(2)采樣麵積每點采樣麵積(jī)為50m2-

(3)采樣方(fāng)法空調風管內表麵積塵較多時采用刮拭法采樣(yàng),積塵較少不適宜刮(guā)拭(shì)法采樣時用擦拭法采樣。整個采樣過程應為無菌(jun1)采樣:為避(bì)免人工(gōng)采樣對采樣環境的影響,可采用機器人采樣。

3.真(zhēn)菌樣品分析

(1)刮拭法將采集的積塵樣品無菌操作稱取lg,加人到0.01%Tween-80水溶液中,做10倍(bèi)梯級稀釋,取適宜稀釋液ImL,傾注法接種平皿。

(2)擦拭法將擦(cā)拭法取得的樣品無菌操作加人到0.01%Tween-80水溶液中,做W倍梯級稀釋,取適宜稀(xī)釋液ImL傾注法接種平皿3

(3)培養和計數細菌和真(zhēn)菌的計數方法見後文細菌、真菌總數的計數部分(fèn);培養方法見後(hòu)文細菌、真菌的培養部分:

134中央空調清(qīng)洗技術

3.4.3中央空調送風中(zhōng)細菌總數(shù)的檢測

1.檢測取樣點和采樣環境(jìng)條件

一般在距送風口下方15~20nn處,按規(guī)範要求采樣,應用安德森氏六級撞擊(jī)式空氣采樣(yàng)器。

采樣時必須在空調係統正常運轉的條件下,關閉(bì)門窗Ih以上,盡量減少人、畜的(de)活動頻率,記(jì)錄室內人(rén)員數足、溫濕度與天氣狀況等」

2.細菌總數的計數

用撞擊式空氣采樣器法采(cǎi)集室內空氣(qì),汁數在營養瓊脂培養基上經(jīng)37丈.48h培(péi)養(yǎng)所形成的菌落數,換算成每平方米室內空氣中菌落總(zǒng)數,以cfu/m:(每立7/米空(kōng)氣菌落形成單位)報告。

3.細菌培養

采樣應用營養瓊脂培養基,(37±2)T培(péi)養(yǎng)(48±2)h,觀察並記錄結果(37丈培養24h應進行觀察,不必記錄結果)。

4.製備培養基(jī)

(1)培(péi)養基的(de)成分營養瓊脂培養基成分(fèn)包括(kuò):蛋白腖10g,氯化鈉5g,肉膏5g,瓊脂(zhī)20g,蒸餾水lOOOmU

(2)培養基(jī)的製法將上述成分加熱溶化於蒸餾水中,校正(zhèng)pH值為7.4~7.6,加人瓊脂(zhī).121弋、20min滅菌備用。

3.4.4中央空調(diào)送風中真菌總數的檢測

1.檢測取樣點和采樣環境條件

■-般在距送風口下方15-20cm處采樣,按規範要求采樣.應用安德森氏六(liù)級撞擊式空氣采樣器。

采樣(yàng)時(shí)必須在空(kōng)調係統正常運轉的(de)條(tiáo)件卜\關閉門(mén)窗lh以(yǐ)上,盡量減少人、畜的活動頻率(lǜ).記錄室內裝修狀況(如觀察織物包廂、地毯布置、花草養植等,為分析結果提供參考)、人員(yuán)數量(liàng)、溫濕(shī)度與天氣狀(zhuàng)況等。

第3章屮央空調係統汙垢的成H及(jí)危(wēi)宵135

2.真菌總數的計數

用撞擊式空氣采樣器法采集室內空氣.汁數在沙氏(shì)瓊脂培養基上經28X:、5~7d培養所形成的菌落數.換算為每(měi)立方米室內空氣中真菌總數.以cfu/m2報告:

3.真菌培養

采樣應用營養瓊脂培(péi)養基,(28±2)T培養5~7d,逐日觀察並於第7天(tiān)記錄結果(如培養至5d時,黴菌或故線菌的菌絲生長(zhǎng)掩蓋周圍菌落或菌絲長至滿皿,可停止觀察並記(jì)錄結果(guǒ),但在報告時需注明);

4.製備培養(yǎng)基

(1)培養基的成分(fèn)沙(shā)氏瓊脂培養基(jī)成分包括:蛋白腖10g,葡萄糖40g,瓊脂20g,蒸餾水1000ml,。

(2)培養基的製法將(jiāng)蛋白陳、葡萄糖溶解子蒸餾水中,校正pH值為5.5~6.0,加入瓊脂,1151、15mm滅菌備用。

第4章中央空調清洗藥劑、設備及工具

中央空調清洗主要是(shì)對水係(xì)統和通風係統的清洗,在清洗過程中,必須要使用到一些相關的清洗藥劑和清洗設備,使清洗工作順利開(kāi)展(zhǎn)。本章(zhāng)中,我們來具體了解中(zhōng)央空調(diào)水係統以及通風係統清洗都要用到哪些清洗藥劑和清洗設備:

4.1中央(yāng)空調水係統水處理、化學清洗藥劑

在中央空調水(shuǐ)係統運行過程(chéng)中和清洗中要選(xuǎn)用合適的藥劑對水係統進行水處理和定(dìng)期的化學清洗,下(xià)麵我們來具體了解中央空調(diào)水(shuǐ)係統水處理以(yǐ)及(jí)清洗工程中(zhōng)所使用的藥劑(jì):

4.1.1中央空調水係統水處理藥劑

中央(yāng)空調水係統水(shuǐ)處理藥劑常用的有阻垢劑、緩蝕阻垢(gòu)複合藥(yào)劑、殺生劑等。

1.阻垢劑

(1)定義阻垢劑是指具有能分散水中的難溶性無機鹽,阻止或幹擾難溶性無機鹽在金屬表麵的沉澱、結(jié)垢功能,並維(wéi)持金屬設備有良好的傳熱效果的-•類藥劑.

(2)分類目前市場上阻垢劑的分類見表4-1

(3)選用選用阻垢劑應遵循以下(xià)原(yuán)則:

1)阻垢(gòu)效果好,即使在Ca2+、Mg'SiO^含量較大時,仍有較好的阻垢效果(guǒ)

2)化學穩定性好,在高濃縮(suō)倍數和高溫情況以及與緩濁劑、殺生劑共用時,阻(zǔ)垢效果也(yě)不明顯下降i

第4章屮央空調清洗葯劑(jì)、沒備及工具137

表4-1阻垢劑的分類

類別化(huà)(聚)合物用量/(mg/L)特性

聚(jù)磷酸鹽六偏磷酸鈉[(WPO3)6:卜51.在結垢不嚴重或(huò)要求不太高的情況下可單獨使用2.低劑量時起阻垢作(zuò)用,卨濃度時起緩(huǎn)濁作用

三聚磷酸鈉(Na5P3O1Q)

有(yǒu)機瞵酸鹽係含氮氨(ān)基三甲叉膦酸(AT-MP)1~51.不宜單獨使用,-般與鋅、鉻或磷酸鹽共用2.含氮的不易與氯殺菌劑共用

乙(yǐ)二胺四甲(jiǎ)叉膦酸(EDTMP)

不(bú)含氮羥基乙叉二隣酸(HEDP)

磷酸酯類(lèi)單元(yuán)醇(chún)磷酸酯(zhǐ)多元醇磷酸酯氨基磷酸酯5~30與其他抑(yì)製劑(jì)聯合使用吋效果最好

聚羧酸類聚內酸酯聚4來酸(suān)酯聚甲基丙燔酸1~5銅質設備使用時必須加緩蝕劑

3)符合環保要求,無毒(dú)與低毒,易生物降(jiàng)解:

4)配製、投加、操作等簡(jiǎn)便:

5)價格低廉,易於采購,運輸儲藏方便

通過(guò)長期使用的情況表明(míng),絕(jué)大(dà)多數的阻垢劑在單獨使用時效果較差,幾種阻垢劑複合使用時阻垢效果會顯著提高。表4-2中列出f各種阻垢劑單獨使用時的使用情況,供選擇(zé)阻垢劑時參考

2.緩(huǎn)蝕阻垢複合藥劑

(1)複合藥劑的定義將具有緩蝕和阻垢作(zuò)用的2種或2種以上的藥劑聯合使用,或將(jiāng)緩濁劑和(hé)阻垢(gòu)劑(jì)以物理方法混合後所配製成的藥劑,都稱(chēng)為(wéi)複合藥劑,也稱為複(fù)合水處理藥劑

138屮央空調請洗(xǐ)技術

表4-2各種阻垢劑單獨使用時的性能表

名稱適宜的pH值允許Ca2+含量/(mg/L)擰製鈣垢的添加量及效果/(ing/U明

CaSO3Ca.,SO4Ca,(PO4)2

聚磷酸鹽6-7<2004~6>20無效商產生垢的危險控製(zhì)n•:常p(〕r<6FL磷酸鈣指數>1

聚(jù)內烯酸(鈉)彡50()10打效仃效對銅咬銅合金釘腐蝕作川

磷酸鹽係(xì)7~9400-5002-6有效4、易(yì)產牛.垢對(duì)鐧及鐧合金也腐蝕作(zuò)用

聚馬來酵8~9500-4003-5有效(i效

磷酸酯(zhǐ)類8~9彡50020-25卉效

複(fù)合藥劑盡管類型品種繁多.但都是按照水質(zhì)特性和冷卻(què)水係統運行中存在的主要問題(tí).以-•兩種藥劑為主(zhǔ)配製而成的、具有突出功能的複合藥劑

-般來說,複合藥劑的(de)緩濁阻(zǔ)垢效果均比其中一種藥劑單獨使(shǐ)用時的效果好。

(2)複(fù)合藥劑的種類

I)磷係複合藥劑

①聚磷酸(suān)鹽+鋅鹽5聚(jù)磷酸鹽用量為30~50mg/L,鋅鹽用量宜小於4mg/L(以Zn2+計),pH值宜小於8.3,--般(bān)控製(zhì)在(zài)

6.8〜7.2。

②聚磷(lín)酸鹽+鋅+芳烴唑類(lèi)化合物、摻加芳烴(tīng)唑類化合物的主要目的是保護(hù)銅及銅合金,一般(bān)摻加1~2mg/L即可起到有效的保護作用,同時亦可起防止金屬產生坑蝕的作用。常用的芳烴唑類化合物有巰基苯並噻唑(MBT)和苯並三氮唑(BZT)。它們都是很有(yǒu)效的銅緩蝕劑,pH值的範圍為5.5~10:

③聚鱗酸鹽+聚丙烯(xī)酸。主要用於處理結垢趨勢不大的中央空調循環水,使用的配合比為(wéi)(4~6mg/L):(3.5~7mg/L),適用的範圍不如帶有HEDP的有機膦係複合抑製劑廣泛,但對微生

第4孝中央空調(diào)消洗藥劑、設濟及fJt139

物產(chǎn)生的影響及控製能力相同_

④六聚磯酸鈉+鉬酸鈉。可以形成陰極、陽極共有防護膜,

大大提高丁緩蝕效果和控(kòng)製點濁的能力,鉬酸鹽在溫度高廠70%;,pH值(zhí)大於(yú)9的水中緩濁效果最好,使用量通(tōng)常為3mg/L左右鉬酸鹽的毒性小,對環境不會造(zào)成汙染,

2)有機膦係複合藥劑

①鋅鹽+磷酸鹽:用35~40mg/L的磷酸鹽和lOmg/L的(de)鋅鹽,在pH值為6.5~7.0的條件下可以有效地控製金屬腐(fǔ)蝕,1改變上述兩種藥劑的組(zǔ)成比例,使鋅鹽的用垃為磷酸鹽質量的30%時,則可獲(huò)得最(zuì)佳的緩蝕作用衍在使用時應注意以(yǐ)下幾點:

A.pH值不應(yīng)大於8.5,當用於合金(jīn)材質的水係統時,如pH值小f6-5,則磷(lín)酸鹽會損傷金屬

B.不宜用在有嚴重腐蝕金屬產物的(de)冷卻(què)水係(xì)統中..

C.不適合用亍閉式冷卻水係統.

D.水的溫度不宜高於40^r

②巰基苯並噻(sāi)唑+鋅+磷酸鹽+聚丙烯(xī)酸鹽(yán)_推薦的巰基(jī)苯

噻唑使用濃度為I而(ér)鈣的硬(yìng)度最大允許值為400mg/

L

③以聚磷酸鹽、聚丙烯酸和有機膦(lìn)酸鹽為主的(de)組合vA•偏磷酸鈉+聚丙(bǐng)烯酸鈉(nà)+羥基乙叉(chā)二膦(lìn)酸

B.八•偏磷(lín)酸鈉+聚丙烯酸鈉(nà)+羥基乙叉二膦酸+巰基苯並噻唑:

C.六偏磷酸鈉(nà)+聚丙烯酸鈉+羥基乙叉二膦酸+巰基苯並噻唑+鋅,

D.三聚磷酸鈉+聚丙烯酸鈉+乙:.胺四甲叉(chā)膦酸+巰基苯並噻唑。

在上述四種組合中(zhōng),聚磷酸鹽的用量為2~10mg/L,聚丙烯酸鈉為2~16mg/L,羥基乙叉二膦酸為(wéi)().8~5mg/L,巰基苯並噻哇為0.4~lmg/L,鋅鹽(以Zn23十)為2~4mg/L,乙二胺(àn)

140屮央(yāng)空調諸洗技術

四甲叉膦酸為2mg/L_具體各組分的配合比和投加量應根據水質特性和(hé)運(yùn)行情況,通(tōng)過試驗(yàn)並結合實際運行效果(guǒ)確定。

應該(gāi)引起注意的(de)是,這四(sì)種組(zǔ)合中均(jun1)含有磷,為菌藻類微生物的(de)生長(zhǎng)提供了營養物質.所以在使用時必須同時投加殺生劑,控製菌藻類微生(shēng)物的大量(liàng)繁殖。

這種(zhǒng)有機(jī)膦係複合抑製劑使用範圍較廣,實際應用中被證明是一種比較有效的複合抑製劑,在中央空調循環水中總硬度以碳酸鈣(CaCOJ計(jì)為130~520mg/L、總(zǒng)含鹽量為250〜1540mg/L時(shí),均能比較穩定地控製腐蝕與結垢。

3)其他複合藥劑

①多元醇+鋅+木質磺(huáng)酸鹽。在有大量汙泥產生的循環水係統中(zhōng),采(cǎi)用此複合抑製劑比較有利(lì),其使用濃度一般(bān)為40~50mg/L,pH值可達到(dào)8左右。如再摻加巰基苯並嗟唑,則可提高緩蝕阻垢性能,而基本功能與不摻(chān)加(jiā)時相似(sì)。另(lìng)外,隻用多元醇+鋅組成的複合抑製劑,也能獲得較好的緩蝕阻垢效果。

②亞硝酸鈉+硼酸(suān)鹽+有機(jī)物(wù)。該複合抑(yì)製劑主要用於閉式循環冷卻水係統,在PH值為8.5~10.0時,投加劑量可為2000mg/L.

③有機聚合物+矽酸鹽。這種複合抑製(zhì)劑對所有類型的(de)殺生劑都無影響,適(shì)用於pH值為7.5~9.5的(de)冷卻水係(xì)統,在高溫(70~80^C)和低流(liú)速運行條件下一般不會有結垢現象。

④鋅鹽+聚馬來酸酐。聚馬來酸酐是有效的阻垢劑,所以(yǐ)這種複合抑製劑主(zhǔ)要(yào)用於有嚴重汙垢的冷卻水係(xì)統,不宜用於硬度較低且具有腐蝕趨勢(shì)的冷卻水係統。在運行中應使水的pH值控製在8.5以下。

⑤羥基乙叉二膦酸鈉(nà)+聚馬來酸=緩(huǎn)蝕阻垢效果好,加藥量少,成本低,藥效穩定且停留時間長(zhǎng),沒有因為藥劑引起的菌藻(zǎo)問題。

⑥鉬酸鹽+葡萄糖酸鹽+鋅鹽+聚丙烯酸鹽(yán),對不同水適應性強,有較好的緩蝕阻垢的效果,耐熱性好,克服了使用聚磷酸(suān)

第4葶中央空調淸洗藥劑.議濟及r具141

鹽時存在的促進(jìn)菌藻繁殖的缺(quē)點,要求pH值在8~8.5的範圍,C1~+SO4小於400mg/Lp

⑦矽酸鹽(yán)+聚丙烯酸(suān)鈉。對環境汙染小,價格便宜

⑧鉬酸鹽+聚磯酸鹽+聚丙烯酸鹽+BZT。對不同水質(zhì)適應(yīng)性(xìng)較強,操作簡單,價格便宜,使用濃度為10~15mg/L。

(3)複合藥劑的選用(yòng)複合(hé)藥劑的選(xuǎn)用應有針對性,一般需考(kǎo)慮以下幾個原則:

1)根據水質(zhì)特(tè)性,通過模擬(nǐ)試驗篩選出適宜的複合藥劑,在實際運行過程(chéng)中,視其效果再調整各組分的配合比及投加量。在無試驗條件的狀況下,可以參考同類冷卻水係(xì)統的運行數據。但不宜(yí)直接套(tào)用其配方,因(yīn)為水質特性、係統組成、運行條(tiáo)件、操作方式等不同,可能會使緩蝕(shí)阻垢效果產生較(jiào)大差異

2)要注意(yì)協同效應(yīng),優(yōu)先采(cǎi)用有增效作用(yòng)的複合配方,以增強(qiáng)藥(yào)效,降低(dī)藥耗。

3)承受得了複合藥劑的使用費能,而且(qiě)購買要方(fāng)便(biàn)。

4)配方中各(gè)藥(yào)劑不應有相(xiàng)互對抗的作(zuò)用(yòng),而且與配用的殺生劑相容。

5)含有複合藥劑殘液的冷卻水排放時,應符合環保部門的(de)規定,對周圍環境不造成汙染。

6)不會造(zào)成換熱表麵傳熱係(xì)數的降低:

(4)阻垢緩蝕劑的加藥量

1)首(shǒu)次加藥量。中央空調循環冷卻水係統阻垢緩蝕(shí)劑的首次加藥量(liàng),可按下式(shì)計算。

1000

式中G——係統首(shǒu)次加藥量(kg);

V—係統(tǒng)容積(m3);

g--單位體積循環冷卻水(shuǐ)的加藥量(mg/L)

2)運行時的加藥量

①中(zhōng)央空調敞開式循環冷卻水係統運(yùn)行時,阻垢緩蝕劑的(de)加

142中央(yāng)空調淸(qīng)洗技術

藥量可按下式計算

'1000(A-1)

式中G'係統運行時的加藥最(kg/h);

Q、-蒸(zhēng)發水量(m3/h);

-V——濃縮倍數(-•般不小(xiǎo)於3):

濃縮倍數的計算公式為(wéi)

Q,+Q,

式中(zhōng)<?,„——補充水量(m3/h),敞開(kāi)式係統<?„=R+<?b+久

=密閉式係統1=什’(《為(wéi)經驗係數,

!\-1

4取o.ool);

Qb-排汙水量(m3/h);

Qw——風吹損失水量(m3/h)。

2中央空調密閉式循環(huán)冷卻水運行時.阻垢緩蝕劑(jì)的加藥量可按下式計算(suàn)。

G,=-

1000

式中各符號含義同前:

3.殺生劑(jì)

為廣淸洗剝離中央空調(diào)水係統中由微生物引起的黏泥,結垢.就需要添加適當的殺菌滅藻劑和汙泥剝(bāo)離劑,投放到水中以殺死(sǐ)微生物或抑製微生物生K或繁殖的化學藥劑•般稱為殺生劑,又稱為殺菌滅藻劑、殺菌藻劑、殺菌(jun1)劑等:

(1)常用的殺生劑常用的殺生劑按其作用機理可分為氧化性殺生劑和(hé)非氣化性殺(shā)生劑兩(liǎng)大(dà)類

1)氧化性殺生劑。常(cháng)用的(de)氧化(huà)性殺生劑有氯、次氯酸鹽、氧化異氰尿酸(suān)、二氧化氯、臭氧、溴及溴化物以及一些過氧化(huà)物

第(dì)4章屮央空調(diào)淸洗藥劑.沒(méi)濟及143

等。

①氯。氯用於水處理中殺菌消毒的曆史最為悠久(jiǔ)e它具有殺菌力強、價(jià)格低廉、來源方(fāng)便等特點:

氯進人水中(zhōng),就會與水發生水解反應,生成鹽酸和次氯酸。Cl2+H,O=HC1+HC10

次氯酸(suān)還可以在水中發(fā)生電離,產生H+和CIO—

HC1O==H++CIO'

作為微生物殺生劑.次氯酸的殺生效率比次氯酸根離子要高20倍,、一(yī)般以氯為主的微生物控製方案(àn)的溶液pll值範圍以6.5~7.5為最佳:另外,氯能程度不同地氧化(破壞)水(shuǐ)中的某些有機(jī)阻垢劑或緩蝕劑,例如氨基三甲(jiǎ)叉膦酸(ATMP)和巰(qiú)某苯並噻唑(MBT),

在循環水係(xì)統進行微生物的生長控製時,水中遊離活性氯的濃度一般控製在0.5~I.(WL範圍內,這時水屮絕大多數微生物的(de)生長將得到抑製。當與非氯化性殺(shā)生劑聯合(hé)使用時,水中(zhōng)遊離活性氯的濃(nóng)度可控(kòng)製在0.2~0.5mg/L範圍內。

為使氯作為(wéi)殺菌劑達到最大(dà)的殺生效果(guǒ),應注意(yì)以下幾1•方(fāng)麵的問題:

A.通氯時,水(shuǐ)的pH值不能太高,在水中應保持一定的餘氯量,一般在一段(duàn)時間內須保持餘(yú)氯量在(zài)(o.5~i)xi(r6。

B.要防止堿(jiǎn)性物(wù)質如(rú)氨等進人循環係統、

C.當有大量汙泥和汙垢積聚時,會消耗大量的氯氣,使餘氯量很難(nán)保持在要求的範圍內,因此應適當多添加一些氯

②次氯酸鹽:常用的次氯酸鹽有次氯(lǜ)酸鈉(NaClO)、次氯酸鈣[Ca(C10)2]和(hé)漂白粉[CaCl(ClO)]。

次氯酸鹽在水中能生成次(cì)氯酸,所以.它(tā)們(men)的殺生效果與氯極相似(sì)。目前(qián)在中(zhōng)央空調水處理藥劑中,次氯酸鹽主要用於處理和(hé)剝(bāo)離設備或管道內的黏泥。因此,次氯酸也是一種黏泥(ní)剝離藥劑_

③氧化異(yì)氰尿酸(suān)。氧化異氰尿酸又(yòu)稱氯(lǜ)化三聚(jù)異氰酸。它能

144屮(chū)央空調清洗技術

在水(shuǐ)中水解,生成次氯酸和(hé)異(yì)氰尿酸,所以,它的殺生作用(yòng)與次氯(lǜ)酸鹽和氯相似(sì).

、1二氧比氯二氧化氯是一種殺(shā)生能力比氯強(qiáng)、殺生作用比氯快、剩(shèng)餘劑量和殺菌性能持續時間(jiān)長的氯化性殺生劑:它不僅具右和氯1相似(sì)的殺生性(xìng)能,而且能控製黏泥生K_

二氧(yǎng)化氯的用量少,用2.Omg/L的二氧化(huà)氯作用30min能殺滅10()%的微生物,而且(qiě)剩餘的二氧化氯尚有0.9mg/h二氧化氯適用的pH值範圍廣(guǎng),它在pH值6~10的範圍內(nèi)能有效地殺滅絕大多數(shù)微生物它不與水中大多數有機胺類水處理藥劑(jì)發生化學反應_-

⑤臭氧臭氧是一種氧化性很強但又不穩定的氣體:在水(shuǐ)溶液中,臭氧保持著很強的氧化性(xìng)_

臭氧作為(wéi)殺生劑不會增加(jiā)水中的(de)氯(lǜ)離子濃度,排放時不會汙染環境或傷害水生物,因為臭氧在光合作用下會分解生成氧:在一般情況下,水中殘(cán)餘臭氧的濃度應保持在0.5mg/L左右。

⑥溴及溴化物:在酸性或低pH值的水中,人們常用氯作為殺牛.劑但是在堿(jiǎn)性或pH值偏高的水中,由於氯和水反應生成(chéng)的次氯酸(suān)會水解生(shēng)成殺生(shēng)能力很差的CICT,從而使其殺生作用大為減弱.因(yīn)此,在堿性或pH值偏高的水中,以溴及溴化物作(zuò)為氯的替代品(pǐn).溴的殺生能力非常快在相同的條件溴可以在4,nin內使細菌的存活率降低到0.0001%.而氯則不能

H前(qián)可供選擇的溴化物殺生劑存鹵化海因(溴氯甲基海因、二溴:甲基海(hǎi)因、溴氯甲乙(yǐ)基(jī)海因等)、活性溴化物和氯化溴(BrCl)<大類.

2)非氧化性(xìng)殺生劑_在某些方麵,非氧化性殺生劑比氧化性殺生劑更有效或更"便:因此.在許多中央空調循環水係統中,常常是非氧化(huà)性殺生劑與氧化件殺(shā)生劑(jì)兩者聯合(hé)使用:

常用的非氧化性殺生劑有以下兒種:

①季銨鹽氏碳鏈的季銨鹽是•些陽離(lí)了衣而活性(xìng)劑(jì),其結構式可表小—為

第■(克中央空(kōng)調淸洗藥劑.設備及[其145

-rjrI

R'—N—R'X

_R2_

其中,R1、R:、IV和IV代表不同的烴基,其中之一必須為長碳鏈,X常為鹵素陽離子。

季銨鹽殺生劑中最常見的兩種藥劑是潔爾滅(miè)(十二烷基3甲(jiǎ)基(jī)苄基氯化銨)和新潔爾滅(十二烷基二甲基苄基溴化銨).由於潔爾滅和新(xīn)潔(jié)爾滅(miè)的陽離子相似,故其殺生性能相似,:.新潔爾滅的殺(shā)生作用比潔爾滅的強一(yī)些。

潔爾滅和新潔爾滅(miè)兩者都具有殺生能力強、使用方便、毒性小(xiǎo)和成本低的優點=這兩種藥劑還具有緩蝕作用、剝離黏泥的作用和去除水中臭味的(de)功能,

潔爾滅和新潔爾滅這兩種藥劑並不是季銨鹽中殺生作用最強(qiáng)的有機化合物,但由於(yú)其毒性小(xiǎo)、成本低、具有殺菌滅藻的性能,故得到了(le)廣(guǎng)泛的應用。

潔爾滅和(hé)新潔爾滅的使用濃度通常為50~lOOmg/L,

使用季銨鹽作為殺生剝離(lí)劑時(shí)需要注意以下(xià)幾點:

A.避免與陰離子表麵活性劑共同使用,因為往往易(yì)產(chǎn)生沉澱而失效,但與(yǔ)非離子(zǐ)型表麵活性劑共存時則無不良影響(xiǎng)。

B.在一定範圍內溫度高時殺(shā)菌能力增強,50T時的殺菌力約為常溫時的十幾倍。

C.在弱堿性的水質(pH值=7~9)中效果較好。

D.不能與氯酚類殺生劑共用,

E.大量金屬離子Al3’、Fe2'的存在會降低藥效:

F.水中有(yǒu)機物較多時(shí)會吸附消耗一些季銨鹽藥劑(jì)。

G.起泡較多,常(cháng)須使用消泡劑:,

H.投藥方式:一般采用每天少量(liàng)投藥(yào)的方法.這樣有利於抑(yì)菌;每隔數日後再進行一次衝(chōng)擊式大劑量投藥,這有利於殺菌。為了殺滅(miè)已有一定耐(nài)藥性的(de)微生物,采用與其他殺菌劑交替

146屮央空調清洗技水(shuǐ)

使用(yòng)的方式,可(kě)獲得較好的結果:

②氯(lǜ)酚類-氯酚類殺生劑上要(yào)冇雙氯酚(fēn)、三氯酚、£氯酚的(de)化合物,《氯酚製成的水溶液是一種高效廣譜的(de)殺生(shēng)劑;對鐵細菌、硫酸鹽還(hái)原菌等都有較好的殺生(shēng)作用;氯酚類殺生劑由r-其(qí)毒性大、易汙染環境,故近年來應用(yòng)已經很少。

③有機錫化合(hé)物::常用的有機(jī)錫化合物有氯化3丁基錫L(C4H9),SnClj,氫氧化三(sān)丁基錫[(C4HJ3SnOHJ和氧化雙三丁基(jī)錫(xī)[(CJI9)3Sn]O。

有機錫(xī)化合物在堿性pH值範內的使用效果最好:它們常與季銨鹽(yán)或(huò)有機胺類配(pèi)合或複配成複合殺生(shēng)劑

④有機胺類某(mǒu)些有機胺類化合物是效率很高的生物殺生劑常用的(de)有機胺類殺生(shēng)劑有鬆香胺鹽、(T胺和胺等。

⑤有機硫化合物_常用的(de)有機硫化合(hé)物殺生劑有:硫氰基甲烷(wán)、二甲基二硫代氨基甲酸鈉和亞乙基雙-二硫代氨基甲酸二鈉等它們都具有低(dī)毒、水(shuǐ)溶和易於使用等特點。

二硫氰基甲烷又稱二硫氰酸甲酯,是•種使用廣泛(fàn)的有機(jī)硫殺生劑:它對抑製藻類、真菌和(hé)細菌(jun1)有效,並且價格低(dī)廉,殺生效果好:經過水(shuǐ)解後的化合物毒性低(dī),沒有汙染的麻煩,常波推薦使用於排放限製嚴格的主要需要檸製黏泥細菌的冷卻水(shuǐ)係(xì)統(tǒng),用量為10~25mg/L;

⑥異噻唑啉酮-異噻唑啉酮是•種(zhǒng)較新的殺生(shēng)劑作為殺生劑使ffl吋常使用它(tā)的衍1:物,如2-甲基(jī)4-誶噻唑啉酮-3-酮和5-氯-2-甲基4-異噻唑啉-3-酮」

異噻唑啉酮的使用濃度(dù)相對比較低,即使濃度(dù)在0.5xlWg/L吋,它仍然能有效抑製水中細菌、真菌和藻(zǎo)類的生長(zhǎng),故使用它作為殺生劑(jì)時可(kě)以有效降低水處理藥(yào)劑的(de)成(chéng)本。

異噻唑啉(lín)酮足(zú)•種廣譜殺生劑,它能迅(xùn)速穿透粘附在設備表麵的生物膜,對生物膜下麵的微生物(wù)進行有效地控製異噻唑啉酮在較寬的pH值範圍內具有良好的殺生性能。它們(men)是水溶性的,町(dīng)以和有些藥劑複配使用:在(zài)通常的使用濃度下,異噻唑(zuò)啉

第(dì)4葶中央空調清洗藥劑.設備及L具(jù)147

酮(tóng)與氯、緩蝕劑(jì)和阻垢劑在(zài)水中是彼此(cǐ)相容的。

(2)殺生劑的選擇及影響殺生效率的因素選用殺生劑時.除了一般要考慮的高效.廣譜、易溶、殺生速度快、餘毒持續時間長、操(cāo)作(zuò)簡便、價(jià)廉易(yì)得、使用費用低等問題以外,還要考慮以下一些問題、

1)冷卻水的PH值.微生物的(de)繁殖都有適宜的pH值範圍,一般藻類在5.5~8.5範圍內,而細菌則多數在5~8範(fàn)圍內,但總的看來絕大多數微生物一般都能在pH值為6.5-8.5的環境下繁殖-因此,選用殺生(shēng)劑時其適用範圍盡量(liàng)寬•些

2)藥劑的停留時間。藥劑在循環冷卻水係統中的停留吋間與排汙率和(hé)係統的水(shuǐ)容積有關,排(pái)汙率大,而係統水容積小時,停(tíng)留時間就短;反之,則停留時間就長。如果停(tíng)留時間短.就要考慮選用低劑量、殺生(shēng)速度快(kuài)的藥劑;如果停留時間長,則可選用殺(shā)生作用慢或(huò)穩定性好的殺生劑

3)與其他化9藥劑的相容性、殺生劑與其他加人冷卻水的化學藥劑(如阻(zǔ)垢劑和緩蝕劑(jì))不互相幹擾、殺生效率不變或提高.則表明有較好的相容性;如果(guǒ)效力降低則表明它們之間不(bú)相(xiàng)容

4)與有機物的吸附作用:某些有機殺生劑具苻表麵活性,易被(bèi)水屮(chū)的有機物質.細菌黏泥和懸浮(fú)的有機物聽吸附(fù),從而降低其殺生活性,具有這(zhè)種(zhǒng)吸附(fù)作(zuò)用的殺生劑主要是季銨鹽類化;>物。在排汙率比較(jiào)小的係統(tǒng)中,即殺生劑停留時間長的情況(kuàng)下應慎重考慮這個問題

5)穩定性無論是有機還是無機殺生(shēng)劑,在水中常受到pll值和溫度的影響,pH值過高或過低都會使其(qí)殺生性能降低(dī)或(huò)產生水解(jiě)的可(kě)能性-不受這些影響或影響較小的殺生劑即認為其穩定(dìng)性較好、

6)起泡:具有表麵活性(xìng)的季銨鹽類有機物在水中易產生泡沫,泡沫多會降低殺生劑的作用(yòng),尤其是在高濃縮倍數的冷卻水係統中應考慮這一影響因(yīn)素,它(tā)不(bú)僅降(jiàng)低殺生劑的殺(shā)生效力,而

148屮(chū)央空調清洗技(jì)術

且還導致係統中的水汙染(rǎn)=

7)水中汙染物質3水中懸浮物和汙泥較多的係統,采用任何殺生劑都會降低其殺生效力,如(rú)果采用產生泡沫少的表麵活性劑或分散劑則可彌補(bǔ)此影響:

8)環保要求。有些殺生劑的殺生力較強,如氯酚類和一些重金屬(shǔ)鹽的殺生劑,但由於其本身的毒性太大,在排汙時不可避免地要(yào)帶出(chū)一些殘餘(yú)量,會對環境甚至人身安全造成危害,因此要格(gé)外慎重地對待。最好使用殺生後容易生物降解,不會產(chǎn)生毒性累(lèi)積的殺生劑。此(cǐ)外,各種殺生劑不可能對所有的微生物都有滿意的殺生效果(guǒ),因此應多選擇幾(jǐ)種藥劑配合使用(yòng)、為了防止(zhǐ)微生(shēng)物的抗藥性,還應選擇幾種藥劑(jì)輪換使用、

(3)投放藥量(liàng)和投藥(yào)方(fāng)式

1)投放藥量。投放殺生劑要保持足夠的劑量,劑量低了反而會刺激微生物的新陳代謝(xiè),促進其生長,因此,要保證藥劑投入水中一定(dìng)時間後還有一定的剩餘濃度。

2)投(tóu)藥方式。投藥方式(shì)一般有連續投加、間歇投加和瞬時投加,其(qí)中采用最(zuì)多的是定期間歇投藥方(fāng)式。在投藥量相同的情況下,采用瞬時投加可以造(zào)成某-段(duàn)時間內(nèi)的高(gāo)濃度,往往可以得到良好的殺生效果。連續投藥消耗量大,隻有在瞬時投加與間歇投加都不起作用時才采用。

非氧化性殺生劑每(měi)月宜(yí)投加1~2次,每次加藥量可按下(xià)式計算。

Vs

G-"1000

式中——非(fēi)氧化性殺生劑的加藥量(kg)。

非氧化性殺生劑宜投加在(zài)冷卻塔集水盤的出水口處

4.1.2中央空調清洗工(gōng)程常用(yòng)的化學清洗藥劑

中央空調清洗工程常用的化學藥劑(jì)有(yǒu)酸洗藥劑(jì)、堿洗藥劑、清洗用有機溶劑和各種助(zhù)劑等(děng)、

第(dì)4章中央空調清洗(xǐ)藥劑(jì)、設備及X具149

1.酸洗藥劑

中央空調清洗(xǐ)中,常用的酸包括無機酸、有(yǒu)機酸兩大類。

(1)無機酸

1)硫酸(HjO4)D硫酸是(shì)三氧化硫的水合物,是一(yī)種無色黏稠的(de)液體。化學清洗中所用的硫(liú)酸,通常是將95%~98%濃度的濃硫酸稀釋後使用的。

用硫酸作清洗液的優點是其(qí)價格便宜,對不鏽(xiù)鋼和鋁合金設備沒有(yǒu)腐蝕性,適合清洗這些特殊金屬設備。硫酸又是一種不易揮發的強酸,所以可以通過適(shì)當加熱來加快清洗(xǐ)速度。一般用5%~15%濃度的硫酸作清(qīng)洗液時,可(kě)以加熱到50-60T以加快清洗速度。

缺點是一些硫酸鹽在水中溶解度較小(如(rú)硫酸鐵、硫酸(suān)鈣),所以硫酸溶解鐵鏽的(de)速度相對要慢一些(xiē)。也不能溶解含有(yǒu)硫酸(suān)鈣的水垢,所以硫酸通常不用於(yú)除中央空調水垢,隻用於除鐵鏽。用硫酸清洗含有沉積物的設備表麵時(shí),酸洗後表麵狀態不(bú)理想。另一大問題是(shì),硫酸清洗金屬,容易發生氫脆——酸與金屬反應產生的氫氣(qì)被金屬吸收引起金屬發脆、性能變壞的現象..

工業上利用硫(liú)酸進行清洗時通常加人非(fēi)離子表(biǎo)麵活性劑配合以(yǐ)提(tí)高其(qí)除鏽能力。硫酸中加入適量硝酸可去除焦油、焦岩、海(hǎi)藻類生物等多種汙垢。為了降低硫酸對金屬物體的腐蝕性,要在清洗劑中加人一定量的緩蝕劑。

2)鹽酸(HC1)。鹽(yán)酸是氯化(huà)氫(qīng)(HC1)的水溶液,15丈時氯化氫在水中(zhōng)溶解度最大(dà),可生成42.7%(質量分數)的鹽酸。目前市場上出售的濃鹽(yán)酸(suān)濃度為37.2%(質量分數)。

鹽(yán)酸為(wéi)易揮發性酸,在40T以上溫度使(shǐ)用(yòng)時,氯化氫氣體會(huì)從鹽(yán)酸溶液中揮發出來,使應用時產生困難(nán)3

鹽酸(suān)與金屬反應生成的氯化(huà)物水(shuǐ)溶性大都很好,但鹽酸與鹵(lǔ)化物對金屬都有腐蝕作用,在使用時要引起注(zhù)意。

使用鹽酸作中央空調清洗液時,一般使用(yòng)10%以下濃度,並(bìng)在常溫下使用,盡量避免升溫使用,以(yǐ)防產生酸霧。由於大多

150中央空調清洗技木

數氯化物(wù)都是易溶於水的,因而呈(chéng)堿性的碳酸鹽水垢、鐵鏽、銅鏽、鋁鏽都可以很好地溶解在鹽(yán)酸中。

鹽酸價格便宜,所以被廣泛用於上述汙垢的(de)清洗中。鹽酸清洗液適用於碳鋼、黃銅、紫銅及其他銅合(hé)金材料(liào)的設備清(qīng)洗(xǐ).它對碳酸鹽水垢和鐵鏽的清洗最有效而且經濟,所以已廣泛用於中央空調清洗(xǐ)換熱(rè)器(qì)各種反應設備(bèi),

因鹽酸(suān)中存在有cr,對於普通不鏽鋼及鋁材來說,cr是能(néng)局部破壞鈍化膜的活性離子,是造成孔蝕及應力腐蝕的主要原因,因此鹽酸不宜作(zuò)為清洗不鏽鋼和鋁材金(jīn)屬表麵汙垢的清洗液(yè)。

由於鹽酸對鋼鐵等(děng)不少金(jīn)屬材料有強(qiáng)烈的腐蝕作用,因此,在中央空調清洗中(zhōng)為保(bǎo)證設備不被腐蝕,在鹽酸中要(yào)添加(jiā)緩蝕劑3

3)硝酸(HNO3h硝(xiāo)酸是一種易揮發、易分解的酸。硝酸在光、熱作用下或在某些化學物質作用下分解,並有一.氧(yǎng)化氮和氧氣放出,因此應密閉保存。

工業上(shàng)使用的濃硝酸是65%(質量分數)的水溶液。在中央空調清洗(xǐ)中(zhōng),用於(yú)酸洗(xǐ)的硝酸濃度一般在5%左右。

在濃(nóng)度較低的情況5,硝酸比較穩定,不易分(fèn)解,氧化性減弱,主要發揮酸性的作(zuò)用(yòng)。由於(yú)硝酸鹽大多易溶於水,硝(xiāo)酸本身(shēn)又具(jù)有一定氧化作用,對垢物和金屬氧化物有很強(qiáng)的溶(róng)解(jiě)性,些用鹽酸溶解不了的金屬氧化物和垢物(wù)常用硝酸溶液來清洗,因(yīn)此在中央空調清洗中普遍采用硝酸作(zuò)酸洗劑。特別是用硝酸清洗不鏽鋼作基體(tǐ)的(de)沒備,不會像鹽酸那(nà)樣有導致孔蝕的危險;而且硝酸清洗銅誘效果特別好,所以在清洗不鎊鋼以及銅設備時常用硝酸、

在中央空調清(qīng)洗中,硝酸主要(yào)用下(xià)清洗不鏽鋼、碳鋼、黃銅、銅及碳鋼-不(bú)鏽鋼設備以及黃銅-碳鋼焊接的組合體設備。硝酸可去除水垢和鐵鏽,對碳酸(suān)鹽(yán)垢、Fe2(),和Fe,O4鏽垢有良好的溶解(jiě)能力,去除氧化鐵皮、鐵垢的速度快(kuài)、時間短,並且對碳鋼、不鏽鋼、銅的腐蝕性較低(dī)。.

第4草屮央空(kōng)調済洗藥劑,沒備及r具151

由f硝(xiāo)酸在低濃度下(xià)對大多數金屬均有強烈的腐蝕作用,因此,用(yòng)硝酸(suān)作中央空調酸洗劑時,為防止其對金(jīn)屬的(de)腐蝕應加入(rù)緩濁劑。H前廣泛采(cǎi)用的km-826和(hé)Lan-5兩種緩(huǎn)蝕劑,效果很好,而-般緩蝕劑容易被硝酸分解而失(shī)效

4)磷酸(H,POJ。純(chún)磷酸是無色透明的(de)固體,工業(yè)上(shàng)使(shǐ)用的濃磷酸是85%~90%(質量分數)的水溶液(yè)。磷酸是較弱的酸,甚至比氨基(jī)磺酸和草(cǎo)酸等(děng)有機酸的酸性還弱當磷酸與其他強酸配(pèi)合使用時,它起到緩衝試劑的作(zuò)用,用(yòng)以控製溶液pH值,使其保持穩定(dìng)。

磷酸(suān)是難(nán)揮發性酸,在高溫和高濃度(dù)情況下溶(róng)解能力很強,能與鎢(wū)、鐧、铌等(děng)不活潑(pō)金屬反應(yīng)生成雜多酸型配合物,而使它們溶解它也可溶解鉻鐵(tiě)礦、金紅石(TiO2)等礦石1

在屮央空調清洗中,一(yī)般酸洗時采用的磷酸濃度為8%~10%,溫度(dù)40~60T:由於溶解鐵(tiě)鏽產物磷酸(suān)鐵在水中溶解度小,酸洗時會產生(shēng)磷酸鐵沉(chén)澱而(ér)影響清洗效果。為避免酸洗時產(chǎn)生此種沉澱,應保持磷酸濃度超過25%,使形成溶解度較大的含(hán)磷雜多酸配合物,但(dàn)這樣會提高酸洗成(chéng)本,也增加對廢洗液處理的困難,因此.用磷酸清洗(xǐ)比用其他無機酸清洗的成本高,.

磯(jī)酸還可用於預處理釺焊工件。因(yīn)為在高溫高濃度(dù)情況Y,磷酸對金屬氧化物的溶解(jiě)能力可用(yòng)於釺焊及其氧化區(qū)表麵(miàn)的酸洗(xǐ)。用磷酸清洗生誘的金屬表囲時,在去誘的同時可形成磷(lín)化保護膜對金屬(shǔ)起保護作用。

由r•磷酸(suān)清洗存在其鈣鹽rca,(p()4)j難溶的問題,因此磷酸不適用r凊除(chú)水垢;其鐵鹽在低濃度磷酸中溶解度低(dī)也是一個缺點(diǎn),除在一些特殊情況下,通常(cháng)不(bú)使用磷酸作酸洗劑

5)氫氟酸(HF)..與鹽酸(suān)相類似,氫氟酸是氟化氫氣體(tǐ)溶丁•水形成的溶液。市場出售的氫氟酸一般為30%-60%(質量分數h它是一種弱酸,酸的強度與有機酸中的甲酸相似。

氫氟酸的最大特點在於它能與二氧化矽發生(shēng)激烈反應並使它溶解:而二氧化矽對其他(tā)所有無機酸都是十分穩定和耐腐濁的:

152屮央空調清洗技術

由於氫氟酸有與矽化合物反應的特點,在主要成分含有二(èr)氧化矽的半導體元件矽的腐蝕清洗和酸洗過程中發揮重要作用。

在(zài)中央空調清洗中(zhōng)使用氫氟酸作酸(suān)洗劑時的含量一般(bān)在5%以下.由於溫度升高,反應速度明顯加快,所以溫度常控製在50%;左右:用氫氟酸清洗鐵鏽(xiù)和溶解氧化皮具有(yǒu)清洗時間短、效率高(gāo)的特點。這是因為氫氟酸有很強的溶解氧(yǎng)化鐵(tiě)的能力,此(cǐ)溶解能(néng)力是靠離子的特殊(shū)作(zuò)用,如氫氟酸與四氧化三鐵(tiě)接觸(chù)時會發生(shēng)氟-氧交換,接(jiē)著廠發生絡合反應而使氧化皮溶解

中(zhōng)央(yāng)空調清洗中清除含二氧化矽的難(nán)除水垢(gòu)采用堿洗與酸洗相結合的工藝,先用NaOH等堿洗液使部分二氧化矽(guī)生成可溶(róng)性矽酸鹽溶(róng)解.為酸洗(xǐ)除矽創造條件,再用氫氟酸清洗,進一步去除水(shuǐ)垢(gòu),從而(ér)取得較好效果。含二氧化矽的水垢導熱性極差,對換熱器(qì)危(wēi)害也大,因此常用氫氟(fú)酸加以清除。

氫氟酸對金屬有腐蝕性,對含鉻13%~15%的高合金鋼的(de)腐蝕性比低合金鋼髙約10倍,因此常配合適當的緩蝕劑使用。

氫氟酸清洗具有(yǒu)酸洗後殘液易於處理的優(yōu)點。在氫氟(fú)酸清洗後,再(zài)用石灰水中和殘酸生成氫(qīng)氧化鐵和氟化鈣沉澱即可除去。

中央空調清洗中氫氟酸通常不單獨使用,而是與氟氫化銨、鹽酸、硝酸等配合使用,如氫氟酸-氟氫化銨清洗(xǐ)劑主要用於清洗矽垢,也可再加入鹽酸和硝酸用於清洗鐵鏽:而鹽酸-氫氟酸(suān)清洗(xǐ)液主要用於(yú)除去碳酸鹽水垢、矽酸(suān)鹽水垢(gòu)和氧化鐵皮的混合物,其中鹽(yán)酸溶解碳酸鹽水垢(gòu)速度很快,但(dàn)不能溶解(jiě)矽酸鹽水垢(gòu),而用氫氟酸(suān)可溶解矽垢和氧(yǎng)化鐵。有吋在鹽酸酸洗液中加人一定量的氟化氫銨,目的是利用(yòng)氟化氫銨與鹽酸反應生成氫氟酸形成鹽酸-氫(qīng)氟(fú)酸混(hún)合清洗劑以(yǐ)加快碳酸鹽垢、矽酸鹽垢及鐵垢混合物的溶(róng)解能力。而硝酸-氫氟酸對碳酸鹽水垢、矽酸鹽水垢、各種鐵(tiě)誘均有良好的溶解能力,而且去垢速度快,特別適合不耐鹽(yán)酸的碳鋼-不鏽鋼、碳鋼-銅組合的沒備清洗.具有(yǒu)腐濁率低、不產生滲氫、常溫清洗速度快、節省能源和原料來源方便的優

第4章中央空(kōng)調詔洗(xǐ)藥劑、沒備及工具153

點,是目(mù)前(qián)國內換熱器及各(gè)種化工設備中碳酸鹽水垢、矽酸(suān)鹽(yán)水垢及鐵(tiě)垢的(de)最佳(jiā)酸(suān)洗劑.

氫氟酸對人體有很強的毒性和腐蝕性,取用時應十分注(zhù)意,要戴好橡膠手套(tào)、防(fáng)護麵罩(zhào)或口(kǒu)罩(zhào)。要防止氟化氫氣體在環境中擴散。對已經擴散到空氣中或水中的氟化氫,要設法(fǎ)用氫氧化鈉水溶液加以吸收,再用鈣鹽與它反應(yīng)生成不(bú)溶性氟化鈣沉澱加以回收。

可以代替氫氟酸用於同(tóng)樣目的的(de)是氟氫酸銨,它是由氫氟酸與氟化銨反應(yīng)生成的酸性緩衝溶液。氟氫酸銨的作用比氫氟酸要溫(wēn)和-

(2)有機酸

1)乙酸(H2C2O4)。俗稱醋酸,是一種一元有機弱酸,其熔(róng)點為16.7T。純醋酸在低溫下結晶成(chéng)固體,所以又稱為冰醋酸:乙酸常溫下(xià)為無色、有一定(dìng)刺激性醋味的液(yè)體,與水、乙醇、乙醚都可以混溶、

醋酸對金屬腐蝕性低,對人(rén)體毒害作用小,它的鹽易溶於水,所以適合(hé)清洗水垢和鐵鏽等腐蝕產物,特別是黃銅和對(duì)晶(jīng)間腐蝕敏感的材料適合用乙酸清洗3

2)氨基磺酸(NH2SO3H)。目前,市(shì)售氨基磺酸商品為固體,工業上用尿素與發煙硫酸反應(yīng)製取,其密度(dù)為2.126g/Cm3(25^),熔點205T。它具有不揮發、無臭味和對(duì)人體毒性極小等特點。

氨基磺酸的(de)水溶液具有與鹽酸、硫酸等同的強酸性,故別(bié)名叫固體硫酸。

氨基(jī)磺酸易(yì)溶於水,當相對濕度大於70%時,開始具有潮濕性,其溶解(jiě)度見(jiàn)表4-3。

表4-3氨基磺酸在水中的溶解度

溫度/V020406080

溶解度/g12.817.622.827.132.0

154中央空調清洗技術

氨基磺酸的(de)水溶液(yè)在常(cháng)溫下較穩定,但在較高溫(wēn)度下,會水(shuǐ)解成硫(liú)酸銨和硫酸氫銨

NH,SO3H+H,0―*NH4HSO4NH4HSO4+NH;—>(NH4)2HSO4+H*

當溫度大於130T時,濃氨基磺酸水溶液在密閉容器中(zhōng)會快速分解,並產(chǎn)生大量蒸汽而引起爆(bào)炸。有研究表明,氨基磺酸水溶(róng)液在60T以下(xià)幾乎不分解,但在80T時分解量較大。在使用(yòng)氨基磺(huáng)酸進(jìn)行(háng)清洗時,溫度•一般(bān)控製(zhì)在60丈以下。表中列出了(le)氨基磺酸水溶液在801時的分解量。

表(biǎo)44氨基磺酸水溶液的分解量

氨基磺酸水溶液的含量(%)

時間/h11030

分解量(%)

14.57.87.9

516.928.327.5

837.343.7

氨基磺酸對堿土金屬鹽有很好的溶解性,氨基磺酸與鈣(gài)鎂垢反應劇烈。通常在(zài)中央空調清洗中使用7%~10%含量的氨基磺酸水溶液(yè)作清洗劑(jì),在601以下溫度下除垢,一般在lh內可將90%的鈣鎂垢轉變(biàn)成可溶性氨基(jī)酸鹽而(ér)去除(chú)。

氨基磺酸對鐵鏽作用(yòng)較(jiào)慢,可添加一些氯化物如NaCl等,使之緩慢產生鹽酸,從而有效地溶解鐵鏽。

由於氨基磺酸鹽的多數金(jīn)屬(shǔ)鹽在水中溶(róng)解度較高,不會在清洗液中產生沉澱,而氨基磺酸對金屬腐濁性小(xiǎo),所以常被用來清洗鋼(gāng)鐵、銅、不鏽鋼、鋁以及陶瓷等材料製造的設備表(biǎo)麵上(shàng)的鐵(tiě)鎊和水垢。

此外,氨基磺酸還(hái)是唯一可用作鍍鋅金屬表麵清洗的酸.

3)乙二胺四乙酸(CmUA:)。乙二胺四乙酸(EDTA)又稱乙底酸,它(tā)是一種重要(yào)的絡合劑。乙二胺四(sì)乙酸能與許多(duō)金屬離子形成穩定而易溶於水的整合物,因此(cǐ)可用於(yú)金屬化合物垢

第4章中央空調清洗藥劑、沒崙及I:具155

類的清洗。

EDTA是一個四(sì)元(yuán)酸,常(cháng)用H4Y表示其分子式

EDTA溶解去除金屬鏽垢主要(yào)不是靠H+離子的溶解作用,麵是靠Y4—離子的螯合(hé)作用。EDTA離子與一至四(sì)價金屬離子都是按1:1的比例進行絡合。

EDTA在室溫下水中溶解度是很小的,100g水僅能溶解0.02g,為了加大其溶解(jiě)度,清洗溫(wēn)度需要提高至100T以上,所以(yǐ)通(tōng)常使用在水中溶解度較大的乙二胺四乙酸二鈉鹽,把乙二胺四乙酸的鈉鹽也簡稱為EDTA(注意不要混淆)

EDTA對不同金屬離子螯合能力是不同的(de),對Fe3+離子的螯合能(néng)力要比對Ca2+、Mg24離子(zǐ)強,所以在較低pH值溶液中遊離的Y4"離子較少時即可把(bǎ)Fe3*完(wán)全螯合。為防止溶液中Fe3+與離子結合成Fe(OH)3沉澱,要控製溶液pH值和0H_離子(zǐ)濃度,所以一般溶解鐵鏽垢時要控製(zhì)pH值<9.5。而EDTA對Ca2+、Mg"離子整合能力(lì)較差,要控製PH值>10,使溶液中遊離的V"離(lí)子濃度較大時才能完全去除碳酸鈣等水垢。

由於EDTA水溶性差,實際工業生產中都是用其二鈉鹽,通過對鐵(tiě)、鈣、鏷、鋅、銅等離子的螯合作用實現清洗汙垢。

4)羥基乙酸(HOCH2COOH)。羥基乙酸是一種很好的酸性清(qīng)洗劑,又(yòu)名乙醇酸或甘醇酸,是(shì)a-羥基竣酸族的第一(yī)個成員(yuán)。水果中如甘蔗、甜菜、葡萄等都含有微量的天然羥基乙酸,而市場(chǎng)上所需的大量羥基乙酸主要依靠人工合成的方法製造。

羥(qiǎng)基(jī)乙酸的(de)分子量為76.05羥(qiǎng)基乙酸易溶於水、甲醇、丙酮(tóng)、乙酸和乙酸乙酯,但幾乎不溶於碳氫化合物溶劑;熔點78-79^0

羥基乙酸具有腐蝕(shí)性低、不易燃、無臭、毒(dú)性低、生物分(fèn)解性強、水溶性高等特點,是幾乎不揮發的(de)有機合成(chéng)物,因此用途廣泛,使(shǐ)用方便、

羥基乙酸對堿土金屬類的垢物有較好的溶解能力,與鈣、鎂等化合物作用較為劇烈,羥(qiǎng)基乙酸鈣、鎂鹽在水(shuǐ)中(zhōng)的溶(róng)解度較

156中央空(kōng)調清洗技術

大.所以羥基乙酸適合於清洗鈣(gài)、鎂鹽垢。

在試驗過程中發現,若鏽(xiù)垢所占(zhàn)比重較大時(shí),單純的羥(qiǎng)基乙

酸溶解效果不顯著,改用(yòng)2%的羥基乙酸和1%甲酸的混合酸其清(qīng)洗(xǐ)效(xiào)果良好。甲酸(suān)具有強刺激性,在應用上受到限製。

每lOOOmLZ%的羥基(jī)乙酸+1%甲酸溶液能夠去除13.4g的氧化鐵垢(gòu),1000mL12%的EDTA二鈉鹽則能去除6.23g的垢;每1000mL3%和6%EDTA的銨鹽溶液則(zé)分(fèn)別能去除3.0g和6.Og的垢。清洗劑溶解不(bú)同水垢的情況見表4-5。

表4-5清洗(xǐ)劑溶解不同水垢的情況

水垢的組成1kg清洗劑所能溶解水垢的質量/kg水垢的組成1kg清洗劑聽能溶解水垢的質量/kg

羥基乙酸EDTA羥基乙酸EDTA

Fe2O'2.180.65MgCO31.110.40

CaCO31.320.48MgSO41.630.58

CaS041.800.65

注:清洗劑為100%的原料(liào)。

實驗室研究表明:2%羥基乙酸+1%甲酸溶液不到4h就能除掉氧化鐵(tiě)垢(水垢賓400g/m2);而EDTA則需要6h以上。

在清除(chú)三價鐵垢時,羥基乙酸不用任何附加的化學處理就(jiù)能夠去除;而EDTA則需用N2H4等(děng)還原劑將三價鐵轉化為二價鐵。

5)檸(níng)檬酸(H3C6H5O7•H2O)o擰檬酸的分子式為(wéi)H,C6H5O7-H2O,化學名稱(chēng)為3-羥基(jī)-3-竣基戊二酸(1,5)或2-羥基丙烷-1、2、3-三羧酸,分子量為210,為易溶於水的晶體。

檸檬酸是在中央空(kōng)調設備運行前(qián)清洗中(zhōng)使用最多的有機酸,它(tā)可以溶解氧(yǎng)化鐵、氧(yǎng)化銅等鏽垢,其作用原理一方麵(miàn)是利用H+離子與堿性的金屬氧化物作用,另一方麵是檸檬酸的絡合作用(檸檬酸是分析化學中常(cháng)用的一(yī)種絡合(hé)掩蔽劑)。它與鐵鏽生成的擰檬酸鐵(tiě)在水中溶解度(dù)小,如在擰檬酸溶液中加入氨,俗稱

第4窄中央(yāng)空(kōng)調清洗芮劑.設備及£具157

氨化擰檬酸,這時它就通過絡合作用生成溶解度很高的擰檬酸(suān)亞鐵銨和(hé)檸檬酸高鐵銨鹽等而達(dá)到提高去除氧化鐵的效應。其反應過程為擰檬酸與氨水(shuǐ)反應生成檸檬酸單銨鹽,再發生絡合反應。佇檬(méng)酸單銨與鐵的氧化(huà)物反(fǎn)應生成檸檬酸亞鐵銨和擰檬酸鐵銨離子等易(yì)溶(róng)物質而把鏽垢溶解。

當(dāng)設備中(zhōng)同時存在鐵鏽和銅鏽時,可以通(tōng)過控製pH值(加氨水)使之等於3.5,使容易絡合的鐵離子形成擰檬酸亞鐵銨和檸檬酸鐵而被去除,同時也可防止溶(róng)度積很小的Ke(OH)3沉澱產生(shēng):在鐵化(huà)合(hé)物被溶解之後再測量pH值=9,提高溶液(yè)中的檸(níng)檬酸根離子濃度以絡合銅離子而去(qù)除銅鏽汙垢,

檸檬酸在中央空調化學清洗中常被用於去(qù)除鐵鏽為主的鏽垢。清(qīng)洗時為加(jiā)快清洗速度,縮短酸洗時間,常保(bǎo)持較高溫(wēn)度:另(lìng)外,為防止酸對金屬的腐濁還要加入(rù)緩蝕劑,

2.堿洗藥劑

在(zài)中央空調循(xún)環水係統中有(yǒu)油汙時,必須要進(jìn)行堿洗。因為油脂層(céng)的(de)熱導率很低[(0.117W/(m•K)),僅為碳鋼的0.25%,油脂的存在會大大降低換熱器的換熱(rè)效率;另外.堿洗與酸洗交替使用(yòng)可以去除(chú)酸洗難以去除的矽酸(suān)鹽(yán)等沉積物;堿洗用於酸洗之後,可以中和水中(zhōng)或設備中殘留的酸,降低其腐濁性。

(1)碳酸鈉(Na2CO3)碳酸鈉俗名蘇打、純堿、洗滌堿,它是一種強堿弱酸鹽。由於其水溶液呈堿性,在(zài)實際運用(yòng)中(zhōng),已更多地(dì)作(zuò)為堿使用。在中(zhōng)央(yāng)空調化(huà)學清洗中,堿(jiǎn)洗、堿煮、中和、鈍化等步驟都可以用Na2CO3作為主劑。

1)堿洗。堿洗(xǐ)過程中,使用Na2CO3可使油脂類物質疏鬆、乳(rǔ)化或(huò)分散,變(biàn)為可溶性物質:

2)堿(jiǎn)煮(zhǔ)。堿煮時通過Na2CO3和CaSO4、CaSiO3等難溶於酸的物質在較高溫度下進行(háng)反應,使之轉化為易溶於酸的CaCO3,為酸(suān)洗打下基礎(chǔ)。

CaS04+Na2CO3—CaCO3+Na,SO4

158中央空調清洗技術(shù)

CaSiO^+Na2CO3-CaCO3+Na2SiO3

3)中(zhōng)和。酸洗結束後,利用弱堿性(xìng)的Na2CO3中和設備內(nèi)部及表麵的殘餘酸,為鈍化準備條(tiáo)件。

2H+COI—H2O+CO,T

4)鈍化。弱堿性的(de)Na2CO3使金屬表麵上的(de)活性金屬離子水解,形(xíng)成一層沉澱膜,附著於金(jīn)屬表麵上,這樣金屬離子(zǐ)呈鈍態,同時(shí),這(zhè)一層沉(chén)澱膜對金屬基(jī)體起保護作用,使之不受外界環境的侵蝕。

3C0廣+2Fe3++3H2O—>2Fe(OH),+3CO2t2Fe(OH)3-3H,0—>Fe2O,

C0『+Ca2++H20—♦Ca(OH)2+C02t

(2)氫氧化鈉(NaOH)氫氧化鈉又稱苛性衲、燒堿或火堿,白色固體,熔點318.41。

固(gù)體氫氧化鈉具有強烈(liè)的吸水性,Ot時它在水中的溶解度為42%。在中央空調化學清(qīng)洗工程中,一般采(cǎi)用1%~2%左右的氫氧化鈉水溶液作堿性化學清(qīng)洗液(有時根據(jù)具體需要,使用濃度也常有較大範(fàn)圍的浮動),有時也添加一些(xiē)碳酸鈉或磷酸鈉(nà)製成(chéng)混合溶液。

氫氧化鈉能和動植物油脂反應生成甘油和肥皂(zào),反應(yīng)生成(chéng)的肥皂和甘油都是易溶(róng)於水的,肥(féi)皂作為表麵活(huó)性劑還可產生乳化作用,進一步改善(shàn)水溶液對垢層表麵的潤濕性能。

硫(liú)酸(suān)鈣鎂屬於強酸強堿沉澱鹽,故(gù)不能直接用強(qiáng)酸來溶解(jiě),氫氧化(huà)鈉則可以(yǐ)與硫酸鈣鎂反(fǎn)應生成氫氧化鈣或氫氧化鎂,反應生成的Na2SO4是易溶(róng)於水的,Mg(OH)2和Ca(OH)2則可用酸很容易地溶解。

氫氧化鈉能夠溶解蛋白質而形成堿性蛋白化合物,對人體(tǐ)組織有明(míng)顯的腐蝕作用,接(jiē)觸皮膚時會(huì)引起灼傷。堿溶液的鹽濃度越大,溫度越高,則灼傷(shāng)能力越強烈。使用時一定要注意(yì)=

(3)矽酸鹽矽酸鹽是一種廉(lián)價(jià)的緩蝕劑,在中央空調清洗液中,對控(kòng)製pH值的變化,保證去汙效果有一定作用、其代

第4章(zhāng)中央空調(diào)沾(zhān)洗藥劑、設備及工具159

表性的(de)品種是矽酸鈉(nà)(Na2SiO3),俗(sú)稱水玻璃或泡花堿。它沒有(yǒu)固定的組分,水玻璃中氧化鈉(nà)和氧化矽(guī)的分子(zǐ)比稱為水玻璃(lí)的模數。通常(cháng)其(qí)模數為1,2.06,2.20,2.44,3.36等。在清洗(xǐ)液中,大多使用模數為(wéi)2.4~3.3的(de)水玻(bō)璃3

(4)磷酸(suān)鹽磷酸鹽有軟化水的作用,有助(zhù)於汙(wū)物分散或膠溶。

磷酸鹽中常用的有正磷酸鹽、磷酸二氫鈉、磷(lín)酸氫二鈉、焦(jiāo)磷酸鈉、聚(jù)磷酸鹽等。磷酸三鈉具有(yǒu)很好的除油脫脂能力(lì),在中(zhōng)央空調清(qīng)洗中常用於(yú)除油堿洗配方中,也可以與鐵反應生成磷酸(suān)鐵沉(chén)澱,所以可以用(yòng)於鈍化劑配方中。

聚磷酸鹽又稱(chēng)為多聚磷酸鹽,在水基金屬清洗劑的配(pèi)方中是最(zuì)有價值的一種(zhǒng)、通常它是以正磷酸鹽加熱脫水後製成的。其品種主要是(shì)三聚磷酸鈉(Na5P3Olu,俗稱(chēng)五鈉)、焦磷酸四鈉(Na4P2O7),六偏鱗酸鈉[(NaPOJ6]、焦磷酸四鉀(K4P2O7)等。

三聚磷酸鈉幾乎是萬能磷酸(suān)鹽,在水基金屬清洗劑中使用最多,其主要特(tè)點如下:

1)三聚磷酸鈉對多價的金屬離子具(jù)有較強的螯合能力(lì),能(néng)將不溶解的多(duō)價陽離子絡合,生成可溶性複合(hé)離子。因此,三聚體有極好的(de)軟化水能力,能提高陰離子表麵活性劑的去(qù)汙作用。

2)三聚磷酸鈉的(de)水溶液呈弱堿性,1%水溶液(yè)的pH值為

9.7左右,尤其對去除酸性汙垢有利。清洗液的pH值較高,可(kě)使脂肪酸皂化,並生成具有表麵活性的新(xīn)生皂。同時(shí)該助(zhù)劑在較大的pH值(zhí)範圍內,具有很強的緩衝(chōng)作用,可使(shǐ)清洗液的PH值不至於有明顯的變化(huà):

3)三聚磷酸鈉的水溶液在室溫條件下較穩定,在一般(bān)條件(jiàn)下,水解也很緩慢.水解的速率隨著溶液pH值的(de)降低、溫度的升(shēng)高、濃度的降低以及時間的(de)延長而加快。如清(qīng)洗液的pH值±

10,溫度為80T左右,三聚磷酸鈉的(de)半衰期為40h左右。水解的產物為焦磷酸三鈉(nà)和(hé)瞵酸氫二(èr)鈉,最後(hòu)都變成為磷酸(suān)氫二鈉和

160屮(chū)央空調淸洗技術

磷酸二氫鈉。

4)三聚磷酸鈉對細小的無機粒子或脂肪(fáng)微(wēi)粒(lì)具有分散、乳化、膠溶作用,可提高(gāo)汙垢的懸浮能力,防止汙垢再沉積。

3.清洗用有機溶(róng)劑

有(yǒu)機溶(róng)劑的(de)最大特點就是對油汙的溶解速度快,除油效率高,對(duì)高聚物的溶解溶脹(zhàng)作用強,但不能溶解無機物類汙垢。

目前,用於(yú)清(qīng)洗(xǐ)的有機溶劑可分為氟碳係(氟裏昂113係列)有機溶劑和氯化烴係溶劑=

(1)氟(fú)碳係(氟裏昂113係列)有機溶劑

1)氟碳溶劑(氟裏昂(áng)113係列)的特點。氟碳溶劑作為清洗作業用的有機溶劑,是目前世界上普遍采用的先進清洗工藝用劑之一。

氟碳溶劑,按其化學組成屬氟裏昂之列。常用的氟碳溶劑F-113為無色透明(míng)液體。

氟碳溶劑清洗的主要特點如下:

①對油汙(wū)的溶(róng)解(jiě)洗滌能力極強(qiáng)。如(rú)F-113對油脂的溶解能(néng)力分別為43.12N/(m2•h)和(hé)3.lN/<m2•h)。

②相容性好。F-113是相容性最(zuì)佳的有機溶劑之一(yī),除了矽橡(xiàng)膠、聚苯乙稀和金屬鋅外,對絕大(dà)多數金(jīn)屬、塑料、導線的(de)絕緣層、膠帶及表麵塗(tú)漆層等均無作用.不發生溶損現象。因此,氟碳溶劑可用(yòng)於各種(zhǒng)清洗工藝,如氣相清洗、浸(jìn)洗、噴洗或者三(sān)種方式互相結合的清洗,以及超聲波清洗,特別適用於組裝件和整機的清洗。

③氟碳溶劑的表麵張力和黏度小(xiǎo),但滲透力強,蒸發速(sù)度快.用它清洗過的製件一般不需(xū)揩擦或烘幹處理。去完油汙的製件從氟(fú)碳溶劑中取出後,會很快自行幹燥。藝簡單(dān),有利於實現機械化和自動化清洗。

④毒性小。毒性(xìng)與酒精相似,低於其(qí)他常用有機溶劑對人體(tǐ)的中毒極限為lOOOpL/L.比三氯乙烯高10倍,有利於(yú)環境保護C

第4章中央空調沾洗藥劑、設備及工具161

⑤電性能良好。F-113的介電常數僅為(wéi)2.44,而擊(jī)穿電壓為35kV,電(diàn)阻(zǔ)大於2xlOl5(l/ctn:所以用它清洗過(guò)的製件,具有較高的電絕緣性能。

⑥無燃點和閃點,不燃燒、不助燃,也無爆炸危(wēi)險,故可做到安全生產(chǎn)a

表4-6中列出了幾種氟碳清洗(xǐ)劑的(de)組成、特性及清洗對象

表4-6幾種氟(fú)碳(tàn)(氟裏昂)清洗劑的組成、特性及清洗(xǐ)對象

名稱主要組成特性(xìng)主(zhǔ)要清洗對象備注

氟裏昂TF純(chún)F-113最溫和(hé)清洗劑氧氣係統、液壓係統、繼電器、開關、電位器、精密閥門、軸承、半(bàn)導(dǎo)體製件、醫療器件等

氟裏(lǐ)昂(áng)PCA超純級F-113楕密清洗劑雜(zá)質含(hán)量>1%

氟裏昂TEF-113無水乙醇沸點44.61,兼有F-113的脫脂性和乙醇的清洗(xǐ)作用..但無燃燒危險組裝好的印製線路板、集成電(diàn)路、精密汁時裝置、電容器(qì)、電視機組(zǔ)件、乳膠幕(mù)片(piàn)、矽片(piàn)、半導體製件等的清洗、去塵和幹燥、主要用作蒸(zhēng)汽脫脂和去除鬆香類焊劑共沸混合物(wù)

氟(fú)頃昂(áng)TESF-113無水乙醇穩定劑相容性很寬廣.穩定性良好

氟裏昂TMSF-113甲(jiǎ)醇穩(wěn)定劑沸點39.7X,純中;醇的(de)高極性和F-113的非極性(xìng)iriiTE.最(zuì)適用r氣清洗對鬆濘(nìng)類焊劑、離f炎:汙物及物質的微(wēi)粒(lì)之清洗極為有效

162中央空調消洗技術(shù)

(續)

名稱要組成特性主要清洗対象備注(zhù)

氟屯昂TAE-113丙(bǐng)酮沸點(diǎn)43.6T,兼有F-1I3的高脫脂(zhī)性及(jí)丙酮的寬廣清洗性塑料、橡膠等製件。去除製件表麵脫模劑及半(bàn)導體製件(jiàn)、電r元器件、陶瓷製件和磁帶等表麵的汙物和微粒共沸混合物、某一文獻介(jiè)紹丙酮含量(liàng)為(wéi)12.5%,沸點為45丈

氟裏昂TMCF-113(52%)二誠甲烷(48%)沸點36.21為(wéi)氟碳係統清洗劑中最強烈溶劑之-誠適用(yòng)於金屬製件.X十鬆香類焊劑(jì)和各種有機汙染的淸(qīng)洗推常fj效共沸混合物,括號(hào)中為某-•文獻介紹的(de)重壜組成比

氟裏昂T-E„F-U3無水乙醇僅用冷清洗清除焊劑(jì)及其他》物很有效,廣泛用於電子產品的清洗淸洗G再用(yòng)TF清洗劑漂洗

—敏裏昂t-W2F-113水表麵活性劑1起(qǐ)始沸點(diǎn)44.清(qīng)洗(xǐ)油脂性和水溶性汙物,用於電子(zǐ)-機械組裝件(jiàn)的檢修清洗,如電傳(chuán)打字機(jī)、電視求像機、乍導體器(qì)件、光學透鏡、玻璃底片等的清洗主要用滬冷清洗.然後再在TF中漂洗:不用屍氣(qì)相

氟裏昂t-p35F-113異丙醇穩(wěn)定劑清洗鬆香類焊劑和1行機的(de),極性的(de)汙物很有效。也(yě)可作(zuò)為i除殘餘水分的幹燥劑通常清洗D再用TE清洗劑漂洗

氟裏昂TDEDF-113置(zhì)換(huàn)型(xíng)f燥劑少量(liàng)脫水快速目.完全,可在較低溫度卜*使用主要用於金屬、塑料、橡膠製件的去除水分脫水後的(de)製件(jiàn)再(zài)用TE漂洗

2)替(tì)代(dài)技(jì)術。F-113被公認是最好的溶劑型清洗劑,其用量高居溶劑型(xíng)清洗劑(jì)之首。但是因(yīn)為世界(jiè)保護臭氧層工作的開

第4孝中央空調沾洗藥劑.沒備及C具163

展,對F-113進行的嚴格限(xiàn)製(zhì),各種替代技術應運而生。主要有:

①水洗和半水洗。成本最低(dī),但存在清洗力差、工藝複雜、生誘、水漬殘留、排放汙染等缺陷,推廣使用受到限製。

②氫氟氯化碳(HCFC-225,HCEC-1416),其特性與氟氯烴相似,臭氧破壞係數大大降低(不是沒有),但有毒(dú),對塑膠材料不安全(quán)。

③美國一些企業開始研究更為(wéi)高級的氫(qīng)氟化碳和氫氟乙醚,其特性優良.但價格(gé)是氟氯烴的(de)數倍至十數倍,

④碳氫(qīng)溶劑。具有洗淨力強、價格低、與材料相容性好、無毒、不汙染環境、不(bú)破壞(huài)臭氧層等優勢,閃點低和揮發慢的缺陷(xiàn)由於使用設備的(de)完善得到解決,在發達國家,特別是口本和西歐已經成為(wéi)取代鹵(lǔ)代烴溶劑的首選,在我國也有使用,但多為外資企業,使用的(de)溶劑也多為國外進口。

(2)氯化烴係溶劑用作中央空調(diào)清洗工程(chéng)中有機清洗液的氯化烴係溶劑主(zhǔ)要有二(èr)氯甲(jiǎ)烷、三氯乙烯和四(sì)氯化碳.它們共(gòng)同的特點是溶油汙能力很強、不燃、廢液容易再主反複循環使用,除鋁、鎂外對大多數金(jīn)屬(shǔ)無腐濁作用,但毒性較高(gāo)。因此,氯(lǜ)化烴係溶劑常用作蒸汽法清洗除油可循環清洗液.除油效率高,適合於工業化清洗、但是,蒸(zhēng)汽清(qīng)洗設備的密閉性要好(hǎo)。這類溶劑不(bú)適用於手工清洗。

4.清(qīng)洗助劑

一般情況下,化學清洗劑成分中還需加人表麵活(huó)性劑、助溶劑、還原劑(jì)、潤滑劑、分散劑、消泡劑等一些助劑,以提(tí)高清洗效果,抑製有害離子對金屬的腐蝕。但要求這些添加劑不應該和緩蝕劑發生有害的副作用。

(1)表麵活(huó)性劑(jì)表麵活(huó)性劑是指具有固(gù)定的親水親油基團,在溶液的表麵能定向(xiàng)排列,並能使表麵張力顯著下降的物質。

以下是幾種中央空調清洗中常用的表麵活性劑(jì):

164中央(yāng)空調清洗技術

1)滲透劑jfc3本品為C7-C8混合脂肪醇的環氧乙烷縮合物,屬非離子表麵活性劑_淡黃色透明黏稠液體,中性,溶於(yú)水,耐強酸、強堿、次氯酸鹽等(děng),有良好的穩定(dìng)性。本產品在中央空調化(huà)學清洗中(zhōng),主要用其滲透作用,增強清洗劑對汙垢的滲透和浸潤能力。用量一般較少,推(tuī)薦使用濃度為0.1%-1.0%-

2)淨洗劑6501:淨洗劑6501的化(huà)學名稱是椰子油烷基乙二酰胺,屬於離子型(xíng)表麵活性劑,親水基為多元醇,憎水基由一個(gè)長的碳氫鏈烷基組成。本品外觀(guān)為(wéi)琥珀色黏稠液體,具有增稠水溶液的作用,並能穩定其他洗滌劑的泡沫,有強潤濕、淨洗及乳化的能力(lì)。由於它具(jù)有防鏽作(zuò)用,可用於清洗中央空調設備的金屬零件。

3)十(shí)二醇硫酸(suān)鈉(nà)。十二醇硫酸鈉(nà)即椰子油(yóu)脂肪醇硫酸鈉,為陰離子型表麵活性劑。外觀為(wéi)淡黃色的固體,溶於水為半透明液(yè)體,對堿、弱酸、硬水均穩定,具可燃(rán)性,120T以上會分解a本品發(fā)泡(pào)力強,泡沫細密、潔白豐滿,在低溫下有很好的(de)洗滌效果.

4)淨洗劑LS。淨洗劑LS學名為(wéi)對甲氧(yǎng)基(jī)脂肪酰氨基苯磺酸鈉,分子式為C25H4DO5NSNa,屬(shǔ)於陰離子活性劑。淨洗劑LS係米黃色粉末,易(yì)溶(róng)於水,PH值=7~8:該產品能耐酸、耐堿、耐電解質、耐硬水、耐沸煮,但不適用於次氯酸鹽漂白液中。淨洗劑LS具有良好的洗滌力,並具有(yǒu)乳化、滲透、鈣(gài)皂擴散、勻染及柔順等性能-

5)烷基苯磺酸鈉。烷基苯磺酸(suān)鈉屬明離子表麵活性劑(jì),簡稱ABS,商業名稱為工業洗滌劑、淨(jìng)洗劑ABS等:外觀為米黃(huáng)色粉末或棕褐色液體(tǐ),易(yì)溶(róng)於水。1%水溶液pH值為7~9。該產品去汙(wū)力較強.泡沫力及泡沫的穩定性也較好。在酸性、堿性、硬水中均穩定、

6)勻染劑OP勻染劑OP又稱為乳(rǔ)化劑OP、OP-10,化學名稱是(shì)十(shí)二烷基酚聚氧乙烯醚,屬於非(fēi)離(lí)子性表(biǎo)麵活性劑:外觀為棕黃色膏狀物,可溶於各種硬度的水中:1%水溶液的(de)pll值

第4章屮央(yāng)空調沽(gū)洗(xǐ)藥劑.設濟及(jí)I:具165

為5~7S它能耐酸(suān)、耐堿、耐硬水、耐氧化劑、耐還原劑等,對(duì)鹽(yán)類也很穩定。勻染劑0P具有(yǒu)助溶、乳化、潤濕、擴散、淨洗等優(yōu)良性(xìng)能:

7)勻染劑TX-10。勻染劑TX-10化學名稱(chēng)是辛烷基苯酚聚氧(yǎng)乙烯醚-10或壬基酚聚氧乙烯醚-10,屬於(yú)非離子性表麵(miàn)活性劑。外觀為(wéi)黃色黏(nián)稠液體,pH值8~9。在水中的溶解度會隨溫度的升高而降低(dī),1%的蒸餾水(shuǐ)溶液濁點在40T以(yǐ)上在酸、堿或氧化劑中都很穩定。具有良好的乳化、脫油、去汙、抗靜電、勻染等作用。

(2)助溶劑中央空調化學清洗(xǐ)常(cháng)用(yòng)的(de)助溶劑有氟化物和硫脲兩種、

1)氟化物。中央空(kōng)調酸洗常用(yòng)的氟化物添加劑是NaF和NH4HF2,它們(men)的主(zhǔ)要作(zuò)用是代替fIF來去除氧化鐵垢和矽酸鹽垢。

氟化鈉(NaF)是無色發亮的(de)晶體,有時半透明,溶於水呈堿性,相對密度為2.79,熔點9921,沸點1700丈。

氣化氫氨(ān)(NH4HF2)是NH4F與HF的加合產物,白色固體,易潮(cháo)解,易溶於水,水溶液在蒸發時放出氨氣而變為酸性。

由於鹽酸不(bú)能與矽(guī)酸(suān)鹽水垢反應,與氧化鐵垢的反應也很緩慢,所以對含有矽垢的設備,應在鹽酸清洗液中加入一些助(zhù)溶劑如(rú)氟化鈉或氟(fú)化氫氨(ān),它們在鹽酸溶液中生(shēng)成氫氟酸氫氟酸即可溶解矽酸鹽(yán)水垢和氧化鐵垢。加人NaF、NH4HF,較加HF操作容易並(bìng)安全一些。

NaE+HC1=HF+NaCl

2)硫(liú)脲:硫脲的分子式為(NH:)3CS,是一種白色而有光澤的晶體有(yǒu)苦味,相對密度(dù)1.405,熔點180~182t,遇熱時分解,溶於水,一般用它作金屬礦物的浮選劑.硫脲(niào)是(shì)很好(hǎo)的銅離子絡合(hé)劑。根據這一原理,在中央空調酸洗中添加(jiā)少量的(de)硫脲,有利(lì)於(yú)難溶垢類,尤其是含銅水垢的去除_也常用於清洗液中(zhōng).作為(wéi)防止鍍銅的掩蔽劑

166中央空(kōng)調清洗技術

(3)還原劑在中(zhōng)央空調酸洗過程中出現的Fe3+具有氧化性,能加速鐵的腐蝕.並亂任何(hé)緩(huǎn)濁劑對Fe3'的腐(fǔ)蝕作用都是無能(néng)為力的::當酸洗液中出現較多的Fe3+時,需適當加人(rén)些(xiē)還原(yuán)劑來抑製Fe3'的增多

1)亞硫(liú)酸鈉。亞硫酸鈉(Na2SO3-7H,0)為無(wú)色單斜晶體,相對密度1.561。其水(shuǐ)溶液(yè)呈堿性,在空(kōng)氣中容易風化而(ér)失(shī)去結晶水,並容易被氧化成為(wéi)硫酸鈉。

2Na,SO3+0,=2Na,SO4

在中央空調(diào)水處理中,常用亞硫酸鈉除掉給水中的(de)溶解(jiě)氧_在(zài)酸洗時,常用亞硫酸鈉還原高價鐵離子(zǐ),防止的加速腐蝕作用(yòng)。

2FeCI,+Na,S0,+H,0=2FeCL+Na;S04+2HC1

2)聯氨:聯氨或~少?^2)又(yòu)稱腓純淨聯氨是無色油狀液(yè)體,有類(lèi)似氨的氣味,有毒t相對密度1.011,熔點1.4^,沸點在空氣中(zhōng)能吸收水(shuǐ)分和'.氧化碳(tàn),並會發煙(yān),堿性,能與無機酸化合(hé)成鹽。有很強的還原作用和腐蝕性,能侵蝕玻璃、橡晈、皮革、軟木等:燃燒時發出帶紫色火焰。常用來作還原劑和(hé)抗腐蝕劑等。在180-350%:發生分解反(fǎn)應。

3N2H4—N2+4NH,

在(zài)中央空(kōng)調酸洗中,常使用水合聯氨叱(chì)比•H?Oa市售水合聯氨有80%、5()%、40%、25%、16%等(děng)各類不同濃度的溶液。

聯氨與水中溶解氧的(de)反應(yīng)為:N,H4+02一^N2+2H:O

聯氨與Fe3+的反應為:

4FeCl,+N,H4=-IFeCl2+N,+4HCI

3)氯化亞錫。氯化亞錫又叫二氯化錫(SnCl2)。是(shì)白色半透明晶體,相(xiàng)對密度3.95,熔點246T,沸點623T,易溶於水。市售(shòu)為結(jié)晶水合物SnCl2dtbO,是無色針狀或片狀晶體,相對

第4章中夾空調淸洗藥劑、設備及工具(jù)167

密度2.71,熔點37.71。加熱至100T時,失去結晶水(shuǐ)。常用作還原劑(jì)_

酸洗時,加入適量的(de)氯化亞錫可(kě)有(yǒu)效地抑製三價鐵離子的濃度(dù),其化學反應式為

2FeCl3+SnCl2=2FeCl2+SnCld

lmg/L的Fe1'需使用2.05mg/L的SnCl,-2H,();根據試驗,當在6%的HC1內含6900mg/L的Fe3+時,添加1%SnCl,-2H,O,能減少腐蝕61.5%,添加1.5%SnCl2•2H:O,能減少腐蝕77%。

4)丙酮肟。丙酮肟分子式為C,H7NO,相對分子質量為(wéi)73.10,相對密度為(wéi)0.9113。呈白色棱晶、斜(xié)晶或粉末(mò)狀(zhuàng),有(yǒu)芳香味,具有刺(cì)激性,在空氣中揮(huī)發很快,易溶於水和(hé)醇、醚等有機物(wù),是一種強還原劑,常溫5能使KMnO4褪(tuì)色。

丙酮(tóng)肟可作為給水除氧(yǎng)劑,它有很強的還原性,很容易與水中的氧反應,降低給水中的溶解氧含量。在使用它作化學除氧劑時應注意以下幾點:

①效果在pH值=9~11最好,當用除鹽水作補給水時,必(bì)須加氨處理,並保持給水的pH值在8.5-9.5以上。

②它不僅(jǐn)要和(hé)水中的溶解氧反應,而且同金屬表麵的氧化物(wù)也發生反(fǎn)應,所以加藥量要(yào)大一些,同時為7加快反應速(sù)度,劑量也要加大(dà),通常為理論值的2~3倍。

③它在溶解吋應(yīng)均勻(yún)溶化,避免溶(róng)化不勻而影響(xiǎng)效果。

(4)氧化劑中央空調化學清洗常用的氧化(huà)劑有以下幾種:

1)高錳酸鉀(KMnO4)。高錳酸鍾(zhōng)的相(xiàng)對分子質量為158.03,相(xiàng)對密度2.703。為深紫色、有金屬光澤的顆粒或針狀結晶,味甜(tián)而(ér)澀,溶於水呈紫色溶液。

高錳(měng)酸鉀用作氧化劑,廣泛用於中央空調的清洗,有助(zhù)於去除高分子化合物縮解汙(wū)垢和(hé)重油垢。高錳酸鉀是強氧化劑(jì),主要是由於(yú)七(qī)價錳的作用,它與還原劑作用,可轉變(biàn)為六價、四價與二價。在堿性溶液(yè)中能將S2"氧化3

168中央空調清洗技術

8KMnO4+3H2S—>3K2SO4+8MnO;+2K0H+2H3O在(zài)濃堿溶液中煮沸高(gāo)錳(měng)酸(suān)鉀,生成錳酸鹽,放出[0]。2KMnO4+2Na0H—>K:MnO4+Na2MnO4+H20+[0]

上述反應可去除含硫垢,減少H2S的釋放量與清除油垢及

有機物,但洗後轉化(huà)的氧化鐵及(jí)錳離子沉(chén)澱,要再用無機酸洗滌。

雖(suī)然高錳酸(suān)鉀起始能與有機垢作用,但(dàn)最終Mn2+被螯合,而(ér)毫無意義地消(xiāo)耗貴重的EDTA,並產生沉澱。但可用兩步(bù)法進行清(qīng)洗,先用堿性高錳酸鉀預處理,再用螯合劑清洗。在核設施去除放射性汙染的去汙清洗時,常采用這種(zhǒng)清洗方(fāng)法,中央空調設備清洗也采用類似的方法和工藝。

2)過(guò)氧化氫(H2O2)。無水的過氧化氫是一種(zhǒng)無色的黏稠液體,存在的雜質會(huì)使無水過氧化(huà)氫(qīng)不穩定而分解,在劇烈分解時有引起爆炸的危險(xiǎn),所以通常都是以比(bǐ)較(jiào)穩定的水溶液形式保存過(guò)氧化氫它是一種弱酸性(xìng)溶液,濃度大的過氧化氫水溶液對皮膚有強烈的(de)腐蝕作用,使用時(shí)要十分小心。

過氧化氫的分(fèn)解反應為

h,o2―>H20+[0J

銅、鐵等金屬及其(qí)離子,酶都(dōu)可以催化(huà)過氧化氫分解(jiě);相反,偏矽酸鈉、焦磷(lín)酸鈉等物質對過氧化氫的分解有抑製作用,特別在有鎂離子共存的條件下,這種抑製作用表現更明顯。因此矽酸鈉、焦磷酸鈉常用作過氧化氫的穩定(dìng)劑、

由於H2O2既可作(zuò)氧化劑,又可作還原劑.,如遇到強還原劑時,它顯示出氧化劑的作用,本身被(bèi)還原(yuán)為h20,從-1價轉(zhuǎn)變為-2價;遇到(dào)強氧化劑時則顯示出還原性,本身被氧化為(wéi)02。

過(guò)氧化氫能使金屬表麵發生氧化,能促使有機物發生分解:在發(fā)生氧化分解的同時.反應所產生的(de)氧氣壓力(lì)也對汙垢的解(jiě)離有促進作用因(yīn)此,過氧化氫有很好的(de)去汙(wū)作用,是一種(zhǒng)很好的綠色鈍化劑,可用於中央空調清洗後的鈍化:

第4章屮央空調清洗藥刑.設答及131169

3)無(wú)水(shuǐ)亞(yà)硫酸(suān)鈉(Na2SO,),:無水亞硫酸鈉的相對分(fèn)子質(zhì)量為126.04,相對密度2.633。為白色六方棱柱形(xíng)結(jié)晶,溶於水,微溶(róng)於醇,不溶於液氯和氨,空氣中易被氧化。

無水亞硫酸鈉是應用較多的一種除氧劑。它與水中的(de)溶解氧反應生成Na2SO4、通常使用量是溶解氧的10倍:在正常溫度下反(fǎn)應比較慢,需加催化劑,例如亞(yà)鈷Co:+或亞銅Cu+離子:

中央空調清洗(xǐ)中.無水亞硫(liú)酸鈉主要用作三價鐵離子的還原劑,以防(fáng)止金屬腐蝕。

4)亞(yà)硝酸鈉(nà)(NaNO2)o亞硝酸鈉的分子量為69.00,相對密度2.168:為白色或淡黃色斜方晶體(tǐ),無臭,極易溶於水,難溶於乙醇或乙醚(mí),水溶液為堿性,空氣中易被氧化。

亞硝酸鈉可作為中央(yāng)空調化學清洗鈍化劑、經(jīng)酸洗(xǐ)、水洗或漂洗後的金(jīn)屬表(biǎo)麵暴(bào)露在大氣中時,非常容易受到腐濁,采用亞硝酸鈉溶(róng)液(yè)處理,使金屬表麵上生成(chéng)保護膜,是常(cháng)用(yòng)的“鈍化”方法。

處(chù)理時(shí),鈍化液(yè)中亞硝酸鈉濃度通常為1.0%~2.0%,用(yòng)氨水將其pH值(zhí)調節到9~10,鈍化液溫度維持在50~60=€,鈍化(huà)循環時間為6~10h,然後將鈍化液排掉(diào),並用(yòng)除鹽水衝洗,以免殘留的亞(yà)硝(xiāo)酸鈉引起腐蝕。

該鈍化(huà)法安全,易操作,並能使酸洗後的新鮮(xiān)金(jīn)屬表麵形成致密的(de)、呈(chéng)鋼灰色的保護膜。

(5)其(qí)他(tā)助劑中央空調化學清洗(xǐ)過程中,根據實際需要,還需選(xuǎn)用如下一些助劑:

1)滲透劑。對於有些非常致密的汙(wū)垢(gòu)或油垢.加入滲透劑後,能使清洗液盡快浸(jìn)入汙垢深層,有加速除垢的效果

2)起(qǐ)泡(pào)劑。專用於高泡清洗(xǐ)劑的起泡劑,延長清洗(xǐ)液在中央空調設備(bèi)上的停留時間,增加(jiā)清洗效果.-般多(duō)用於(yú)食品加工或奶製品行業的清潔和消(xiāo)毒、殺菌處理。

3)消泡劑將消泡(pào)劑加入清洗(xǐ)液中,防(fáng)止產生大(dà)量泡沫影響(xiǎng)體係的循環或噴(pēn)淋清洗效果

170中央空調清洗技術

4)抑霧劑。將抑霧劑加人酸洗劑中,防止(zhǐ)酸霧(wù)的揮發對周(zhōu)圍設備及建(jiàn)築物造(zào)成腐(fǔ)蝕,防止酸霧對操作人(rén)員的傷害,一般多用於鋼鐵行業酸浸除鏽工段。

5)分散劑。將分散劑加人清洗液中,有防(fáng)止汙垢再沉積、助溶和易衝洗的作(zuò)用.

6)絮凝沉降劑。一般用於(yú)中央空調設備清洗之後的(de)廢液中,使沉澱快(kuài)速沉積分離

5.酸洗緩蝕劑

緩蝕劑(jì),即減緩金屬腐濁的添加劑(jì),它是具有抑製金屬生鏽腐蝕(shí)的(de)無機物和有機物化學藥品的總稱。酸洗緩蝕劑是應用於酸洗(xǐ)工藝條件下的緩蝕劑。

(1)酸洗緩蝕劑(jì)的(de)緩蝕機理金屬腐蝕(shí)過程是在金屬表麵進行電化學反應的過程。減緩金屬腐蝕必然是(shì)通過對金屬表麵上進行的電化學反應的速度產生影響而實現的。但是,不(bú)同類型的緩蝕劑影響電化學反應的途徑是各不相同的、作(zuò)為酸洗緩蝕劑,一般有兩類物質:一類是無機(jī)物(wù),如砷離子(As3+)、銻離子(Sb3+)等;一類是含有極性基團的有機化合物,如硫脈等。

1)無機物緩蝕劑的緩(huǎn)蝕機理。無機(jī)物緩蝕劑的緩蝕機理是:這(zhè)些無機物的陽離(lí)子(zǐ)在陰(yīn)極區被還原。還原產物沉積在(zài)陰極(jí)區,使氫離子的放電反應變得十分困難,使得氫去極化(huà)的陰極過程的過電位劇烈(liè)升高,這樣氫(qīng)離子的放電速度就急劇地降低了。對於一(yī)個(gè)共輾反應來講,由於陰極反應速度降低,陽極反應速度也就相應地降低了,這樣就減緩了金(jīn)屬腐蝕的(de)效果。

2)有機化合物的緩蝕機理。含有極性基團的有機化合物的緩蝕機理是:有機化合物分子都具有(yǒu)不同程度的表麵活性(xìng),這種表麵活性可以由硫、氮等原子的遊離電(diàn)子對(duì)帶來,也(yě)可以是憎水基團和小的親水基團(tuán)帶來的。這種表麵活性使它(tā)們能夠(gòu)在金屬溶液界麵(miàn)上比較活潑的地方發生(shēng)吸(xī)附(fù),吸附的結果可以使界麵反應(yīng)的活化(huà)能增大(dà),也可以使界(jiè)麵(miàn)雙(shuāng)&層的結構發生變化,其(qí)結果都

第4競屮央空調沾洗藥劑、設備及I2W171

使腐(fǔ)濁電池(chí)的共(gòng)軛(è)反應中的一個(陽極或陰(yīn)極)或兩個受到強烈阻滯,從而(ér)使金屬腐蝕速度急劇地(dì)降低,起到緩蝕效(xiào)果。親(qīn)水的極性基團在金屬表(biǎo)麵吸(xī)附後,非極性(xìng)基(jī)團的一端在金屬表麵做(zuò)定向排列.形成疏(shū)水性薄膜,阻止勾腐蝕反應有關的(de)電荷或物質的(de)轉移,結果就使介質(zhì)被緩蝕劑(jì)分子排擠出來,使介質和金屬(shǔ)表麵分隔開來,減緩金屬的腐(fǔ)濁速度另外,當非極性基中(zhōng)含有不(bú)泡和的TT鍵時,也會(huì)和金屬表麵發生IT鍵吸附,起阻滯腐蝕的作用。

(2)兒種常用的酸洗(xǐ)緩蝕劑目前,罔內常用的酸洗緩蝕(shí)劑有以下幾種(zhǒng)

1)多用酸洗緩蝕劑LAN-826,LAN-826緩蝕劑在各種(zhǒng)化學清洗用酸——包括氧化性酸和非(fēi)氧化件酸(suān)、多(duō)種無機酸和多種有機酸中都具有(yǒu)高效緩蝕作用,並具有優(yōu)良的抑製滲氫和抑製三價鐵加速腐蝕的能力,酸洗金屬時不產牛孔(kǒng)蝕作為硝酸,鹽(yán)酸、氨基磺酸、羥基乙酸、草酸、EDTA、硝酸-氫氟酸等多種酸的(de)酸洗緩燭劑,LAN-826緩(huǎn)蝕劑是當前比(bǐ)較優(yōu)秀的品種;,

LAN-826緩蝕劑為黃色液體,相對密度1.06(在20t時),氣味(芳香性)小(xiǎo),毒性低(LlX^jlUOmg/kg),不燃不爆,微堿性

選擇適當的酸配合LAN-826緩蝕劑,可清洗碳鋼、不鏽鋼,銅、鋁有色金屬及其不(bú)同材(cái)料的連接結構,經(jīng)應用證明:LAN-826緩蝕(shí)劑用量小、費(fèi)用低、效果好;一劑多用,管理容易,使用安全(quán),操作簡便(biàn),應(yīng)用範圍廣泛;在維(wéi)護設備安全,恢複設備原有性能,延長設備使用(yòng)壽命和(hé)節能方麵效果顯(xiǎn)著

2)LAN-5硝酸酸洗緩濁劑。IAN-5緩蝕劑是1974年中國藍星化學清洗總(zǒng)公司研製成功的高效硝酸酸洗(xǐ)緩蝕劑

LAN-5緩蝕劑(jì)是(shì)由烏洛托品、苯胺(àn)和硫氰酸鈉\種物質按一定的比例(lì)配成的3在酸洗中,LAN-5的應用濃度為0.6%。

LAN-5緩蝕劑對電偶腐蝕有很強的抑(yì)製作用,從而可以用於清洗碳鋼-不(bú)鏽鋼、碳鋼-有色金屬等各種材料焊接或組合設備的

172中央空調清洗(xǐ)技術

汙垢。同時LAN-5對(duì)滲氫有很強的抑製作用。

在LAN-5的組分中,烏洛托品和硫氰酸鹽是低毒性的,隻

有苯胺的毒(dú)性較(jiào)強,因此在使用時應注意安全(quán)=

3)酸洗緩蝕劑IMC-5。酸洗緩蝕劑IMC-5是1981年研製的。酸洗緩蝕劑[MC-5為(wéi)橘紅色(sè)液體,隨原料純(chún)度(dù)不同,顏色(sè)深淺有些波動。相對密度為0.92~0.98(20T)。無特殊味道。在水和酸溶液中溶解時(shí),開始有淡黃色懸浮物出現,經攪拌後,淡黃色懸浮物消失,溶液呈無色透明狀。當TMC-5的(de)添加量大於0.5%時(shí),黃色(sè)懸浮(fú)物不消失,並形成少量黃色沉澱,緩蝕性(xìng)能仍保持不變。使用IMC-5時,最好是在攪拌條件下逐漸加人到(dào)酸洗液(yè)中,以減(jiǎn)少濃度不均(jun1)勻的現象發生。

在中央空調酸性溶液中,溫度對鐵的腐蝕速率的影響是十分強烈(liè)的,碳鋼在6%HC1溶(róng)液中,溫度(dù)從50T升高到70T時,腐濁速(sù)率增加了4倍,從42g/(m2•h)增(zēng)加到280g/(m2•h),升高到80=€時腐蝕速率增加(jiā)了將近10倍,達到409g/(m2•h)。這(zhè)樣(yàng)一個腐蝕速率對於任(rèn)何一個設備都是不容(róng)許的。實驗表明,LMC-5在這樣(yàng)苛刻的(de)條(tiáo)件下(xià),仍具(jù)有同樣高的緩蝕效率(97%~99%),腐蝕速率的增加(jiā)也是十分有限的(de)。如同時提高緩蝕劑(jì)濃度,對70時的腐蝕則(zé)具有更強的抑製能力(lì)。因此,當在

稍高一些溫度(70-80T)下進行酸洗操作時,最好將IMC-5的使用濃(nóng)度提高到0.4%~0.5%,以獲(huò)得更好的緩(huǎn)蝕效果。

4)LX9-001固體多用(yòng)酸洗緩蝕劑。LX9-001固體多用酸洗緩蝕劑是中國藍星化學(xué)清洗總公司研製的固體多(duō)用酸洗緩燭劑3適用於鹽酸、硫酸、硝酸(suān)、磷酸、氫氟酸、氨基磺酸、羥基乙酸、檸檬酸等16種無(wú)機酸、有機酸及其(qí)混合酸的清洗。

LA9-001固體多用酸洗緩濁劑(jì)為黃色粉(fěn)末,用量少,緩蝕率高(gāo)(見表4-7),適用(yòng)酸種(zhǒng)類多.並且有優良的抑製滲(shèn)氫和良好的抑製FV+腐蝕的能力。適用(yòng)於碳鋼、低合金鋼、不鏽鋼、銅等金(jīn)屬及其不同材質的組合件的清洗。

第4章中央空調沽洗藥劑.沒備及工U173

表4-7LX94W1在各種酸洗介(jiè)質中的使用(yòng)濃度(dù)及(jí)對各種金屬的腐蝕率(lǜ)

清洗劑酸(%)緩蝕劑(%)溫度/r腐濁率/[g/(ni2•M]

20號鋼不鏽鋼黃銅紫銅鋁

硝酸100.1250.120.080.080.020.10

鹽酸100.1400.690.370.180.36失效

硫酸100.1650.870.570.080.110.37

氫氟酸3().03600.450.560.032尤腐蝕(shí)失效

氨基磺酸100.1600.540.310.0760.0560.21

加氨擰檬酸100.1900.410.006無腐蝕無腐蝕0.33

EDTA100.1650.31無腐蝕1無腐蝕無腐蝕jo.032

輔100.1600.34無腐蝕無腐蝕無腐蝕().91

冰乙酸100.1850.73無腐濁0.15無腐蝕0.14

氫氟酸(suān)-硝酸2-1()0.1250.090.0510.074無腐蝕(shí)失效

濘礞酸-氟化(huà)氫銨(ǎn)1.8-2.40.03900.560.130.06無腐蝕失效

磷酸100.1851.000.00250.15尤腐(fǔ)蝕失效

灑石酸100.1900.38尤腐蝕無腐蝕腐蝕jo.13

羥基乙酸100.1850.240.0060.06無腐蝕0.32

羥基乙酸-M1酸-鋱化氫銨2-1-0.250.1900.340.280.021尤腐蝕失效

鹽酸-幫氟酸8-20.1250.210.340.0410.02失效

5)硫脈及其衍生物類,這類緩(huǎn)蝕劑使用較多的是硫脲和二苯基硫脲,其(qí)分子結構分別為(wéi)

fHH>

H—N—C—N—H和

II

IS)

—HHHH1

H—C—N

WIILHs

174屮央空調清洗技(jì)術

硫脲及其衍生物(wù)對銅離子和高價鐵離子的腐濁(zhuó)有很好的抑製作用(yòng)。這是(shì)基於它的還原作用,可將還原為(wéi)Q.+,將Fe3+還原為Fe:\而且硫脈還可以和亞銅離子形成一係列(liè)的配位化(huà)合物,使亞銅離(lí)子以絡合離子的形式被穩定下來_

2Cu2*+(H2N)2CS+H:O=2CiT+(H,N)2CO+S+2H*Cu++3(H-,N)2CS=Cu[{H,N)2CS]

2Cu++6(H,N)2CS=Cu2[(H2N)2CS]-+

Cu++4(H2N)2CS=Cu[(H;N)2CS];

6.預(yù)膜藥劑

工程人員曾對(duì)碳鋼試樣進行(háng)廣頂膜和不預膜的(de)對比試驗,得出表4-8中所示(shì)的結果。

表44碳鋼預膜和不預膜處理對比試驗值

緩醐實驗編號緩濁劑濃度腐蝕速率汚(yú)垢沉積量/(tng/cnr)

/(mg/L)(以(yǐ)或G+Ol汁)(min/a)(nipy

鉻酸鹽複合(hé)緩蝕劑(jì)1頂膜6Omg/L(頂膜4(1)15mg/L(運行10d)0.0230.915

2不預膜60mg/L(連續運(yùn)行14,1)0.0230.91.6

3不頊膜(mó)(連續運行14d)0.1255.06.8

聚磷酸鹽父介緩蝕劑4預膜60m&/L(預膜4d)20mg/L(運行10d)0.0150.62.0

不預膜60mg/L(連續運行I4H)0.0251.01.4

6石預膜20mg/L(連續運行14d)1.22549.033,

由表4-8中可見,若先用高濃度的緩蝕劑進行預膜,然後用(yòng)低濃度的緩蝕劑(jì)進行日常的運行(正常運行)比不經預膜而直接用高濃度緩濁(zhuó)劑運行要節約大量緩蝕劑.又比直接用低濃(nóng)度(dù)緩

第4草中央空調清洗藥劑、設揞及工具175

蝕劑運行去控製腐蝕要有效得多(duō):

(1)預膜方案的(de)分類(lèi)根據預膜時使用的藥劑配方的組成與正常運行吋使用的藥劑配方的組成之間是否有直接的聯係,循(xún)環水係統中的預膜方案可分為兩火類:

1)采用專用配方的預膜(mó)方(fāng)案、這種方案(àn)所用的頂膜配方的組成(chéng)與(yǔ)該循環水係統正常運行時所用的配方的組成之間並無直接聯係。這種方(fāng)案性能一般都(dōu)較(jiào)好,但在操(cāo)作(zuò)及管(guǎn)理上要麻煩-些、

2)提高濃度的(de)預膜方案。這種方案的特點是預膜配方的(de)組成與正常運行配方的組成之間有密(mì)切聯係.在預膜階段(duàn),將正(zhèng)常運(yùn)行時的配方的濃度提高若幹(gàn)倍(通(tōng)常為2~4倍)作為預膜配(pèi)方(見表(biǎo)4-9),在預膜濃度下運行•段時間,然後,把配(pèi)方的濃度降低到正常(cháng)運行濃度運行。這種方案的效果雖不及采用專用(yòng)配方的預膜(mó)方案,但操作(zuò)和(hé)管理上(shàng)都比較方便。

表4-9提高濃度的預膜方案

主緩濁劑濃度/(m#L)預膜(mó)時問/d

預膜濃度運行濃度

鉻酸鹽30-505~203~4

聚磷酸鹽40〜6010-305~6

鋅鹽10-203~55~6

聚(jù)矽(guī)酸鹽40-5010~2010〜12

鉬酸鹽40~605~2010-12

(2)幾種代表(biǎo)性的預膜方案循環水係統的頂膜方案很多,表4-1()中列舉了(le)幾種(zhǒng)有代表性的預膜方案3以資參考

表4-10幾種有代表性的預膜方(fāng)案

預膜(mó)方案預膜濃(nóng)度pH值預膜時間/d

聚磷酸鹽聚磷酸鹽(yán)(以PO!-計)25mg/'L正磷酸鹽(以POi_計)25mg/L聚羧酸化合物(以活性物質計)5-10mg/L6.8~7.47

176中(zhōng)央空調清洗技術

(續)

預膜(mó)方案預膜濃度pH值預膜時間/d

磷酸(suān)鹽磷酸鹽(以P0)-計)10-15mg/L7.5-8.27~14

聚磷酸鹽-鋅鹽六偏磷(lín)酸鈉640mg/L鋅鹽160mg/L5.5~6.51~2

鉻酸鹽-聚磷酸鹽-鋅鹽鉻酸鹽(yán)50~300mg/L聚磷酸鹽400~600mg/L鋅鹽50~100mg/L6.0-7.02

4.2中央空調通風係統清洗設備及工(gōng)具

中央空調通風係統的清洗,主要是對於風管的清洗,:風管清洗設備(bèi)及工具主要包括機(jī)器人清洗係統及其各種配套設備

4.2.1機(jī)器(qì)人清洗係統

機器人清洗係(xì)統是由風道清洗機(jī)器人、檢(jiǎn)測機器人等組成的C

1.風道專用檢(jiǎn)測機器人

如圖4-1所示,風(fēng)道專(zhuān)用檢測機器人的前後有彩色攝像頭.

閣4-1風道專用檢測機器人

第4章中央空調淸洗藥劑.設濟及T.U177

帶有線遙控,行(háng)走距離3O~35m,操作靈活,可(kě)對清(qīng)洗前、後的管道做直觀目視檢測,並可實現全(quán)程錄(lù)像-

風道檢測機器人的功能參數如下:

1)機器人前攝像頭為彩色攝像,分辨率(lǜ)為420線.可在135"內調整攝像角度,可(kě)自動調整攝像焦距;後攝像頭為彩色微型攝(shè)像頭,分(fèn)辨率為(wéi)380線,屬自動調焦。

2)檢測機器人可切換高低兩(liǎng)種行(háng)走速度(dù),高(gāo)速為後退時使用,低速為檢測時使用,遙控行走有8個方向的運動功能,車(chē)體可原(yuán)地360°轉彎,行走最大距離(lí)為20m,爬坡能力(與表麵係數有關(guān))為42°,越障能力為40mm。

3)檢(jiǎn)測(cè)機器人外形(xíng)尺(chǐ)寸為225mmx155mmx65mm,功率為120W,車體重量9.5kg,行(háng)走速度為0~12.5m/min

2.定量取樣檢測機器人

定量取樣機器人是專門用於檢測中央空調管道係統、消防通道係統內髒汙程度的小型機器人;

如圖4-2所示,它有移動與觀察、錄像功能電腦或手柄操控,采(cǎi)用線控式,車載攝像頭(tóu)將管道內的情況通過信(xìn)號(hào)傳問(wèn)操控係統,I作人員可在筆記本電腦上清楚地觀察到管道內情況,根據需要可從管道中攜帶定量(0.01m2)的樣品出來,

可在操控同時,對管道內影像進行錄像或快照,計(jì)算機直接編輯、刻錄:

3.風道(dào)專用清洗機器人

如(rú)圖(tú)4-3所示,風道專用清洗機器人(rén)帶(dài)前後彩色攝像頭.可有線遙控全部清洗過程(chéng),帶同期錄像功能,機械臂可(kě)遙控(kòng)清

可以用筆記本




圖4-2定量取樣(yàng)險測機器人

178中央空調清洗技術

洗(xǐ)高度,可清洗160~800mm高(gāo)度(dù)的風道,清(qīng)洗方向為橫向與縱向,帶正反轉,車體操作靈活,可與鏟物頭和吹氣頭配合使用_

圖4-3風道專用清洗機器人

風(fēng)道專用清洗(xǐ)機器人的具體(tǐ)功能參數如下:

1)前攝像頭為彩色攝像,分辨率為420線,可在135°內(nèi)調整攝像角度,可自動調整攝(shè)像(xiàng)焦距;後攝像(xiàng)頭為(wéi)彩色微型攝像頭,分辨率(lǜ)為380線(xiàn),屬自動調焦。

2)清掃機器人可切換高(gāo)低兩種行走速度,高(gāo)速為(wéi)噴灑消毒劑時使用,低速為清掃時使用,遙控行走有8個方向(xiàng)運動功能(néng),車體可原地360°轉彎,行走最(zuì)大距離為30m。

3)清掃(sǎo)電動機機組為(wéi)直流24V電壓,無負載時最(zuì)高轉速為800r/min,可手動控製正反轉。

4)帶遙控(kòng)自動升降功能,升降高度距地麵為100~500mm,升降電動機帶機械防抱死裝置。

5)清洗掃(sǎo)機器人外(wài)形尺寸為(wéi)530mmx260mmx160mm,車體總質量為10kg,行走速度高速為lOm/min,低速為5m/mm34.2.2各種配套設備

1.電動萬能刷

電動萬能刷是用屍清潔中央空調風管的設備。這種沒備適用

第4章中央(yāng)空調淸洗藥刑、設備及工具179

於送風管、回風管及支管清理的清理,如(rú)圖44所示。

•台置於風管外部的電動(dòng)機通(tōng)過(guò)鋼絲軟軸驅動風管內的刷頭轉動來清理風管(guǎn)內的汙(wū)物,通過操作遙控器來實現刷頭(tóu)的正反轉(zhuǎn)控製。為了(le)適應不同截麵尺(chǐ)寸、不同(tóng)形狀風管的清洗(xǐ),可(kě)以通過更換不同規格及材料的刷頭來適應工況的變化。其技術參數見表4-11-

尤其適用於不同直徑的圓形風管

1*144電動萬能刷

表4-11電動萬能刷的技術參數

項目技術參數

柔性線纜特製(zhì)的(de)鋼絲(sī)軟軸纜

柔性線纜長度10m

電動(dòng)機輸出功率0.6hp卨能電刷(shuā)發動機

控製方式順時針旋轉、停止、逆時針旋(xuán)轉•.位控製(zhì)

遙控//式’遠、近距離遙控兩種方式(shì)

刷頭轉速約為(wéi)500r/niin

遠程控製需用10m線纜及提供24V直流電源

電源AC220V或AC240V50Hz/60Hz

刷頭硬刷,直徑為150mm、200mm、250mm、300mm等規(guī)格適(shì)用於清(qīng)洗圓(yuán)形叫管及管道內(nèi)有強力附若的汙染(rǎn)物及髒物

2.空氣軟刷

空氣軟刷是用亍柔性風管的汙物清理,也需另外配置一台8匹的空氣壓縮機作為氣源.一般標準配置為(wéi):刷子用軟管1根,長度為4m;刷子1個;空氣軟(ruǎn)管1根.外形如圖4-5所示t

180中央空調清洗技術

圖4-5空氣軟刷外形

3.集塵箱

如圖4-6所示,集塵箱是中央空(kōng)調風管清理時用於汙物(wù)收集的設備,通常主要(yào)由過(guò)濾器、動力和控製部分組成。

圖(tú)44集塵箱

集(jí)塵箱既是細菌、塵埃、可吸人(rén)顆粒物、黴菌等汙染物的暫存處,又是汙物收集的(de)動力源。風管內的灰塵經過集(jí)塵箱的強力吸引(yǐn),便清理工作空問處r.負壓

狀態,加之集塵箱內部(bù)設計打•'

級過濾係統及二級(jí)過濾係統,避

免r二次汙染(rǎn)的產牛』該設備具■,暴嫌(xián)

有大功率、低噪聲、高效過濾等;

優點3

4.風管氣堵

如圖4-7所(suǒ)示,風管氣堵是圖4-7風管氣堵

第4章屮央空調清洗藥刑、沒備及工認181

用來隔離(lí)每個清洗單元的,它采用高耐磨(mó)、防紮漏PVC複合材料製作.可對不同規格(gé)的風道進行清洗前的阻隔

氣堵規格可分為(M000、4>500兩種直徑。

5.垂直管道清潔器

如圖(tú)4-8所(suǒ)示,垂直管道清潔器是為清潔較(jiào)大(dà)的垂直正方形和矩形的管道而設計的。可清潔的最小管道尺寸是400mmx400mm。垂直管道清潔器沿軸側自上而下(xià)下降,刷子旋轉以鬆動表麵的汙物。垂直管道清潔器由抽取裝置產生的反向氣流同吋將灰塵從管中排出。

6.快(kuài)速清洗機

如(rú)圖4-9所示,快(kuài)速清洗機是一種由壓縮空氣驅動的(de)用於清潔通風管道的旋轉洗刷機器。這種清洗機效率高,耐用性強,由於其速度快,適用於對長管道(dào)的清潔。它采用一個或兩個彎曲的旋轉洗刷(shuā),清潔圓形、正方形(xíng)以及(jí)矩形管道_通(tōng)過更換清洗毛刷,清洗(xǐ)機可以(yǐ)清潔小到直徑100mm的管(guǎn)道。安裝在洗滌器前端的空氣軟管將清除鬆(sōng)動的汙垢。灰塵將由(yóu)吸塵器吸走。

圖4-8垂(chuí)直管道清潔器圖4-9快速清洗(xǐ)機

7.軟抽(chōu)清洗機

(1)電動軟抽清洗(xǐ)機如圖4-10所示,電動軟(ruǎn)軸清洗機是-個清潔通風(fēng)管道的旋轉刷(shuā)子,220V電(diàn)源(yuán)的設計使它在清洗過

182屮央空調(diào)清洗技術

程(chéng)中(zhōng)性能更穩定,效率更高,工作時間更長:它可以優化許多帶(dài)短小分支的工作,單人操作縮短了裝配時間,節省了(le)時間和人力(lì)_刷子覆蓋了很寬的管道範圍,一個人就可容易地將沒(méi)備從(cóng)〜個(gè)房間(jiān)搬到另一個房間(jiān)刷子快速連接(jiē)器使得安裝變得非常簡單采用氣壓驅動,在施工(gōng)過程中,保證了設備的穩定性。電(diàn)動(dòng)軟軸清洗機帶有(yǒu)手柄和輪子,可方便地運輸。輪子具有鎖定裝置,在施工過程中設(shè)備(bèi)使用方便。

a)b)

圖(tú)4-10電動軟軸清洗機a)整機b)刷戶(hù)

電動軟軸清洗機的特點是:

1)毛刷頭可根據具體管(guǎn)道情況更換,有(yǒu)軸向清洗頭和(hé)V形清洗頭。

2)電動機采用變頻起動,可以(yǐ)保證設備的穩定性和減小設備損(sǔn)耗,在(zài)工作環境(jìng)中,變(biàn)頻設備可以在不同轉速F長期安全運行,設備損(sǔn)耗極小。

3)換向(xiàng)頭采用油性材料,經久耐磨:

4)電動軟軸清洗機配備各種尺寸的工業毛刷(shuā),適合不同大小的圓形、方形管道-

(2)氣動軟抽清洗機如圖4-11所(suǒ)示,氣動軟軸清洗機是一個清潔通風管道的旋轉刷子,無電源的設(shè)計使它在清洗過(guò)程中

第4章屮央空調請洗藥劑.議備及r.ii183

圖4-11氣動軟(ruǎn)軸清洗機

性能更穩定,工作時間更長。

氣動軟軸清洗機可以優化許多帶短小分支的(de)工作,單人操作縮(suō)短廣裝配吋間,節(jiē)竹了時間和人力。刷(shuā)子覆蓋了很寬的管道範圍,一個人就可容(róng)易地將設備從一個房間搬到另一個房間3刷子快速連接器使得安裝變化非常(cháng)簡(jiǎn)單。采用(yòng)氣壓驅動(dòng),在施工過(guò)程中,保證了設備的穩定性。氣動軟軸清洗機帶有手柄和輪子,可方便地運輸=

輪子具有鎖定裝置,在施工過程中(zhōng)設備使用方便、

氣(qì)動軟軸清洗機的特點如下。

1)毛刷頭可根據具(jù)體管道情況更換,有軸向清洗頭(tóu)和橫向清洗頭。

2)與氣泵配合使用,可采(cǎi)用超靜音氣泵。

3)在(zài)工作環境中,氣動(dòng)設備可長期安全運(yùn)行,設備損耗極小3

4)換(huàn)向頭采用油性(xìng)材料,經久耐磨。

5)配備(bèi)各種尺寸的工業毛刷,適合不同大小的圓形、方形管道,

6)清洗有效距離可達30m,清洗速度5

第5章中(zhōng)央(yāng)空調清洗方(fāng)法及技能要點

中央空調清洗是一項複雜、係統的工程,無論是對於水係統還是(shì)通風係統,都有著不同的清洗方法和清洗(xǐ)工藝流程。本章中,我們來具(jù)體了解中央空調水係統和通風係統清洗的方法、工藝流程以及清洗(xǐ)中應掌握的一(yī)些知識要點。

5.1中央空調水係統的清洗

為了提高換熱效率,防止或減(jiǎn)少腐蝕,中央空調的冷卻水係統和冷凍水係統都應該定期(qī)進行清洗,以(yǐ)除去金屬表麵上的沉積物和(hé)殺滅微生物.

另外,對於新建的中(zhōng)央空調,其冷卻水和冷凍(dòng)水(shuǐ)係(xì)統中的設備在製造加1、運輸儲存期間會發生鏽蝕,帶入切削油、防鏽油;在安裝過程中可能留(liú)下碎屑、油類泥沙(shā)和其他雜質。因此,在運行之前冷卻水和冷凍水係統往往也需要清洗。

5.1.1循環(huán)水係(xì)統的停機清洗

中央(yāng)空調循環水係統的停機清洗包括冷卻水(shuǐ)係統的停機清洗和冷凍水係統(tǒng)的停機清洗。

1.清洗(xǐ)範圍

(1)冷卻水係(xì)統的清洗範圍冷卻水係統(tǒng)的清洗主要是針對冷(lěng)卻(què)塔、冷(lěng)卻水管道內壁(bì)、冷凝器換熱表麵等的水垢、生物黏泥、腐蝕產物等沉積物C

(2)冷(lěng)凍水(shuǐ)係統的清洗範(fàn)圍冷凍(dòng)水係統(tǒng)的清洗主要是針對蒸發器換熱表麵(miàn)、冷(lěng)凍水管道(dào)內壁、風機盤管內壁和空氣調節

第5章中央空調清洗方法及技能要點185

係統設備內部的(de)生物黏泥、腐(fǔ)蝕產物等沉積(jī)物。

2.清(qīng)洗方法

中央空調循環水係統(tǒng)設備及管道的清洗,可通過物理和化(huà)學清洗兩種方法來進行。

(1)物(wù)理清洗

1)物理清洗方(fāng)法=物理清(qīng)洗隻能將循(xún)環水係(xì)統分成設備、管道等幾個(gè)部分進(jìn)行清(qīng)洗,其主要清(qīng)洗方法有以下幾種、

①鋼絲刷拉刷清洗。此法適用於水冷式冷凝器和管殼式蒸發器的清洗。操作方法為:

將水冷式冷凝器或管殼式蒸發器兩端封蓋(gài)拆(chāi)下,用螺旋式鋼絲刷(shuā)塞入換熱管內反複拉(lā)刷,然後(hòu)再用略小於換熱管內(nèi)徑的圓棒塞進換熱管內拉動,邊拉(lā)動邊用自來水衝洗。

②專用刮刀滾刮。此法適用於水冷式冷凝器(qì)或管殼式蒸發器的清洗。操作方法為:

自製一(yī)把(bǎ)刮刀,一端接在軟軸上,另一端接在電動機軸上,將水冷式冷凝器或管殼式蒸發器兩端封蓋拆下,將專用刮刀插人換熱管內,開啟電動機,使專用(yòng)刮刀在管內邊滾邊刮,並用自來(lái)水衝洗,使刮下的(de)水(shuǐ)垢或其他沉(chén)積物(wù)隨著壓力水衝掉(diào)。

③高壓水射流(liú)清(qīng)洗。此(cǐ)方法可用於清(qīng)洗管道等設備:

A.在清洗換熱器時,需要將換熱器兩端拆下,用高壓水槍逐根清洗換熱管3

B.對於管道,可采用(yòng)有撓性槍頭的高壓水射流清洗。

C.對於空冷(lěng)式冷凝器(qì)可采用刷洗和吹除法(fǎ)進行清洗:

a.刷(shuā)洗法(fǎ)是用毛刷蘸70T左右的溫水進行刷洗,當冷凝器外表附著油汙時,可在溫水中(zhōng)加人適量的堿或洗潔精(jīng)等。清洗(xǐ)完畢後,用自來水衝洗。

b.吹除法是利用空氣壓縮(suō)機產生的壓縮空氣(0.4~0.5MPa)將冷凝器(qì)外(wài)表的附著物吹除,同時可用毛刷等清洗。利用(yòng)吹除法(fǎ)清洗冷凝器時,應注意保護翅片、換熱管,不可用硬物敲打。

2)物理清洗的優缺點。物理清洗的優缺點見表5-1。

186中(zhōng)央空調清洗技術

表5-1物理清洗的優缺點(diǎn)

優點缺點

1)可以省去(qù)化學清洗所需的(de)藥劑費用2)避免了化學清洗後的清洗廢液的處理和排放問題3)不易引起(qǐ)被清洗沒備的腐(fǔ)蝕1)一部分物理清洗方法需在水係統中斷運行後才能進行(háng)2)清洗操作比(bǐ)較費工(gōng),有些方法容易引起沒備(bèi)表(biǎo)麵損傷

(2)化學清洗化學清洗是通過化學藥劑的作用,使被清洗設備中的沉積物溶解、疏鬆、脫(tuō)落或剝離的一類方法。化學清洗也常和物理(lǐ)清洗配合使用=

1)化學清洗的分類。中央空調水係統化學清洗的(de)分類見表

5-20

表S-2中央空調水係統化學(xué)清洗的分類

分類方(fāng)法類型

按(àn)清洗方式(shì)分類1)循(xún)環法-該方法是一種使用最廣泛的方法(fǎ)、利用臨吋清洗槽等方法,使清洗設備形成(chéng)•個閉路循環回路,清洗液不斷循環(huán),沉積層不斷受到新鮮清洗液的化(huà)學作用和衝刷(shuā)作(zuò)用(yòng)而溶解和脫落2)浸泡(pào)法:浸泡法清洗(xǐ)適用於一鳴小型設備和被沉積物堵死而無法將清洗液(yè)進行(háng)循環的設(shè)備

按使用的清洗劑分類可分為堿洗、酸洗、殺菌滅藻清洗等

按清洗的對象分類(lèi)可分為單台設備清洗和(hé)全係統清(qīng)洗

按是否停機分類可分為停(tíng)機清洗和不停機清洗(xǐ)

2)化學清洗的優缺點(diǎn)。化(huà)學清洗(xǐ)的優缺點見表5-3。

表S-3化學清洗的優缺點

優點缺點

1)沉積物等能被徹底清除,清洗效果好1)易對金屬產生腐蝕

2)可以進彳f不停機清洗,以保證製(zhì)冷2)產生的清洗廢液.易發生二次

(或)供暖照常進行汙染

3)清洗操作比較簡單3)清(qīng)洗費用相對較高

第5章屮央空調沽洗方(fāng)法及技能要點187

3.循環水停(tíng)機化學清洗的流程

中央(yāng)空(kōng)調停運後冷(lěng)卻水(shuǐ)係統和冷凝水係統的清(qīng)洗可采(cǎi)用單台設備清洗方式(shì)或全係統清洗方(fāng)式。無(wú)論是單(dān)台設備(bèi)清洗還是全係(xì)統清洗,一般都是使用清洗槽和清洗泵將單台設備或原係統(不使用原係統的泵)構成一個封閉的回路進行循環清洗,

清洗流程一般為:水衝(chōng)洗(檢漏)■-殺菌滅藻清洗堿洗-堿(jiǎn)洗後水衝(chōng)洗…酸洗〜酸(suān)洗後水衝(chōng)洗—漂洗—中和鈍化(或(huò)預膜h

(1)水衝(chōng)洗(檢漏)

1)目(mù)的。水衝(chōng)洗的目(mù)的是用大量的水盡(jìn)可能(néng)衝洗掉係統中的灰(huī)塵、泥沙(shā)、脫落的藻類(lèi)及腐蝕產物等一些疏(shū)鬆的汙垢,同時檢查臨時係統的泄(xiè)漏情況。

2)操(cāo)作方法。衝洗(xǐ)時(shí)水的流速以大於0.15m/s為宜,必要時(shí)可做正反向切換_衝洗合格後,排盡係統內的水:必(bì)要時可注人(rén)6()~701的熱水,用手(shǒu)觸摸檢查(chá)係統中有無死角、氣阻、短路等現象、

(2)殺菌滅藻清洗(xǐ)

1)目的3殺菌滅藻清洗的目的是殺死(sǐ)係統內的微生物,並(bìng)使沒備(bèi)表麵附(fù)著的生物黏泥剝離脫落=

2)操作方法。殺菌滅藻清洗時(shí),排盡衝洗水後注水充滿係統並循環,加人適當的殺菌劑循環清洗(xǐ)。當係統內的濁度(dù)趨於平衡時即可結束清洗。

(3)堿洗

1)目的。堿洗的目的(de)是除去係(xì)統內的油汙,保證酸洗均勻(-,般當係統內有油汙時;1需要(yào)進行堿洗,新建設備一般也需要)。

2)操作方法。堿洗時,注水充滿係統並用泵循環加熱,加人各(gè)種堿洗(xǐ)藥劑維(wéi)持一定的溫度循(xún)環清洗_當係統中堿洗液的堿度曲(qǔ)線、油含量曲線基本趨於平緩時即可結束堿洗。

在堿洗過程中,應定時檢測堿洗液的(de)堿度、油含量、溫度

188中(zhōng)央空調清洗技術

(4)堿洗後水衝洗(xǐ)

1)目的。堿洗後的水衝洗是為了除(chú)去係統內殘留的堿洗液,並使部分(fèn)堿(jiǎn)洗液被帶(dài)走。

2)操作方(fāng)法。當pH值曲線趨於平緩、濁度達到一定(dìng)要求時,水衝洗即可結(jié)束。在水衝洗過程中(zhōng),需檢測排出口衝洗液的pH值和(hé)濁度。

(5)酸洗

1)目的。酸(suān)洗的(de)目的是利用酸(suān)洗液與水(shuǐ)垢和金屬(shǔ)氧化(huà)物進行化學反應生成可溶性物質,而將其除去。

2)操(cāo)作方法。為抑製和(hé)減緩酸洗液對金屬的腐(fǔ)蝕,在酸洗液中常需添加適當(dāng)的緩蝕(shí)劑。

酸洗時將堿洗後的衝洗液排出後,再將配製(zhì)的酸洗溶(róng)液用清(qīng)洗泵打人(rén)係統中,確認充滿後用清洗泵(bèng)進行循環清洗。可能時可以切換清洗液(yè)的循環方向,並在最高(gāo)點放空和底部排汙,以避免產生氣阻和導淋堵塞,影響清洗效果(guǒ)。

清(qīng)洗過程中,應定期(一(yī)般30min—次)檢測酸洗液中酸的濃度、金屬離(lí)子(Fe2+、Fe3+、Cu2+)濃度、溫度和pH值(zhí)等。當金屬離子的濃度曲線(xiàn)趨於(yú)平緩時,即為酸洗終點。

(6)酸洗後水衝洗

1)目的。這次水衝洗是為(wéi)了除去殘留的酸洗液和係統(tǒng)內脫落的固體顆(kē)粒,以便漂洗和鈍化處理(或預膜)。

2)操作方法(fǎ)。衝洗時,先(xiān)將酸洗(xǐ)液排出,再用大(dà)量的水對全係統進行開路清洗,不斷開啟係統內的(de)各導淋,以便(biàn)沉澱在短管內的雜物、殘液排出。

衝洗過程中應當每隔lOmin檢測一次排出衝(chōng)洗液的pH值,當接近中性時停止衝洗(xǐ)。

(7)漂洗

1)目的。漂洗的目(mù)的是利用低(dī)濃度的酸洗液(yè)清洗係統內在水衝洗過程(chéng)中形成的浮鏽,使係統總鐵離子(zǐ)濃度降低,以保(bǎo)證鈍

第5$屮(chū)央空調淸洗//法及技(jì)能(néng)要點189

化效果。

2)操作(zuò)方法:漂洗實(shí)際上是一個低濃度酸洗的過程(chéng),漂洗過程中也應檢測漂洗(xǐ)液的濃度、金屬離(lí)子的濃(nóng)度、溫度和pH值等.當總(zǒng)鐵離子濃度曲線趨f平緩時,即(jí)可結束漂洗:,

(8)中和鈍化

1)目的。在(zài)金屬(shǔ)表麵上形成能抑製金屬溶(róng)解過程的電子(zǐ)導體膜,而(ér)這層膜本身在介(jiè)質中的溶解度又很小,以致它能使金屬的陽極溶解速度保持(chí)在很小的數值上,則這層表麵膜稱為鈍化(huà)膜。在金屬表麵上形成完整鈍化(huà)膜的過程,稱為鈍化過程.

金屬沒備或管道經(jīng)過酸洗後,其金屬表麵(miàn)處於(yú)十分活潑的活性狀態,它很容易重新與氧結合而被氧化返鏽因此,設備或管道在清洗後暫(zàn)時不使用時,則需要進行鈍化處理.然後加以封存。

2)操作方法。漂洗結束後,若溶液中鐵(tiě)離子含量(liàng)小於500mg/L時,可以直接用氨水調節PH值到合適的範圍,再加人鈍化藥品進行鈍化;若鐵離子含量大於500mg/L時,則應稀(xī)釋漂洗液(yè)至溶液中鐵離子(zǐ)含量小於500mg/L.再(zài)進行鈍化。

鈍化過程中應不斷進行高點排空和低點排汙.以排除氣阻,避免死角.確保鈍(dùn)化效果。

(9)預膜當空調清洗後馬(mǎ)上就投人運行時,漂洗後可以直接進行預(yù)膜而不必鈍化。

1)目的(de)。預膜的目的是讓清洗後尤(yóu)其是酸洗後處於活化狀態下的(de)新鮮金屬表麵上(shàng),或在進行(háng)保護(hù)前受(shòu)到重大損傷的金屬表麵上,在投入正常運行前預先生成(chéng)一(yī)層完整而耐腐蝕的保護膜。

2)操作方法3預膜處理時,補加(jiā)水使漂(piāo)洗液中鐵離子濃度低於500mg/L並(bìng)加入中和藥劑使pH值趨(qū)於中性,然後迅速加(jiā)人預膜藥劑進行預膜。

在化學清洗過程中.各階段排出的化學清洗液必須經過處理達標後(hòu)才(cái)可排放。

190中(zhōng)央空調清洗(xǐ)技術

5.1.2循環水係統的不停機清洗

在工業生產中,為保證有的實驗室和工廠連續生產的需要,中央空調在很多場合需邊正常運行邊進行清洗。另(lìng)外,在商用(yòng)方麵,許多賓館大廈提出空(kōng)調(diào)係統的化學清洗往往處在盛(shèng)夏(xià)或盛夏(xià)即將來臨之際,如果長時間停機勢必影響營(yíng)業,造成經濟上的損(sǔn)失。因此,中央空調循環水(shuǐ)係統進行不停機化學清洗是(shì)非常必要的。

中(zhōng)央空調循環水係統的不停機清洗包括冷卻水係統的不停機清洗和冷凍水係統的不停機清洗。

1.冷卻水係統的(de)不停(tíng)機清洗

冷卻水係統不停機清洗是(shì)一種循環清洗方法。它是利用冷卻水係統的循環(huán)水(shuǐ)泵(bèng)作為清洗循(xún)環泵,利用冷卻塔底部冷卻水(shuǐ)池作為配液槽,各種清洗藥(yào)劑直接加入冷卻塔底部的水(shuǐ)池中,並由循環水泵將(jiāng)清洗藥劑送到冷卻水係統各處。

不停機清洗是針對運行的係統而言。因此在清洗後不需(xū)要鈍化,而隻需要預膜。一般在中央空調水係統中(zhōng),油汙的存在也很少,因而也不需(xū)要堿洗處理。

中央空(kōng)調冷卻水係統不停機清洗(xǐ)的流程為:殺菌滅藻清洗(xǐ)—酸洗一>中和一預膜。

(1)殺菌滅藻清洗殺菌滅藻清洗應(yīng)選擇殺菌效果好並且有較好黏泥剝離能力的殺生劑,譬如選擇次氯酸鈉和(hé)新潔爾滅(miè)。它們之間具有良好(hǎo)的協同效應(yīng),2mg/L的新潔爾滅(miè)和2mg/L次氯酸(suān)鈉(nà)複配(pèi)後滅藻率達100%,並且對生物(wù)黏泥的剝離作用(yòng)也很好。

殺(shā)菌滅(miè)藻清洗一般時(shí)間比較長。在(zài)清洗過程中可每隔(gé)3~4h測(cè)定一次冷卻水(shuǐ)的(de)濁度,當濁度曲線趨於平緩時,即可結束清(qīng)洗。

在殺(shā)菌(jun1)滅藻後,如冷卻水比較渾(hún)濁,可以通過在冷卻塔(tǎ)底部(bù)水池補加水,從排汙(wū)口排(pái)放冷(lěng)卻水的方式來稀(xī)釋冷卻水

第S卓屮央空(kōng)調清洗方法及技能耍點191

(2)酸洗與中和殺菌滅藻後就可以選擇(zé)合適的緩蝕劑和酸洗(xǐ)劑進行清洗_一般不停機(jī)酸洗是在(zài)低pH值下進行的。

酸洗時,先向冷卻水係統加(jiā)人適量的緩蝕劑,待緩蝕劑在冷卻(què)水係統中循環(huán)均勻後就加入酸洗劑*如(rú)選用硫酸或氨基(jī)磺酸作酸洗劑,則(zé)采用滴加法向冷卻塔水(shuǐ)池內加(jiā)入酸洗(xǐ)劑,使冷卻水的pH值(zhí)緩慢下(xià)降並維持在2.5-3.5之(zhī)間,每30min測定一次PH值,隨時調整酸洗劑的滴加量。

在酸洗過程中應經常測定(dìng)冷卻水中的Fe2+、Fe3\Cu2+濃度等。一般在清(qīng)洗開始階段,每4h—次,在清洗中後期每2h測(cè)定(dìng)一次。以總鐵(tiě)曲(qǔ)線(xiàn)趨(qū)於平緩作為酸洗終點。濁(zhuó)度(dù)曲線可作為輔助的終點判斷手段。這種酸洗方式需頻繁檢(jiǎn)測(cè)pH值,所以操作麻煩,但酸洗劑的浪費很少。

在酸洗劑加入時,也可以一次性地(dì)將酸洗劑加人到係統中,以起始pH值3.0左右開始進行清洗,以總鐵曲線和pH值曲線趨於平緩作為清洗終點(diǎn)。這種方法終(zhōng)點明顯,操作簡單。

在酸(suān)洗(xǐ)過(guò)程中,還可加人4些表麵活性劑(jì),如多聚磷酸鹽等(děng)來促進酸洗效果。在循環水係統中沉積物可分為幾層,如最上層為生物黏泥,然後是水垢層,最下麵(miàn)為腐蝕產物(wù)沉積層。對於這些沉積(jī)層的酸洗,在酸洗液中應加入合適的黏泥剝離劑,除去生物黏泥層,使得反應繼續進行。

酸洗(xǐ)後應向(xiàng)冷卻水係統(tǒng)補加新(xīn)鮮(xiān)水,同時在排(pái)汙口排放酸洗廢液,以降低冷卻水係統中的濁度和鐵離子濃度(dù)。同時加人少量的碳酸(suān)鈉中和殘餘的酸,為下一步預膜打好基礎。

(3)預膜酸洗(xǐ)結(jié)束後,向係統中加人一定量的預膜藥劑。比如加人200m#L左右的三聚磷(lín)酸鈉或六(liù)偏磷酸鈉預膜24~48h。頂膜時也可以添(tiān)加硫(liú)酸鋅(三聚磷酸鈉和硫酸鋅的比例為4:1)以縮短預膜時間和增加(jiā)預膜效果:

預膜完成後,將高(gāo)濃度的預膜水用補加水的方式稀釋排放,控製總磷量為10mg/L左右,然(rán)後轉入正常的水處理。

192中央空調清洗技術

2.冷凍水係統的不停機清洗

冷(lěng)凍水係統不停(tíng)機清洗也是一種循環清洗。它也是利用冷凍水循(xún)環係統中的水泵作為清洗用的循環泵(bèng),但(dàn)它利用膨賬水箱或外接配液槽(cáo)的方式進行清洗。利用膨脹水箱時(shí)清洗藥劑可以加人膨脹水箱中(zhōng),然後(hòu)從係統的排汙(wū)口排出(chū)冷(lěng)凍水(shuǐ),在係統內形成負(fù)壓(yā),從而將膨脹水箱中的清洗藥劑吸人到係統內。使用(yòng)外(wài)接配液(yè)槽時,~般選在夜間氣溫低時短時間停機,將配液管連接在冷凍水循環水泵的入(rù)口前,清洗藥劑直接(jiē)加人配液槽內。

在冷凍水係統的清洗(xǐ)中,需要更換一些冷凍水或冷(lěng)凍水要流過外部設置的配液槽,從而使冷卻保(bǎo)溫受(shòu)到一些影響,冷水機組的(de)負(fù)荷將有所增加,但影響不(bú)大。

冷凍水係統的(de)清洗和冷卻水係統的清(qīng)洗(xǐ)一樣,也需要殺菌滅藻清(qīng)洗—酸洗—中和—預(yù)膜等(děng)步驟。其清洗過程和冷卻水循環係統的不(bú)停機清洗基本相同,這裏不(bú)再(zài)贅述。

5.1.3製(zhì)冷劑係統的化學清洗

在製冷劑係統中,製冷劑或製冷工質在其中循環,並(bìng)利用其相變來傳遞熱(rè)量,從而使冷水機組產生冷量。

在壓縮式(shì)中央空調中,使用的製冷劑是氟裏昂,氟裏昂對金屬並(bìng)無腐蝕,但當有(yǒu)水(shuǐ)存在(zài)時(shí),水冰凍產生“冰塞”現象,使機組外接計量引管堵死,同時水(shuǐ)能引起氟裏昂分解產生鹵氫酸,直接腐蝕金屬,因此,水分是壓縮式機組製冷係統(tǒng)的大敵,必要時應清(qīng)除。當有腐蝕產物存在時還應先進行酸洗。

在(zài)溴化鋰吸收(shōu)式中央空調中製冷工質(zhì)是(shì)溴化(huà)鋰水溶液,若製冷劑係(xì)統中有空氣加入時,就會發生以下反應。

C02+H2O==H2CO32LiBr+H2CO3=Li2CO“+2HBr

生成的碳(tàn)酸鋰沉澱嚴(yán)重時可堵塞吸收(shōu)器中管束(shù)的噴嘴,降低機組的性能。此(cǐ)外(wài),加(jiā)人的緩蝕劑鉻酸鋰也會對金屬產生腐蝕。

3Fe+2Li2CrO4+H203FeO+Cr,O3+4LiOH

第5章中央空調清洗方法及技能(néng)要點193

因此,在必要的時候,製冷劑(jì)係統也必須進(jìn)行清洗。

1.壓縮式中央空調製冷(lěng)劑係統的(de)清洗

在清除壓縮式機組(zǔ)的製冷劑係統中的水分時,清洗(xǐ)係統可由薄膜泵、溶劑桶、過濾器、截止閥、幹燥器等組成,如圖5-1所z5o

圖5-1製冷劑係統的清洗流(liú)程1一薄膜泵2—旁通閥3—溶劑桶4一幹燥器5—過濾器6、7、8、9—截止閥10—壓力表11一換向三通閥

可使用三氟三(sān)氯乙烷(F113)進行清洗。過濾器中裝有活(huó)性氧化鋁。清洗時幹燥器應定期(qī)打開更換幹燥(zào)劑,幹燥劑可用(yòng)變色矽(guī)膠。

2.溴化鋰吸收式中(zhōng)央(yāng)空調(diào)製冷劑係統的清洗

溴(xiù)化鋰吸收式(shì)中(zhōng)央(yāng)空調製冷劑係統的清洗,可采用酸(suān)洗來清洗碳酸鋰沉澱和腐(fǔ)蝕產物,在酸洗後應進行鈍(dùn)化..其酸洗和鈍化的(de)方法與中央空調(diào)循環水係(xì)統停機清洗的方法相同,在此不再敘述

5.1.4中央空(kōng)調化(huà)學清洗過程(chéng)中的分析監測

在中(zhōng)央空調化學清洗過程中,是根據實驗室對(duì)被清洗設備的

194屮央空調諸洗技術

垢(gòu)樣進(jìn)行分析化驗,確定工藝配(pèi)方(fāng)的。但在具體清洗時,特別是中(zhōng)央空調的水係統清洗(xǐ),如何判斷清洗的終點也是非常重要的。對於一個要清洗的空調水係統,在清洗過程中打開設備的(de)人孔、手孔或法蘭,檢查(chá)清洗效果是不現實的。判斷清洗(xǐ)的每個步驟是否到達終點,主要依據(jù)三點(diǎn):

1)以前成功清洗的經驗(yàn):

2)掛在清洗槽中的樣(yàng)管。

3)分析(xī)化(huà)驗的數據。

其中,分析化驗的數據是判斷化學清洗每個過程是否到達終點.是否需要再添加清洗藥劑(jì)的最直接、最準確的依據

1.分析化驗的(de)采樣方式

在中央空調清洗現場,一般(bān)在清洗泵站上都沒有(yǒu)進、回液的分析化驗取樣閥,打開閥(fá)門取樣時,應先放掉一(yī)定(dìng)量的清洗液,確保在同時間所取清洗液的真實性(xìng)和有效性。

-般情況F,取(qǔ)樣化驗的開始時間是根據清洗係統容積大(dà)小決定的。加藥完畢後,讓清洗藥劑在係統中循環均勻後,再開始取樣化驗(yàn)。化驗取樣(yàng)時應有(yǒu)兩個錐形瓶,分別標有進液(yè)和回(huí)液字樣.防止混淆。化驗時間間隔根據化學清洗方案的規定而實施-現場化驗要求(qiú)簡便、快速、準確(què)。

2.水(shuǐ)的pH值和濁度、電阻率的測定(dìng)

(1)水的pH值測(cè)定在水衝洗、堿洗後水衝洗、酸洗後水衝洗、漂洗和鈍化(huà)階段都需要測定pH值.酸洗時,隻有采用檸檬(méng)酸酸洗時需要測定(dìng)pH值,用(yòng)氨水調pH值為3.5~4.5:具體方法可采用pH試紙和pH值測定(dìng)儀來測定。

(2)濁度、電阻(zǔ)率的測定濁度(dù)測定是判斷各種水衝洗階

段是否(fǒu)結束的最直接的數據。純水理論上可達到最高電阻率為18.3mfl-cm,一■般純水為16~•cm。而普通蒸餾水隻能

達到10(]•cm,自來水的電阻率為104ft•cm。

電阻率可用(yòng)簡便的(de)電阻率測定儀測定。可以分別根據實際需要,設定各種水的耐用限度。

第5葶屮央空調諸洗方法及技(jì)能要點195

3.清洗液的監(jiān)測

在化學清洗過程中(zhōng)需(xū)對酸濃度、堿濃度、鈍化液的濃度及(jí)清洗液中各種離子濃度進行監測,其主要內容如下:

(1)化驗用(yòng)品明細化(huà)驗用品明細見表54。

表54中央空調清洗化驗用品明細表

名稱規格數量

錐形瓶(píng)250mL2個

滴定儀(台、杆、夾、管)-•套

燒杯250mL2個

移液管5mL1支

吸耳球1個

量筒(tǒng)50mL1個

試紙若P

混合指示劑1瓶(píng)

標準溶液酸.堿.EDAT各1瓶

溫度計若(ruò)V

濾紙(zhǐ)、漏鬥及勞保用品舒

急救藥品若F

(2)測試項及(jí)分析檢測時間測試項目(mù)及分析檢測時間見(jiàn)表5-5。

表S-5測試項目及分析檢(jiǎn)測時間

項脫脂脫脂後水衝洗酸洗酸洗後水(shuǐ)衝洗漂洗中和(hé)鈍化

檢測(cè)項目(mù)堿濃度、溫度pH值酸濃度、鐵離子濃度、pH值(檸檬酸酸洗中檢測)pH值酸(suān)濃度(dù)、鐵離F濃度、pH值、溫度「―pH值、溫度

檢測(cè)間隔(gé)1次/(301次/(101次/(301次/(io1次/(201次(cì)/(30

時間-60min)~30min)-60min)-30min)~40min)~60min)

196中央空調清洗技術

(續)

脫脂(zhī)脫脂後水衝洗酸洗酸洗後水衝洗漂(piāo)洗屮和鈍化

清洗時間4~8h2~3h6~12h

終點判斷堿濃度恒定水(shuǐ)的pH值(zhí)約為7〜8酸濃度不再降低,鐵離子濃度基本穩定水的pH值約為6~7漂洗3h結束,Fe3+彡500xW6pH值穩定(dìng)

控製溫度(dù)75-95^80~95r80-ioor40-60^

實際清洗中可(kě)依據被清洗係統的大小,適當延(yán)長(zhǎng)或縮短檢測間隔時間閉路清洗,時間相對延長(zhǎng)根據實際情況(kuàng)可適(shì)當延長或縮短

(3)堿(jiǎn)濃度的測定(dìng)堿濃度的(de)測定是指對中央空調清洗係統(tǒng)酸洗前的除油脫脂和對汙垢中硫酸鹽垢(gòu)轉化時堿洗及酸洗後的中和(hé)處理(lǐ)步驟(zhòu)中的測定。堿洗液一般(bān)由氫氧化鈉(NaOH)、碳酸鈉(Na2CO3)或磷酸(suān)三鈉(Na3PO4)組成,必要(yào)時加少量表而活性劑.堿洗液的成分測定主(zhǔ)要是(shì)對NaOH、Na2C03或Na,P04的分析,

1)堿洗液為NaOH的測定

①分析原(yuán)理:H++0H-—>H;0;

②分析試劑:H:S04#準溶(róng)液(約為0.lmol/L),溴甲酚綠和甲基紅混(hún)合指(zhǐ)示劑(jì)。

③步驟:

第s章中央空調淸洗(xǐ)方法及技能耍點197

A.取體積為V(—般為5mL)的堿洗液於錐形瓶中加水稀釋至lOOmL。

B.加2~3滴混合指示劑,用摩爾(ěr)濃度為C的H;SO4標準溶液滴定至溶液顏色由綠變紅(hóng)。所消耗的標準溶液體積為V,。

^NaOH

2CV,x40.01000V

x100%

式中40.0--NaOH的相對分子質量;

C—硫酸標準溶液的摩爾(ěr)濃度(dù)(mol/L);

V,——消耗硫酸標準溶(róng)液的體積(mL);y--所取堿液體(tǐ)積(mL)。

2)堿洗液(yè)為兩項混合(hé)液時的測定

①試劑:0.1%酹酞乙醇溶液;0.1%甲基橙指示劑

②步驟(zhòu)

A.取體積為V的堿洗液(一般為5mL)置於250mL錐形瓶中,稀釋至lOOmL。

B.滴人2~3滴酚(fēn)酞(tài)乙醇溶液(此時溶液顯紅色)。

C.用摩爾濃度為C的標準硫酸溶液(yè)滴定至無色,記下耗酸量ac

D.再(zài)加人兩滴甲(jiǎ)基橙指示劑(jì),繼續滴定至溶液呈橙色為止,記下第二次(cì)耗酸量6(不包括a)。

③計算

堿(jiǎn)洗液為NaOH、Na,PO4等(děng)時:

^NaOH

8((Z_6)C

X100%

32.8C6

xl00%

,a3P()4-y

堿洗(xǐ)液為Na3PO4、Na2HPO4等時:

32.SCa

7Na3P()4

x100%

〜酬,=28'4C(i"x100%

198中央空調清洗技術

堿洗液為NaOH、Na2CO3等時:

_8(6!-b)C

叫a2CO3

V

21.2C6

x100%

x100%

式中(zhōng)C-V-

a-

b-

-硫酸標準溶液的摩爾濃(nóng)度(mol/L);-所取堿溶液的體積(mL);

-第一次消耗(hào)硫酸標準溶液的體積(mL);

-第二次消耗硫酸標準溶液的體(tǐ)積(mL).

堿洗液為NaOH、Na2CO3等時:

8(a-b)M

^NaO

x100%

C

Na2(:O_、

21.2W)V

x100%

3)堿洗液為三項混合液(混(hún)合液為NaOH、Na2CO,、Na3PO4)時的測(cè)定。移取體積為V(—般為5mL)的試液,置於250mL錐形瓶中,加(jiā)約100mL水,力[]2~3滴酚酞指示劑(jì)(1%),用鹽(yán)酸標(biāo)準溶液滴定至紅色消失為終(zhōng)點,記作V,,然後在此溶液中加人2~3滴甲基橙指(zhǐ)示劑(0.1%),再用鹽酸標準溶液滴定至黃色變為粉紅色,記(jì)作(zuò)K2(不包括K,在內),在兩次滴定後,將(jiāng)溶(róng)液煮沸5~lOrnin,加人2~3滴酚酞指示劑(1%),用氫氧化鈉標準溶液滴定至玫瑰紅色為終點,記作V3。

計算:

4C,(l/,-V2)

WNa2CO3

V

10.6(C,K

x100%

C2V3)

x100%

'I\a3PO4.12H2O

38C

V

x100%

式中c\-c2-

-鹽酸標(biāo)準溶液的摩爾濃度(mol/L);

-氫氧化鈉(nà)標準溶(róng)液的摩爾濃度(niol/L):

第5章屮(chū)央空調沾洗方法及技能(néng)要點199

⑴―所測液的濃度(質量體(tǐ)積百分比)(%);

I',—第一次消耗(hào)鹽酸標準溶液(yè)的體(tǐ)積(mL);

K—第二次消耗鹽酸標準溶液的體(tǐ)積(mL);

V3——消耗氫氧化鈉標準溶液的體積(mL)、

(4)酸洗液的監測分析酸洗液中需監測分析的主要(yào)是酸洗液的酸度和溶解產物高價金屬離子的濃度。

酸洗液的濃度直接影(yǐng)響清洗的速度,間接反應清洗的(de)程度溶(róng)解產(chǎn)物高價金(jīn)屬離(lí)子(f>3\Ca2+)的濃度直接(jiē)影響著緩蝕劑的緩蝕效果;為了了解進入溶液中鐵(tiě)的總量,+離子的濃度也需要(yào)測定。

1)鹽酸濃度的(de)測定

①試劑(jì):混(hún)合指示劑,摩(mó)爾濃度(dù)為C的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液。

②原理:鹽酸是氯化(huà)氫的水溶液,酸性較強,能與堿發生(shēng)中(zhōng)和反應。

HC]+NaOH—>NaCl+H20

因此,加人混合指示劑後,用標準氫氧化鈉溶液進行滴定分析,顏色由紅變綠即為終點:

③儀器:堿式滴定管、錐形瓶、移液管、燒杯、量筒:

④步驟(zhòu)

A.取體積為K的溶液(一般為2mL),置於錐形瓶內(nèi)稀釋到lOOmL。

B.加人(rén)2~3滴混合指示劑(jì)(此吋溶液(yè)為紅(hóng)色)。

C.用摩爾濃度為C的(de)NaOH標準溶液滴定,當溶液顏色由紅變綠時為止。記下消(xiāo)耗堿(jiǎn)溶液體積V,。

⑤計算

36.5CK

Whc'=1oooFx1OO%

式中36.5——HC1的相對分子質量;

C—NaOH標準溶液(yè)的摩爾濃度(mol/L);

V,——消耗NaOH標(biāo)準溶液的體積(mL);

200中央空調清洗技術

V—所(suǒ)取酸洗液的體積(mL)。

注:當所測溶液濃度過高時,應先將其稀釋(shì)後再測定(dìng)。

2)硫酸濃度的測定(dìng)

①原理:硫酸可與氫氧化鈉(nà)溶液發生(shēng)中和反應。

H,SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O因此,可以(yǐ)加(jiā)入指示劑後,用NaOH標準溶液進行滴定分

析(xī)。

②試劑:混合(hé)指(zhǐ)示劑;氫氧化鈉標準(zhǔn)溶液。

③儀器:錐形瓶、堿式滴定(dìng)管、量筒、燒杯(bēi)。

④步驟

A.用量筒取體(tǐ)積為V的(de)試樣(一般為2mL),注入錐形瓶中(zhōng),並稀釋(shì)至100mL。

B.加兩滴混合指示劑,用NaOH標準溶液滴定a

C.滴定至溶液呈綠(lǜ)色為止,記下NaOH標準溶液的(de)消耗量

⑤計算

CV,x98.1Wh2S°4=1000Vx2

x100%

式中c——氫氧化鈉標準(zhǔn)溶液的摩爾濃度(raol/L);

----氫氧鈉標準溶液的用量(mL);

V----試樣體(tǐ)積(jī)(mL);

98.1-硫酸的相對分子(zǐ)質量。

3)氫氟酸濃度的測定

①原理:氫氟酸呈酸性可與氫氧化鈉發生中和(hé)反應。

HF+NaOH—>NaF+H2O因此,其濃度可用NaOH標準溶液滴定測得。

②試劑:混合指示劑(jì),飽和氯化鉀溶液,摩爾濃度為C的氫氧化納標準溶液。

③儀器:燒杯(bēi)、量筒、堿式滴定管、錐形瓶、移液管。

④步(bù)驟

第S章中(zhōng)央空調清洗方法及技能要點201

A.取體積為V的酸溶液(一(yī)般為1~2mL),放入錐形瓶內,加水至100mL。

B.加人15mL飽和氯化鉀溶液及2滴(dī)混合指示劑(jì)(此(cǐ)時溶液為紅色)。

C.用NaOH標準溶液滴定至(zhì)紅色消失,當溶液變為綠色(sè)時即為終(zhōng)點。記下消耗(hào)NaOH的體積V,。

⑤計算

w„F=

CV,x20.0iooor

x100%

式(shì)中20.0—HF的(de)相對分子質量;

C—NaOH標準溶液的摩爾濃度(mol/L):

V,——消耗NaOH標準溶液的體積(raL);

V—所取HF溶液的體積(mL)。

4)硝酸(suān)濃(nóng)度的測定

①原理:硝酸呈強酸性,加人氫氧化鈉標準溶液後發生中和反應,可表示為

HNO3+NaOH=NaNO3+H2O因此,可以加(jiā)人混合指示劑後用(yòng)標準NaOH溶(róng)液進行滴定分

析。

②試劑:標準NaOH溶液(yè);混合指示劑。

③步驟

A.取體積為V的酸(suān)溶液(一般用移液管吸取5mL),放人(rén)250mL錐形瓶中,將其稀釋至WOrnL左右。

B.加人2~3滴混合指示劑(此時溶液為紅色)。

C.用已知濃度的NaOH標準溶液滴定(dìng)至綠色為止,記下此時NaOH溶液消耗(hào)的體(tǐ)積V:。

④計算(suàn)

HNO,

C\\X63.011000V

x100%

式中63.01——HNO,的(de)相對分子質量;

202屮央空調訪洗技(jì)術

C——NaOH標準溶液的摩爾濃度(mol/L);

V,—消耗NaOH標準(zhǔn)溶液的體積(jī)(mL);

V--取樣量(mL)。

5)檸檬酸濃度的測定

①原理:遊離擰檬酸(suān)濃度的測定,用NaOH標準溶液進行滴定,並加入一定量的高氯(lǜ)酸鎂,以減少試樣中部分(fèn)鐵離子(zǐ)的影響_現場清洗中實際起作用的是擰(nǐng)檬酸溶液,因(yīn)此,製好擰檬酸溶液後,需用氨水調節(jiē)pH值至3-4,使之部分形成檸檬酸銨溶液,所以測得的酸度比實(shí)際的酸度小(xiǎo),須修正其中所(suǒ)含擰檬酸銨溶(róng)液的濃度,修正係數(FJ與溶液PH值有關。

②試劑:NaOH標準溶液(約為(wéi)0.1mol/L)、5%Mg(C1O4)2溶液、混合指示劑(溴甲酚綠和甲基紅混合指示劑(jì))。

③儀器(qì):移液(yè)管、量筒、燒杯、堿式滴定管、pH值試(shì)紙、錐形瓶=

④步驟

A.取體積為V的酸洗液(一(yī)般為5mL),加人高氯酸鎂(měi)溶液3~5mL,用蒸餾水稀釋至100mL3

B.加入(rù)混合指示劑(jì)(pH值=6~7.6),用濃(nóng)度為C的(de)NaOH滴定至溶液呈微紅色為止,記下消耗NaOH的體(tǐ)積數K,。

⑤計算

C'l,x20.0

WH3C6H5U7=pXX100%

式中V,——所取H3C6HsO7溶液的(de)體積(mL);

V——消(xiāo)耗NaOH標準(zhǔn)溶液的體積(mL);

C—NaOH標準溶液的(de)摩爾濃度(dù)(mol/L);

--修正係數,從pH-Fa表中查(chá)得:

如(rú)試樣中含鐵量過大,會使終點(diǎn)不明(míng)顯,其解決辦法是:一方麵增加Mg(C104)2溶液的劑(jì)量(liàng),另一方麵減少試樣的吸取量。

pH-匕表的製作(從實測中求(qiú)得):在燒杯中配製的一係(xì)列

3%H3C6H5O7溶液,並取未調好pH值的3%H3C6H5O7溶液各

第SiS中央空調沾洗//法(fǎ)及技能要(yào)點203

2mL,用水稀釋至lOOmL,依次加入不同量的氨水,調節成不同pH值的NH4H2C6H5O7溶液,再實測其遊離H3C6H5O7溶(róng)液濃度,比值為Fa,即(jí)得(dé)到3%H3C6H5O7的PH-Fa值,見表5-6-

表54PH-Fa的關係

調(diào)PpH值消耗NaOH體積/mL擰«酸(suān)溶液濃度(%)

1.911.10.283.1

2.5310.30.30

3.09.20.34

3.717.50.41

用(yòng)氨(ān)水(shuǐ)調pH值後的A,,值,見表5-7。

表5-7不同(tóng)pH值的/=\值

pH值廠(chǎng)apH值(zhí)pH值pH值pH值廠a

2.00.282.60.313.20.363.80.424.40.49

2.10.292.70.323.30.373.90.434.5().50

2.22.83.40.384.00.45

2.30.33-0.394.10.46

2.40.303.00.343.60.404.20.47

2.53.10.353.70.414.30.48

6)氨基磺酸濃度的測定(dìng),稱取質量為的氨基磺酸,用lOOmL容量瓶(píng)進(jìn)行定容;取樣5mL加50mL水和混合指示劑,用0.9325mol/L的NaOH進行標定,見表5-8。

表5-8氨基磺酸(suān)濃度校正係數

序號實際濃(nóng)度(%)氨基磺酸爪實/g消耗NaOH量/mL測試濃度(%)誤差'h%)

組1組2

12.062.386961.292.3313.1

22.582.989361.571.552.829.3

32.963.431981.91.873.4115.2

204中央空調清洗技術

(續)

序號實際濃(nóng)度(%)氨基磺酸(suān)m實/g消耗NaOH量/mL測試濃度(dù)(%)誤差1:(%)

組1組2

43.263.773142.092.083.7816.0

53.684.2672.32.394.2515.5

63.974.603142.514.5414.4

74.294.97632.622.644.9615.6

84.525.2362.762.715.1714.4

95.025.472023.113.075.8316.1

105.886.809123.63.536.7314.5

117.098.212164.44.338.2416.2

128.119.401424.94.899.2413.9

X100%

測試濃度-實際(jì)濃度

實際濃度

平均(jun1)誤差:

(13.1+9.3+15.2+16.0+15.5+14.4+15.6+14.4+16.1+14.5+16.2+13.9)/12=14.5

故(gù)氨(ān)基磺酸用(yòng)NaOH滴(dī)定時其計算公式為

⑴nh2so3h

rrri^x0-09709xl00%

式中C,a0H——氫氧(yǎng)化鈉(nà)標準(zhǔn)溶液的摩爾濃度(mol/L);

V^a0H——氫氧化鈉的體積(mL)。

(5)金屬離子濃度的測定

1)酸洗液中Fe2+、Fe3+的分析(xī)測定。在中(zhōng)央空調化(huà)學清洗(xǐ)中,鐵離子含量是重要的控製指(zhǐ)標(biāo),在以(yǐ)鐵鏽為主的除(chú)垢清洗中,常以鐵離子濃度不再升高作為清洗終點的判斷依據由於Fe3+離子會引起鋼鐵腐蝕,在清洗過程中應對其濃度嚴加控

製::

①原理:在pH值為(wéi)2~3的條件下,磺基水楊酸

第5卓(zhuó)中央空調清洗方法及技能(néng)要點(diǎn)205

Fe3+生(shēng)成紫(zǐ)紅色絡合(hé)物,由於FeY比FeSal更加穩定,故(gù)用EDTA鈉鹽滴定使紫紅色褪色為終點;

H2Sal+Fe3*—>Fe(Sal)++2H+

Fe(Sal)++H2Y2'—>FeY-+H2Sal

Fe2+可用(NH4)2S2O,氧化成Fe3+,然後繼續用EDTA滴定至紅色褪(tuì)去,根據消耗的EDTA量計算Fe"的含量。

②測定方法:

A.HC1、HNO,、氨(ān)基磺酸溶液中鐵離子濃度的測定試劑:EDTA標準溶(róng)液(一般為O.Ohol/L),1:1NH,•

H2O,1:4HC1,10%磺基水楊酸,10%過硫酸銨。

步驟:取酸(suān)洗液(酸洗階段取(qǔ)1~5mL,衝洗(xǐ)階段取5~

lOmL),稀釋至lOOmL;以1:1氨水、1:4鹽酸調pH值為2~3,加人ImLIO%磺基水楊酸作指示劑(此時溶液顯(xiǎn)紅色);以ED-TA滴定至紅色消失,消耗EDTA的體積為%再加入0.5~lg過硫酸(suān)銨拌勻後加熱至70T,待冷卻後用EDTA標準溶液(yè)繼續滴定至紅色消失,記EDTA的體積為6。

計(jì)算:

p3+Cbx55.85x1000,,

Fe=----------(mg/L)

式中C——EDTA標液摩爾濃度(mol/L);

a——EDTA溶液的第(dì)一次消耗量(mL);b―EDTA溶液的第二次消耗(hào)量(mL);

55.85——Fe的(de)相對分子質量;

V一所取溶液體積數(mL)。

B.檸檬酸(H3C6H5O7)溶液中鐵離子濃度的測定試劑(jì):H2SO4#準溶(róng)液(一(yī)般為0.5niol/L),EDTA標準溶

液(一般為0.05mol/L),40%KCNS溶液,10%(NH4)2S2O3溶

206中央空調清洗(xǐ)技(jì)術

液r

步驟:取擰檬酸溶液5mL,加人4mL約0.5mol/LH2SO4溶(róng)液,稀釋至lOOmL;加人5mL40%的KCNS溶液;用EDTA標準溶液(yè)滴(dī)定至紅色消失,記下消耗量a;加5raL10%的過硫酸銨,加熱至60~70%:,用EDTA標準溶液滴定至紅色消失,記下(xià)消耗量(Fe3+濃度較大而終點不明顯時,可(kě)酌情用水稀釋)

計算:

Chx55.85x1000V

(mg/L)

式中注釋同(tóng)前。

C.HF溶液中鐵離子濃度的測定

試劑:10%磺基水楊酸、25%AlCh溶液、EDTA標準溶液(-•般(bān)為0.05mol/I,)、H2SO4標準溶液(一般為(wéi)0.5mol/L)0

步驟:取體積為V(1~5mL)的酸洗液,置於錐形瓶中稀(xī)釋至100mL;加入25%的A1C13溶液2mL;用(yòng)1:1氨(ān)水和硫酸調pH值為2加人指示劑(10%磺基水楊酸);用EDTA滴定

至紫色消失,記下消耗量加(jiā)人5mL過硫酸銨加熱至70T,用EDTA滴定至(zhì)終點,記R肖耗量6。

計算:

Fe3*濃度

Cax55.85x1000

(mg/L)

■「2+'w■.曲Cbx55.85x1000,"、

Fe濃度=----------(mg/L)

式中注釋同前-

2)酸洗液中銅離子含量的(de)分(fèn)析(xī)測(cè)定。當酸(suān)洗液中(zhōng)銅離子含量超過3%時,會在清洗金屬表麵產生金屬(shǔ)銅沉積(鍍(dù)銅)現象,這種(zhǒng)現象(xiàng)會造成鐵腐蝕。當銅含量低於5%時,在清洗液中加人硫脲可以把銅離子絡合而隱蔽(bì)起來(lái),當銅離子濃度超過5%

第5章中央空調清洗方法及技能要點207

時,應采用氨氧化劑絡合除銅,以避免引起金屬腐(fǔ)蝕。

①原理:銅離子在(zài)pH值為3~4的微酸性溶液中,能(néng)與紫脲酸(suān)銨絡合,使紫脲酸銨的(de)玫瑰紫(zǐ)色消失。但EDTA與銅離子的絡合能力更強,可以從上述絡合物中置換出紫脲(niào)酸銨,使溶液恢複紫色,故可用(yòng)紫脲酸銨為指示劑,用EDTA標準溶液進行滴定。考慮到酸洗(xǐ)液中(zhōng)不可避免地有相當數量的鐵離子,可用廠離子(zǐ)絡合Fe3+,以消除鐵離(lí)子的幹擾。

②試劑:標準EDTA溶液、氯化銨、紫脲酸銨(ǎn)指示劑、1:1NH4OH,1:4HC1。

③儀(yí)器:燒杯(bēi)、移液管、玻(bō)璃漏鬥、酸式滴定管、錐形瓶、量筒。

④測定步驟(zhòu):

A.取體積為V(10~15mL)的試樣(沉(chén)澱物較多時(shí),過濾後再測定)。

B.加人少量氟化鈉固體0.5g,用1:1氨水和1:4鹽酸調(diào)節pH值到3

C.加人0.4g紫脲酸銨指(zhǐ)示劑,用0.05mol/L或0.OlmoL/LEDTA溶液滴定至玫瑰色,記下消耗的體積數為I

④計算

式中C-—EDTA標液的摩爾(ěr)濃度(nwl/L);

a—0.05mol/L或0.01mo!/LEDTA標準溶(róng)液(yè)體積

(mL);

V—一量取酸洗液或銨洗液的體積(mL);

63.55—一銅的相對(duì)原子質量。

3)酸(suān)洗液(yè)中鈣離(lí)子濃度的(de)測定

①方法:本測定方法采(cǎi)用(yòng)鈣黃綠素為指示劑。在pH值多12時,用乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)標準溶液螯合(hé)滴定(dìng)清洗廢液中的鈣離子。

208中(zhōng)央空調清洗技(jì)術

②儀器與試劑

微(wēi)量滴定管:酸式10mL。

滴定管:50mL:

試劑:20%氫氧化鉀溶液,(1+2)三乙醇胺溶液,(1+1)鹽酸溶液,氧(yǎng)化鋅為基準物質,氨水,氯化銨(ǎn),酚酞,氯化鉀,醋酸,鈣黃綠素指示劑,乙二(èr)胺四乙酸二鈉(EDTA),0.5%鉻黑T指示劑。

③準備工作

A.氨性緩衝(chōng)溶液(pH值=10)。稱(chēng)取(qǔ)67.5g氯化銨溶(róng)液置於300mL水中,加570mL濃氨水,再用水稀釋至1L3

B.鈣黃綠素一酚酞混(hún)合(hé)指示劑。稱取(qǔ)0.2g鈣黃綠素,0.07g酚酞置於玻璃(lí)研缽(bō)中,加(jiā)20g氯化鉀(jiǎ)研(yán)細混(hún)勻,儲存於磨口瓶中(zhōng)。或直接(jiē)使用市售的鈣黃綠(lǜ)素一酚酞(tài)試紙。

C.O.Olmol/L氧化鋅標準溶液配製方法。稱取於(yú)800丈灼燒至恒重的基準氧化鋅0.8137g,稱取精度為±0.0002g。加人20mL(1+1)鹽酸,加熱溶解後,移入IL容量瓶中稀釋至刻度,搖勻。

D.0.01mol/LEDTA標準溶液配製(zhì)。稱取3.72gEDTA溶於1L容量瓶中,搖勻(yún)。

E.標定。準確吸取25mL0.01nu)l/L氧化鋅(xīn)標準溶液置於(yú)250mL錐(zhuī)形瓶(píng)中,力口70mL水及10mLpH值=10的氨(ān)性緩衝溶液,加人3滴0.5%鉻黑T指示劑,或一條鉻黑T試紙,用0.01mol/LEDTA標準溶液滴定至溶液由紫紅色變成純藍色為終點,同時做空白試驗校正結果(guǒ),EDTA標準溶液的摩爾濃度C按下式計算:

式中V'_消耗的EDTA標準溶液體積(mL);C,——氧(yǎng)化鋅標準(zhǔn)溶液摩爾濃度(mol/L);V,——吸取氧化鋅標準溶液的體積(mL);

第5章中央空調請洗方法及技能嬰點209

V。——空白溶液所消(xiāo)耗的EDTA標準溶液的體積(mL)。

④試驗(yàn)步驟:用移液(yè)管吸取經中速定性濾紙(zhǐ)過濾後的水樣50mI„加30mg鈣黃綠素一(yī)酚酞混合指示劑,或一(yī)條鈣黃綠(lǜ)素一酚酞試紙,在黑色背景下用EDTA標(biāo)準溶液滴定(dìng)至溶液的黃綠色熒光突然消失(shī),並出(chū)現紅色時即為終點,記下(xià)所消(xiāo)耗的EDTA標準溶液的體(tǐ)積。

需要注意的是,水樣中EDTA大於lOmg/L,六偏磷(lín)酸鈉大於6mg/L或含有聚丙烯酸及大(dà)量重碳(tàn)酸根離(lí)子時,對(duì)測定均有幹擾,經加鹽酸(suān)煮沸後再滴定,可消除幹擾(rǎo);在水中有微量三價鐵和鋁離子幹擾本法時,可在加人(rén)20%氫氧化鉀溶液前,先加入2~3mL(1+2).三乙醇胺溶液,但用量不能太多,否則終點不明顯;有鋅離子時,加入氫氧化鉀(jiǎ)溶液調節pH值=14,可消(xiāo)除幹擾;本(běn)方(fāng)法也可采用鈣(gài)指示劑指示終點(diǎn)。

⑤計算:水樣中鈣離子含量Ca2+按下式計算(suàn):

CCV,-Vo)x40.08V

x1000

(mg/L)

式中V——消耗的EDTA標準溶(róng)液(yè)體積(mL);

C——EDTA標準(zhǔn)溶液摩爾濃度(mol/L);

V,——消(xiāo)耗的EDTA標準溶液體積(mL);

V。——滴定空(kōng)白溶液時(shí),所消耗EDTA標準溶(róng)液的體積

(mL);

40.08——鈣的相(xiàng)對原子質量。

⑥允許誤差:含鈣離子50mg/L的水樣,平行測定兩個(gè)結果間的差數,不應超過O.21mg/L;取平行(háng)測定兩個結果(guǒ)的算術(shù)平均值,作為水樣的鈣(gài)離子(zǐ)含量。

4)酸洗液中鎂離子濃度的測定

①方法(fǎ):在pH值=10的氨性緩衝液中,用酸性鉻(gè)藍K為指示劑,以乙二胺四乙酸二鈉(nà)(EDTA)標準溶液螯合滴定(dìng)鈣鎂離(lí)子合量,從中減去鈣量即為鎂離子(zǐ)含量。

210中央空調清洗技術(shù)

②試劑:5%酒石酸鉀鈉溶液,1+2三乙(yǐ)醇胺水溶液,氯化銨(ǎn),試(shì)劑級萘酚(fēn)綠B;氨水;試劑級酸性鉻藍K;巰基乙醇(chún)(硫代乙醇酸);硝酸鉀。

③準備工作

A.氨性緩衝溶液(pH值=10)。稱取67.5g氯(lǜ)化(huà)銨溶於200mL水中,加入570mL濃(nóng)氨水,用水稀釋至1L。最好用酸度計(jì)核對pH值。

B.酸性鉻藍K-萘酚酞綠B混合指(zhǐ)示劑。稱取0.lg酸性鉻藍K和0.15g萘酹綠B置於研缽中(zhōng),力卩10g幹燥硝酸鉀,研磨均勻(yún);儲存於磨口瓶中。或直接使(shǐ)用市售的酸性鉻藍K-萘酚綠B試紙。

C.O.Olmol/LEDTA標準溶液。配製和標定見循環水中鈣離子的測定(dìng)方法。

④試(shì)驗步驟:吸(xī)取經中速濾紙過(guò)濾後的水樣50mL置於250mL錐形瓶中,加人10mL氨(ān)性緩衝溶液。

若(ruò)水樣中含(hán)有鐵(tiě)鋁離(lí)子,可在加人氨性緩衝溶液前加人5%酒石酸鉀鈉2mL,1+2三乙醇胺2mL。若水樣中含有鋅(xīn),則在加人緩衝溶液前,先加入抗壞血酸0.lg,巰基乙醇0.5mL,然後加1+2三乙醇胺2~3mL。

加人少量酸性鉻(gè)藍K-萘酚綠B指示劑,或(huò)一條酸性鉻藍(lán)K-萘酌綠B試紙,用EDTA標準溶液滴定至溶液由紅色突變為純藍色即為終點,記錄所消耗的EDTA標準溶液毫升數1/2、

⑤計(jì)算:水樣中鎂離子含量(liàng)按5式計算:

C(V2-V\)x24.31

CM2+=-----x1000(mg/L)

V

式中(zhōng)V,——滴定鈣時所消耗EDTA標準溶液的體積(mL);

V2——滴定鈣鎂合量時(shí)所消(xiāo)耗(hào)EDTA標準溶液的體積

(mL);

C—EDTA標準溶液的(de)摩爾濃度(mol/L);

V-吸取水樣體積(jī)(niL);

24.31——鎂的相對原子質量。

第5章屮(chū)央空調清洗方法及技能要點211

⑥允許誤差:含鎂離子7mg/L的水樣,平行(háng)測定兩個結果間的差數(shù)不應超過(guò)0.54mg/Lc取平行測定兩個結果的算術平均值(zhí),作為水(shuǐ)樣中鎂離(lí)子(zǐ)的含量。

4.鈍化液的測定

鈍(dùn)化液(yè)一般采用亞硝酸(suān)鈉的堿性水溶液。鈍化液的鈍化緩蝕(shí)防鏽(xiù)效果主要取決於亞硝酸(suān)鈉(nà)濃度(dù)和pH值。

亞硝酸鈉濃度的測定方法如下:

酸洗溶液中的亞(yà)硝酸鈉可被高錳酸鉀氧化成硝酸鈉,用已知量的硫酸亞(yà)鐵銨與過剩的高錳酸鉀反應(yīng),最後再用標準高錳酸鉀回滴剩餘的硫酸亞鐵銨,根據回(huí)滴時消耗高錳酸鉀體積可(kě)推算出洗液中的亞硝酸鈉濃度。整個反應(yīng)過程為:

5NaNO2+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5NaNO3+3H2O

2KMnO4+10(NH4)2Fe(SO4)2+8H2SO4—K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+10(NH4)2SO4+8H2O

具(jù)體步驟為先在250mL錐形瓶中加人80mL蒸榴水、10mL1:3的硫酸(suān),並加人高錳(měng)酸鉀(jiǎ)滴(dī)至(zhì)顯微紅(hóng)色,保持紅色2min不消失即可,目的是預先除去水中可(kě)被(bèi)高錳酸鉀氧化的物質。用移(yí)液管(guǎn)加人準確體積的lOml,0.02mol/L高錳酸鉀(jiǎ)以及5mL含亞硝酸鈉的鈍化液,靜置大約5min,讓(ràng)高錳酸鉀把亞硝酸鈉完全氧化。再加人準確量取的10mL0.lmoI/L硫(liú)酸亞鐵銨(ǎn)標準溶液,靜置5min,讓剩餘的(de)高(gāo)錳酸鉀與硫酸亞鐵銨完(wán)全反應,最後用高錳酸鉀標準溶液(yè)滴定過量的硫酸亞鐵銨,到溶液呈現(xiàn)高錳酸(suān)鉀的微紅色(sè)不褪去為終點。記下消耗的高錳酸鉀體積按下式計算(suàn)出鈍化液中亞硝酸(suān)鈉含量:

TI5C2\

C臟2=下卜+10-10XT)

式中T一(yī)一高錳酸鉀相當(dāng)於亞硝酸鈉的比例係數,即每毫(háo)升KMnO4相當於(yú)NaNO2的(de)質量(g),從方程式得知,NaNO2與KMnO4反應時的質量之比為5:2,如果用

212屮央空調(diào)清洗技術(shù)

0.2mol/L的KMnO4ImL,恰好能與0.05molNaNO,的質量為(wéi)3.14mg反應,此時7=3.45mg/mL,實驗時可根據具體情況確定(dìng)r值;

V,—滴定時消(xiāo)耗高錳酸鉀體(tǐ)積(mL);

V—抽取鈍化液體(tǐ)積(jī)(niL);

C,—高錳酸鉀溶液濃度(mol/L);

C2—硫(liú)酸(suān)亞鐵銨溶液濃度(mol/L)。

亞硝酸鹽(yán)用高錳(měng)酸鉀氧化滴定,因會(huì)受到溶液中其(qí)他還原物質的影響而誤(wù)差較大(dà)。如果亞硝酸根離子濃度在10nig/L以(yǐ)下時,可用分光(guāng)光度計或比色法測定。其法為用亞硝酸鈉配置成(chéng)0.lmg/L,0.3mg/L,0.5mg/L及1.Omg/L標準溶液係列,加入一定量的格裏斯試劑,井用524nm波長的單色光在分光光度(dù)計上測定其吸收值。繪製出標準工作曲線。當用(yòng)未(wèi)知的亞硝酸鈉溶(róng)液測定其在524lml波長(zhǎng)的吸光度時,對照工作曲線可找出對應的亞硝酸根離子含(hán)量(liàng)。格裏斯(sī)試(shì)劑是(shì)由0.lga-萘胺溶於lOOn.L30%醋酸溶液中與l%100mL對氨基苯磺酸等體積(jī)混合而成,它有使亞硝酸根離(lí)子在比色測定中不受(shòu)其他離子幹擾的作(zuò)用。

5.清(qīng)洗廢液的監測

清洗廢液中汙(wū)垢(gòu)含量(liàng)的增加直接影響清洗液的性能,也會對清洗物體產生影(yǐng)響,因此,對清洗廢液的各(gè)種汙垢含量(liàng)要及(jí)時檢測了解,

(1)pH值的確定清洗廢液的pH值要調整(zhěng)到6~9才(cái)允許排放。測定清洗液pH值可用便攜式PH計直接測量。這類液晶顯示的pH計多(duō)為直讀式,使用很(hěn)方便c

無pH計時可使用PH值試紙測量(liàng)。方法是蘸取待測液,滴加到(dào)pH值試紙上,通過與標準試紙卡比較,即可知待測液的pH值。

(2)清洗廢液中懸浮物總量的測(cè)定清洗廢液中(zhōng)懸浮物總量是廢液排放時一(yī)項環保控製(zhì)的重要指標懸浮物(wù)總量超標時需要經(jīng)過濾、澄清、混凝處理後才可排放:

懸浮物指不溶於水的泥沙、黏土、有機物、微(wēi)生物等.懸浮物總(zǒng)量可用濾膜過濾法測定,也可通過渾濁法間接測定:水(shuǐ)的渾

第5煢屮央(yāng)空調淸洗方法及技能要點213

濁度可用多種方法測定:國內大多用比濁儀。

比濁儀是根據形成濁度的水(shuǐ)中懸浮顆粒(lì)的濃度、大小和形狀

不同而產生不同透光度的原理製(zhì)成的。水越渾(hún)濁對光線反射越強,透光度越低;反之水越清澈,反射光越弱,透光度越強:

(3)清(qīng)洗液中油汙總含量的監測分析測定油汙總含量的關(guān)鍵在於把有機汙染物(wù)與水及無機物分(fèn)離,當不(bú)易揮發的有機汙染物在(zài)清洗液(yè)中(zhōng)的濃度(dù)較高並在乙醚-水相(xiàng)間有(yǒu)高分配係數時,可直接用乙醚萃取,萃取(qǔ)後分出乙醚(mí)相,並(bìng)將乙醚蒸發,稱量殘餘物質量即可求出油汙總含量。

清洗液中的易揮發(fā)油汙,可用濁度法分析。首先用純淨空氣將揮發性(xìng)油吹出清洗液並用活性炭(tàn)吸附,然後用丙酮(tóng)脫附,再與明膠水溶液混(hún)合用濁度測定法測定乳狀液的吸光度。

而揮發性酸、酚等其他有機物均溶於水不與明(míng)膠形(xíng)成乳狀液,不幹擾揮發性油(yóu)的測(cè)定。比較精確的測定油(yóu)汙的方法需借助儀器分析。如用燃(rán)燒-紅外分析法可進行有機碳定量分析,具體方法為:

先把少量試(shì)樣與氧氣(qì)&起送人裝(zhuāng)有高溫總碳測定的氧化催化劑的管中(zhōng),使有機物中碳和無機物中(zhōng)碳都變成二氧化碳,用紅外氣體分析儀測量C02濃度可知總碳量。另取試樣在有機物(wù)不分解的溫度(約150T)下將試樣送人測定無機碳的裝置中使無機物中的碳(tàn)(主要是碳酸鹽)變(biàn)成C02,求出無機物碳量,從總(zǒng)碳量減去無機物碳(tàn)量即可測知有(yǒu)機物中的含碳量。

(4)清洗液中其(qí)他有害化學物質的監測

1)氟離子(F")。氟化物對人體有危害作用(yòng),汙水排放標準(zhǔn)中規定(dìng),汙水中氟離子含量應小於(yú)等於lOmg/L。

在用氫氟酸清洗中央(yāng)空調供暖鍋爐或對半導(dǎo)體材料清洗(xǐ)時都應監測清洗液中氟化(huà)物含量。

監測氟(fú)離子濃度的方法是用氟離子選擇電極,它的電極電位與(yǔ)溶(róng)液中廠(chǎng)離子(zǐ)濃度有關。通過測定氟離子選擇電(diàn)極與標準電極組成的電池在含待測氟離子溶液中的電池(chí)電(diàn)動勢即可(kě)測知氟(fú)離子濃度。氟離子濃度超標的溶液,經與生石灰反應可生成難溶氟

214中央空調清洗技術

化鈣而使氟離子(zǐ)濃度降低。

2)亞硝(xiāo)酸根(MV)。這種離子在生化反應(yīng)中有轉(zhuǎn)化成致癌(ái)物質亞硝胺的可能,國外汙水排放標準規定其含量(liàng)小於等於1nig/L;

亞硝酸鈉是常用的鈍化劑,因此排放(fàng)前需經常監測。測量微量亞硝酸(suān)鈉常用分光光度計的(de)比(bǐ)色法、亞(yà)硝酸鈉超標的汙水在排放(fàng)前通過加酸或氧化劑的方(fāng)法使亞硝酸鹽(yán)轉變成不穩定的亞硝酸或氧化成硝酸(suān)鹽而去(qù)除

3)聯氨(ān)它在化學清洗中可作鈍化劑,也是―種強(qiáng)還原劑。它(tā)在對苯二酚、鐵離子(zǐ)作用下可與水中氧氣化合,將含(hán)聯氨的廢液排入水體(tǐ)中會使水中含氧被耗盡而造(zào)成微生物死亡或水質腐敗發臭。

洗液中的聯(lián)氨含量可用分光光度計比色法測定。

聯氨易於氧化,當用壓縮空氣鼓風攪拌酸洗廢(fèi)液時,由(yóu)於廢液(yè)中含(hán)有(yǒu)可(kě)催(cuī)化聯氨的物質,因而可使其氧化而去掉。

5.1.5中央空調化學清洗效果的(de)評價

1.腐蝕監(jiān)測方法

在中央空調化學清洗過程中,意外的和過(guò)量的腐蝕常會使被清(qīng)洗的設備發(fā)生各種事故,造成停(tíng)工(gōng)停產(chǎn),甚至發生火災、爆炸,危及(jí)人的生命(mìng)安全(quán)。因此,腐蝕控(kòng)製(zhì)是一個重要過程,是評定清洗效果的一個不(bú)可缺少(shǎo)的指(zhǐ)標。

化學清洗吋,尤(yóu)其是在酸洗過程中,必須對所清洗設備的腐濁狀態、腐(fǔ)濁速度以及某些與腐(fǔ)蝕相關聯的參(cān)數進行係統測量,進而通過所監測的信息對化學清洗過程的有關(guān)參數(shù)實行控製或報(bào)警:下麵我們來具體了解一些適用於化學(xué)清洗中腐蝕監控的方法。

(1)線(xiàn)性極化法運用線性極(jí)化技術可(kě)快速測定在清洗過程(chéng)中清(qīng)洗液這一腐蝕體係的瞬時腐蝕速度。目前,該類技術儀器主要有美國Rohrback公司的Corrovit儀器(qì),意大利Atel、SRL公司的CorroSimetro儀等,而國內則主要有CR-3型多功能腐蝕測

第5茯屮央空(kōng)調沾(zhān)洗方法及技能®點215

量儀等:

1)原(yuán)理。在腐蝕電位附近極化電位和電流之間呈線性關係,此時極化曲線的斜率與金(jīn)屬的(de)腐蝕速(sù)度(dù)成反比(bǐ):

式中——極化阻力(fi•

B一(yī)一極化阻力(lì)常數(V);

fmn-腐蝕電流(A/m2)。

2)特點。線性極化(huà)法的特點是響(xiǎng)應迅速,可以快速靈敏地定量測定金屬的瞬吋全麵腐(fǔ)蝕速度。運用這一特點.可以及時而連續地跟蹤被(bèi)清洗設備的腐蝕速度及其變化,可幫助操作(zuò)人員和現場工程(chéng)師做其他局部腐蝕的指示。

3)實際應用(yòng)。實際(jì)現場應用的線性極化探針可以插入清洗槽(cáo)中或直接(jiē)插入被清洗的設備中(zhōng)、一般有同種材料電極型、同種材料三電極型和(hé)采用不鏽鋼參與電極的三電(diàn)極係統、

雙電極型係統較為簡單,但受(shòu)溶液(yè)電阻的影響較大,可用於測定所謂的(de)“孔蝕(shí)指數”。三電極係統測量則相對比較準確(què)。

雙電極探針的測量過程(chéng)是:先在兩電極之間施加20mV的電壓,測量正向電流A,然後改變兩電極之間(jiān)的相對極性並施加(jiā)相(xiàng)反(fǎn)方向的20mV極化電壓,測量反向電(diàn)流/2。/,與/;的算術平均值則可表征瞬時腐(fǔ)濁速度.可從儀器上直接讀出。電流差(chà)/,-/2即為“孔蝕指數”

(2)失重掛片法

1)掛片(piàn)法對腐蝕試片(piàn)規範的要求(qiú)。在化學清洗(xǐ)中所用的腐蝕試片要(yào)求具有較大的表麵積和較(jiào)小的質量。一般采用的標準試片為長45mm、寬20mm、厚2mm的矩形(xíng)試樣,在距試片長邊8mm處的中間軸線上(shàng)鑽直徑2mm的孔,用以懸吊或固定試片。該試(shì)片表(biǎo)麵積為(wéi)0.00207或20.66cm2a

所用試(shì)片應(yīng)在磨床上加工至光潔度/<0.4Pn,用洗淨劑洗去油汙,用去離子水衝洗幹淨後,用無水乙醇清(qīng)洗,再幹燥以備用。

216中央空調清洗技術(shù)

稱取試片的天平其感量要求(qiú)至少為0.02~0.lmg的電子(zǐ)天平。

2)平行試樣的數量。為控製監測結果的偶然誤差,提高測(cè)量結果的準確性和重(chóng)現性,要求采用與被(bèi)清洗係統中材質相同的試片(piàn),一個監測部位至少要有2片,同時應仔細地對試樣加以標記,以識別各試樣的成分、狀態、試(shì)驗條件等。標記應(yīng)當印跡清(qīng)晰,易於區分,盡可(kě)能打印在非腐蝕麵或影響較少的部位上(shàng)。化學清(qīng)洗所用(yòng)的試片(piàn)采用在試片上用鋼字頭打印數字的方法(fǎ)。

3)表(biǎo)觀檢查。將腐蝕試(shì)片取出後,可用肉眼、低倍放大鏡或金相顯微鏡(jìng)對腐蝕試片的形態進行仔細地觀察和檢查,以判(pàn)定腐燭(zhú)類型,確定腐蝕程度。在觀察腐蝕試片(piàn)時應注(zhù)意以下幾方麵:

①材料表麵的顏色與狀態(tài)。

②材料(liào)表麵腐蝕產物的顏色、形態、類型、附著情況及分布。

③腐蝕介質(zhì)的變化,如溶(róng)液(yè)的顏色,溶液中腐(fǔ)蝕產物的(de)顏色、形態和數量。

④注意判別腐蝕類型,觀察是否有局部腐蝕發生。

4)質量(liàng)法測定腐蝕速度。從(cóng)腐蝕試驗(yàn)前後的試樣質量差計算腐蝕速度〃[g/(m2•h)],公式如下(xià):

平均腐蝕速(sù)度r=(%-%)/.如式中%——試片原始質量(g);

%—試片腐蝕後的質量(g);

A—試樣麵積(m2);t——酸洗(腐蝕)時間(jiān)(h)。

由(yóu)於各種金屬材料的密度不同,即使是均勻腐蝕,這種腐蝕速度單位[g/(m2•h)]並不能表征腐蝕的損耗(hào)深度,這時可將平(píng)均腐蝕速度換算成單位時間內的平均侵蝕深度,即腐蝕率。腐蝕率與平均腐(fǔ)蝕(shí)速度r之間的換算公式為

6=8.76—

P

第5章中央空調清洗方法及技能要點217

式中6——按深度計的腐蝕率(nim/a);

v——按失重(chóng)計的腐蝕速度[g/(m:•h)];p-金屬材料的密度(g/cm3)。

(3)電阻探針(zhēn)法

1)原(yuán)理。在腐蝕體係中插人一個裝有(yǒu)金屬試片的探針,由於在(zài)腐蝕過程中,金屬試片的橫截麵麵積將因腐蝕而減小,從而使其電阻增大(dà)。如果該腐蝕體係以金屬的腐蝕大體上是均勻的,此時電阻(zǔ)的變化率就與金屬的腐蝕量成正比。周期性地準確測量這種電阻的(de)增加,便可計算出金屬的腐蝕速率,在化學清洗(xǐ)中,可很好地監測腐蝕(shí)程度。把測量的電阻(zǔ)數據對(duì)時間作圖,可以得到各個時刻的斜率及其變化,然後(hòu)根據下式計算出腐蝕速率r:

r=0.00927F—

A/

式中v---腐蝕速度(mm/a);

AT?——腐蝕計讀數變化(11);

Az—發生的電阻變化所經(jīng)曆的時間(jiān)(d);

F——探針係數(隨探針類(lèi)型(xíng)不同,在0.5~25之間選

擇)。

2)應(yīng)用3電阻探針法(fǎ)通常采用惠斯登電橋或凱爾文電橋測量電阻值(zhí)的變化,測(cè)量(liàng)過程(chéng)簡單(dān)迅速。

用於測量的金屬試片,須采用與被清洗係統中的設備材質(zhì)相同(tóng)的材料。

環(huán)境介質的溫度、流速、流動方(fāng)向、金屬材(cái)料(liào)的成分(fèn)和熱處理(lǐ)狀態和電極表麵製備等方麵的變化及差別,以及在探針上存在的外來雜物等,都會影(yǐng)響測(cè)量結果的精度和可靠性(xìng)。一般來說,電阻(zǔ)探針法不適合監測局部腐蝕的情況

國外市(shì)場上的商品(pǐn)電阻探針腐濁速度(dù)測量儀有(yǒu)美國Magna公司生產的商標牌(pái)號為CorroSometer和(hé)英國(guó)Halfloc公司製造的儀表和探針等3這些測量儀大都有12個通道進(jìn)行自動(dòng)測量,可測量出0.0254^!!以(yǐ)下的腐蝕(shí)量。測量元件的(de)材料可以是碳鋼、不

218中央空(kōng)調清(qīng)洗技(jì)術

鏽鋼、鎳基合金和鈦合金等。

(4)氫探(tàn)針在化學清洗的酸洗過程中,特別是采(cǎi)用無機酸進行清洗時,陰極反(fǎn)應均為析氫反應。在這種酸性介質中,由於腐濁而(ér)在金屬表麵產生的氫離子或氫原子向基(jī)體內擴散滲透,在空穴(xué)和夾雜處生成氫分子,從而使空穴膨脹,在金屬表麵產生氫鼓泡。此外,溶入金屬的氫還會降低金屬延性,使金(jīn)屬變脆。所以在化學清洗時,進行滲氫的監控是很(hěn)有必要的

1)原理。氫探針有基於力學原理的壓力型和基於(yú)電(diàn)化學原理的真空型兩種(zhǒng)。壓力型氫探針由於從安裝完(wán)畢到投(tóu)入運行所需(xū)的時間較長,不適宜在化學清洗中應用。

基於電化學(xué)原(yuán)理的氫探針在使用時,氫(qīng)探針內部要裝滿0.lmol/L的NaOH溶液,用Ni/NiO電極控製鋼管內壁麵的電(diàn)壓,使之保持在氫原子很容易離子化的電位區間。在探針前端有一個由金屬(shǔ)片製成的試片,試片內表麵與NaOH溶液接觸,外表麵與腐蝕介質接觸。試片外表麵腐蝕生成的氫原(yuán)子可以擴散再通過試片而進入探針內部。

在鋼管(guǎn)內壁表麵與Ni/NiO電極組成的原電池內(nèi),氫將在鋼表麵被氧化成氫離?。測量該原電池電流,可以(yǐ)求得從(cóng)探針(zhēn)外部擴散通過試片滲人的氨量。由此則可監測析氫腐蝕的程度。

2)應用。氫探針可用於監測碳(tàn)鋼或低合金鋼在某些介質中遭受到的氫損傷,即(jí)氫裂、氫脆或氫鼓泡。氫探針反映(yìng)的是(shì)滲氫速度,實際(jì)上測定的是表征全麵腐蝕的總腐蝕量,但不反映孔蝕型局部腐蝕。雖然它的測量是連續的,但對腐蝕變化的響應很(hěn)慢。雖然氫探(tàn)針不能定量測(cè)定氫損傷,但可作為氫損傷的相對嚴重程度評價的一種(zhǒng)有效(xiào)方法。

(5)電偶腐蝕探針電偶腐蝕探針是利用電化學方法,用零(líng)阻電流表測量浸(jìn)於同(tóng)一環境的偶接金屬之間流過的電偶電流與陽極性金屬的溶解電流。根據具體腐(fǔ)蝕的特性可以確定電偶電流與陽極(jí)性金屬的溶解電流(腐蝕電流)之間的簡單數學關係,從而(ér)可以得出電位較負的(de)陽極性金屬的腐蝕(shí)速度。

第5章屮央空調清洗方法及技(jì)能要點219

利(lì)用電偶腐蝕探針可測量雙金屬腐蝕(shí),在化學清洗過程中針對不(bú)同材質組成的(de)設備,可(kě)采(cǎi)用電偶腐燭探針進(jìn)行腐蝕(shí)監(jiān)測。

1)原理。我們假定測量(liàng)了電(diàn)偶電流並確定了(le)腐蝕電流,陽極性金(jīn)屬的(de)腐蝕損耗識(shí)就可以根據法拉第定律(lǜ)進行計算:

W=KJ,t

式中w——金屬的(de)失(shī)重(g);

K—所測金屬(shǔ)的電化當(dāng)量(g/C);

I,——腐蝕電流(A);t--時間(s)o

如果腐蝕是均勻的,腐蝕速度、則可按下式計算:v=315KJ,/dA

式中4—陽(yáng)極金屬麵積(cm2);

d--金屬密度(g/cm3);

v--均勻腐蝕速度(mm/a);

K--電化當量(g/C);

K--腐蝕(shí)電流(A)0

對於合金,電化當量(/□可由F式計算:

K二y元素(sù)含量(%)X元素原子量

"96500X元素變價

2)應用。電偶腐蝕探針一般由(yóu)兩支不同金屬的電極製成,結構簡單。它可以靈敏地顯示陽極金屬的(de)腐蝕速度、介質組(zǔ)成、流速或(huò)溫度等環境(jìng)因素的變化。

電偶腐蝕探針測量不需外加電流,即可以(yǐ)測得(dé)瞬時腐燭速度的變化。但需注意的(de)是(shì)電偶腐燭探針測得的結果一般隻能進行相對的定性比較。一般情況下,電偶腐蝕探針監測(cè)的目的大多是捕捉和顯示與設備相關聯(lián)的腐蝕信息。

2.腐蝕量的計算

在中央空調化學清洗過程中進行腐蝕監測時,計算腐蝕量最常用的是使用重量法:重量法的計算(suàn)可參(cān)見(jiàn)前文“失重掛片法”部分。但對於設備和大型試件等不(bú)便於使用重量法的時候,或有

220中央空調清洗技術

時為了了解局部腐蝕的情況,則(zé)可以測量試件的腐蝕失厚、孔蝕(shí)深度和析氫量、

(1)失厚測量測量(liàng)腐濁(zhuó)前後或腐濁過程中(zhōng)某兩時刻的試樣(yàng)厚度.可直接得(dé)到腐蝕(shí)損失量,單位時間內的腐蝕失厚即為腐濁率目前采用的方法主要有渦流法、超聲波法、射線照相法和電(diàn)阻法等。

如果氧化膜可以被陰極還原,在已(yǐ)知還原反應的前提下,可根據還原(yuán)膜所消耗的電量按照法拉第定律計(jì)算膜的厚度(dù),此即陰極還原法。可(kě)適用於實驗室中監測(cè)化學清洗中的腐(fǔ)蝕情況。

(2)孔蝕深度測量(liàng)測量孔蝕深度(dù)的(de)方法主(zhǔ)要有(yǒu):用配有剛性細長(zhǎng)探針的微米規探測孔深;在金相顯微鏡下觀測試(shì)樣蝕孔截麵(miàn)的磨片;以試樣的某個未腐蝕麵為基準麵,通過機械切削達到的濁孔(kǒng)底部以測(cè)量孔深.再分別用顯微鏡觀察未(wèi)受腐蝕的濁孔外緣和蝕孔底部的情況,以測量孔蝕深度等。

一般采用綜合孔蝕密度、蝕孔直(zhí)徑和孔蝕深度的方法來(lái)表示(shì)孔蝕(shí)的嚴重程度。也可用孔蝕(shí)係數(shù)來表(biǎo)示。然後由下式計算出金屬的腐蝕量『(g)。

W=MVli2(P-P^/4\nT式中1'h2—量氣管上測得的析氫(qīng)體積(cm3);

M--金屬(shǔ)相(xiàng)對原子質量(g/mol);

n——金屬離子價數;

P——氣體總壓力(Pa);

Ph,o——飽和水(shuǐ)蒸(zhēng)氣壓力(lì)(Pa);

T—溫(wēn)度(丈)。

但須注(zhù)意的是,由於氣體體積與溫度密(mì)切相關,因此測量時(shí)必須嚴格控製(zhì)恒溫。

3.除垢率(洗淨率)的測定

除垢率的測(cè)定可由下式(shì)計算:

A-

xlOO%

第5$中央空調沾洗方法及技能要點221

式中.4——除垢率(lǜ);

Wo——清洗前單位麵積的結垢量(g);

%——清洗後單(dān)位麵積的結垢量(g)。

對於在(zài)清洗後易觀測的(de)設備,可由單位麵積上垢的脫除及金屬本色的露出率(洗淨率)來評價清洗(xǐ)效果。

此外,還可采用在分析垢樣的(de)組分後,選擇一種離子在化學清洗中進行監(jiān)測,根據該種離子的(de)濃(nóng)度增加與其在垢樣中含(hán)量的對比來確定被清洗係統的洗淨(jìng)率。在大多數情況(kuàng)下可選作為衡量的標準。

4.鈍化效果(guǒ)的測定

鈍化是防止中央空調(diào)設備因清洗引起設備二次腐蝕(shí)的最重要的環節。是否形(xíng)成了完整的鈍化膜是評定清洗效(xiào)果好(hǎo)壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

(1)由腐(fǔ)蝕試片評價鈍化效果當係統中充(chōng)滿鈍化劑時,將腐蝕試片(經酸洗)懸掛於鈍(dùn)化液箱和被清洗係統中,由(yóu)試片表麵狀況和必要的試驗評價鈍化效果。

1)大氣法(fǎ)。將經過鈍化的試片暴露在大氣中,使其可充(chōng)分受到各種大氣條件的(de)侵襲,在自然條件(jiàn)下觀察試片的生鏽期。采用此法,時間周(zhōu)期(qī)較長,而且觀測結果應(yīng)與各種氣象資料進行綜合分析(xī)。一般(bān)在(zài)現場不采(cǎi)用這種方法。

2)濕熱箱法。用濕熱箱法可快速檢驗鈍化膜的防鎊能力。濕熱試驗主(zhǔ)要用於模擬(nǐ)熱帶地區的大氣條件,在高溫高濕條件下能加速電偶腐蝕,達到快速評定的效果

采用(yòng)高(gāo)溫高濕試驗時,溫度可控製在55±21,相對濕度為(wéi)98%-100%,並在55T下保持(chí)8h,然後停止(zhǐ)加熱,自然冷卻至室溫,閉箱16h,記錄(lù)試片出現鏽點的時間與程度:

在沒有濕熱箱時,nf將試片放入已取走千燥劑並放置去離子水的保幹器內,使濕度達飽和狀態。一般在相對濕度接近100%的情(qíng)況下,試片在兩周內不應出現鏽點(diǎn)。

在進行一定(dìng)時期的試驗後,稱量試片,可由質量的變化計算

222屮央空調清洗技術

腐濁速度:大氣(qì)腐濁的評價為:如腐濁(zhuó)速(sù)度<0.05mm/a,為鈍化效果好;腐蝕速度>0.5mm/a.則鈍化效果(guǒ)不理想;腐蝕速度>1.25mm/a.則鈍(dùn)化不成功。

3)硫(liú)酸(suān)銅法。該法操作簡單,不需要專門的設備,在化學清洗中評定鈍化效果(guǒ)吋快速、準確,非(fēi)常適合於現場操作。

硫酸銅法是將30%的硫酸(suān)銅中和到近中性,將其滴加到試片上,觀察在多長時間不出現鍍銅(tóng)現象。一般時間應大於20s。

硫(liú)酸銅滴加液配合比組成如下:

組分組成

CuSO4•5H;O41g/L

NaCl35g/L

0.1mol/LHCI13mol/L

4)電(diàn)化學法、対鈍化液中的試樣進(jìn)行線性極化測域,對比未進行鈍化處理的試樣,由所測得的/?,,值可以相對地比較鈍化效果(guǒ)。

此(cǐ)外.電化學法還有其他的一些加速試驗的方法,如電解腐蝕(shí)試驗(EC試驗),陰極氧(yǎng)化膜的FACT試驗,以及陽極(jí)接口鈍化膜的陰極破壞試(shì)驗等。

(2)由(yóu)飽和蒸汽含量評價鈍化效(xiào)果由於金屬材質在進行

酸洗時會放(fàng)出氫氣,如果處於鈍化動態則氫氣量就很少,因此可

用水(shuǐ)中氫測(cè)量蒸汽凝結水的含(hán)氫量。

«h2<?,

V(mm/a)=——x3.14x10^

.4

式中《H2—實測得到的蒸汽含氫量(Fi&/kg);

Q——測(cè)量時(shí)的(de)係統(tǒng)循環量(t/h);

4—參(cān)與化學清洗和鈍化的表麵積(n?)D

(3)膜厚的測量及對鈍化膜的測量對清洗後割取的鍋爐管樣(yàng)和腐蝕片表(biǎo)麵膜進行檢驗,可直觀地評價鈍化(huà)質量。

用電(diàn)鏡可測知鈍化膜的厚度,通過能譜分析可得知其主要(yào)成分。通常鈍化膜的厚(hòu)度為nra(納米)級,不足lpn。但是(shì)也有

第5章屮央空調消洗疔(dīng)法及技能(néng)要點223

厚(hòu)達(dá)上(shàng)的,例如(rú)由酸性磷酸鹽(yán)形成的轉(zhuǎn)化膜即是(shì)。一(yī)般每微米表麵膜的(de)質量為2.5g/m\

用橢圓儀測量金屬氧化膜引起的偏振光反(fǎn)射也可測量nm級的鈍化膜。

對鈍化液中的試樣進行線性極化測(cè)量,對比未進行鈍化處理的試樣或(huò)酸洗的試樣,由所測的久值,可以相對比較鈍化效(xiào)果。這(zhè)種方法更適合於不同鈍化劑鈍化效果的相對比較a

5.除油效(xiào)果(guǒ)的測定

清(qīng)洗(xǐ)中除(chú)油效果的評定可通過直接測量清洗前後的油含量(liàng)來進行。也可單獨(dú)對清洗後設備表麵的(de)含油量進行測定。

含油量的測定可利用有(yǒu)機溶劑萃取堿洗液中的油質(zhì),用重量法測得油質含量。

先用一定量的(de)堿洗液對試件進行堿洗後,量取(qǔ)1OOO,nL的堿洗液倒(dǎo)人2000raL的分液漏鬥(dòu)中,加20mL正己烷(wán),先加人lOmL1:1H2SO4使pH值(zhí)為1.0左右,再加人30ml,正己烷振蕩2~3min,澄清10mm,待正己(jǐ)烷和水分層後,將水倒入燒杯中以備再次(cì)萃取。在正己(jǐ)院層中加(jiā)人lOOmL乙醇溶(róng)液,振蕩2~3min,澄清(qīng)5min,待正己烷分層後,將正己烷移人充分幹燥的燒杯中,將乙醇傾出,再將幹燥燒杯內的(de)水層重複萃取兩次。將幹燥燒杯(bēi)中的正己烷置於蒸發皿中,在通(tōng)風櫃裏用水浴或紅外(wài)線燈蒸發正己烷後,在100〜105T的烘箱裏幹燥30min,再在幹燥箱裏冷卻30n.in後稱重。

式中a---蒸發皿用(yòng)前的質量(g);

b——蒸發正己烷後蒸發皿的質(zhì)量(g);

S--試(shì)樣體積(L);

G--含油量(mg/L)。

6.其他清洗效果的測定

在進行一些特殊情況的清(qīng)洗時(shí),可(kě)采用(yòng)其(qí)他的一些評價清洗效果的方法。

224中央空調清洗技術

對結有大量的垢質,甚至被嚴重垢層堵塞的中央空調(diào)換熱器的管(guǎn)束,進行化學清(qīng)洗時,可通過測定(dìng)清洗前(qián)後管(guǎn)道的通透率來(lái)評價清洗效果。有時也可選用水泵的壓(yā)力降低率來評價。

5.1.6中央空調水係統清洗實例

實例一:XX市XXX卷(juàn)煙廠中央空調水係(xì)統的化學清(qīng)洗

1.設備情況(kuàng)及清洗要求

該廠中央空調設(shè)備有6台冷凝器,該組設備的冷卻水係(xì)統是敞開式的(de),因(yīn)此在循環中隨著水分的蒸發、風幹,水中溶解鹽的濃度增高,一些鹽因飽和而析出,而某(mǒu)些鹽則因受熱麵加熱產生化學(xué)反應,生成一些難溶的垢,設備的(de)冷卻效率僅為原來的45%。廠方要求清洗除垢率達90%以上(shàng),清洗(xǐ)後係統冷卻(què)效率提高到原效率的80%以上。

2.清洗工藝

針對上述情況和要求采用了如下清(qīng)洗工(gōng)藝:

(1)水(shuǐ)衝洗(水壓檢(jiǎn)測)水衝洗(xǐ)的目的是清除係統內雜質,檢測臨時係統連接情況,為(wéi)酸洗做準備。

(2)殺菌除藻殺菌除藻的目的是殺死係統內細(xì)菌及藻類,以保證酸洗順利進(jìn)行。

使用藥品:LX-W058殺菌滅藻(zǎo)劑,濃度為30x10—6;LX-W056黏泥剝離劑(jì),濃度為10x10'

所需時間:3~4ho

(3)水衝洗此次水衝洗的目的是將係統內清洗下來的(de)黏(nián)泥等汙物消除。

(4)酸洗酸洗的目的是除去係統內(nèi)的水垢及雜質等,達到清洗要求。

使用藥品:氨基磺酸5%;LAN-8260.5%;硫脲0.3%_

測試項目:

第5章中央空調清洗方(fāng)法及技能耍點225

酸濃(nóng)度1次/30min

三價鐵離子濃度丨次/30min

總鐵離子濃度1次/30min

銅離子濃度1次/30min

時(shí)間:6~8h_

(5)水衝洗(xǐ)此次水衝洗的目的是除去殘留酸洗液和係統中脫落的固體顆粒(lì),pH值接近中(zhōng)性時,停止衝洗。

(6)中和鈍化(huà)預膜中和鈍化預膜的目的是防止清洗後處於活性狀態的(de)金屬表麵產生浮鏽,並在被清洗的金屬表麵形成一層完整(zhěng)、均勻的鈍化膜。

使用藥(yào)品(pǐn):LX-Y102預膜劑。

時間:24h。

3.鍍銅現象的處理

當(dāng)用(yòng)以(yǐ)上工藝對該組第一台設備(3號冷卻器)進行清洗(xǐ)時(臨時配管如圖5-2所示),在進行酸洗4h後,就產生了鍍銅現象,即在酸槽中的碳鋼掛片析出了一層銅,溶液呈現藍(lán)綠色,其銅離子的濃度為362xlO-6。針對這一現象馬上將清洗液排出,重新添加酸洗(xǐ)液,又經2h的清洗,掛片上的銅被洗下,同時(shí)係統內的垢也基本清洗幹淨,停止(zhǐ)酸洗,繼續以後的清洗工藝3

水蒸氣

fjfn________」

圖5-2冷卻器清洗配管閿

鑒於此台設備的清洗出現了鍍(dù)銅現象,雖經處理消除(chú)了鍍

226中央空調清洗技術

銅,但這種清洗工藝增加(jiā)了酸洗液的投入量,也加大了非銅材質(zhì)設(shè)備的腐蝕,:,因此,此(cǐ)後5台設備的清洗采用了新的工藝,具體做法是(shì):

水衝洗(xǐ)殺菌除藻(zǎo)一加氨除銅一>水衝洗(xǐ)一•■酸洗一>水(shuǐ)衝洗中和鈍化預(yù)膜

即在(zài)第二步殺菌除藻之(zhī)後(hòu)加入了一定量(liàng)的含氨清洗劑,用氨與設備中(zhōng)的銅離子(zǐ)絡合,洗去垢物中存在的大(dà)量銅(tóng)離子,以減少在(zài)酸洗中銅離子濃度(dù),預防鍍銅現象的(de)發生。經過這樣的改(gǎi)進,以後5台設備的清洗均很順(shùn)利地完成,再(zài)未出現鍍銅現象。

實(shí)例二(èr):XXX商廈中央空調水

係(xì)統的化學清洗

1.設備情況及清洗要求

xxx商(shāng)廈的中央空調是大連三洋(SANYO)生產的溴化鋰機組,為大(dà)樓提供製冷和供熱。其中冷凍水總容積為120m3,冷(lěng)卻水的總容積為40m3,冷凍水管(guǎn)同時(shí)承擔冬季采暖供熱工(gōng)作。該中央空調係統運行3年後,係統內聚(jù)集了大量的水垢、鏽垢、微生物及藻類等,嚴重影響了係統的熱交換效率,造成中央空調製冷效率(lǜ)下降、水流量減小、能耗增大。為節(jiē)省(shěng)能源,延長設備的使用壽命,使其發揮(huī)原有的效率,必須對中央空調水側全係統進行化學清洗除垢。

2.汙垢原因分析

因大廈中央空調係統日常使用的猶環水為鈉(nà)離子交換樹脂處理後的去離子水。係統中使用(yòng)的猸環水(shuǐ)從(cóng)未進行加藥(yào)處理,水中含有一定濃度的Ca2\Mg2+、Na\K+等離子,其中Ca2\Mg2+離子在水中溶解度很小,當水不斷蒸發和濃縮後(hòu),易使CaCO3、MgO、CaSiO3等沉澱從水中析出,沉澱在係統內的不同部位形成水垢。而水垢的(de)溶解度與溫度成反比,溫(wēn)度的(de)升高可(kě)導致其溶解度(dù)的下降。另外,當水中含有其他離子時,Ca2\Mg2+離子的溶解度也會受到影響而降低。

第5孝中央(yāng)空調請洗方法及技能耍(shuǎ)點227

3.垢型分析及清洗對策的(de)確定

利用化學清洗除垢最首要的條件是了解汙垢的化學組成,以便篩選適於快速溶解(jiě)汙垢而又無損設施的最佳清洗劑配方。

根據垢樣檢驗報告,汙垢由普通(tōng)水垢、氧化鐵鏽垢、灰土、藻類(lèi)、細砂等礦物質汙(wū)垢組成。垢質堅硬(yìng),密度較高,紅褐色,分(fèn)層不明顯,垢在受熱麵上沉積基本均勻,平均垢厚0.26mm,係統腐蝕大部分為均勻腐蝕,腐蝕坑深度(dù)為0.】~0.16mm

根據垢的組成製定清洗工藝:預膜(mó)一*酸洗(xǐ)_>酸.洗後水衝洗一*■中和鈍化。

具體操作分為兩步:①預膜(mó)和酸洗,重點解決設備在化學清洗過程(chéng)中的緩蝕和水垢、鐵鏽的(de)清除問題(tí);②在係統內未發現浮鏽產生的情況下,直接進行中和和純化。

根(gēn)據垢樣(yàng)分析,此次清洗選用的(de)化工原料有緩蝕劑、高效滅藻劑、31%(質量分數)HC1、80%(質量分數)水合(hé)肼、Na2CO3、NaOH,NaH2PO4和滲透劑(jì)等。

4.清(qīng)洗操作過程

在清洗過程中,整個商廈(xià)中央空(kōng)調(diào)冷凍水係(xì)統和冷卻水係統(tǒng)是分別進行清洗的。在中央空調係統的總補給水箱處連接進液管,通過專用的清(qīng)洗劑配製計量槽和清洗專用泵(bèng)共(gòng)同構成加藥係統,通過中(zhōng)央空調的自循環係統進行(háng)化學清洗,為避免循環清洗係統出現短路情況,應根據(jù)不同部(bù)位的工藝性質,分別單獨開啟或關閉,以保證中(zhōng)央(yāng)空調係統的任何部位都能夠得到充分地清洗而無清洗死角-

在全係統設備停止運行後,根據係統的實(shí)際情況配臨時管線。安裝結束後,對循環係(xì)統進行反複(fù)調整,然後進行冷凍排汙放水,關閉頂接排(pái)氣管,造成係統內人為(wéi)的(de)負壓,用物料泵直接在排氣管處輸送預膜藥。當係統(tǒng)內預膜藥劑濃度為8000mg/L,助劑綜合活化度為6446mg/L時為理想(xiǎng)預膜狀態、

3h後預膜完成,開(kāi)始在商廈頂層進行物料泵及輸(shū)送管道(dào)的連接,將配製好的清(qīng)洗(xǐ)液經物料泵在排氣管處打入冷凍水係統,

228中央空調済洗技術

4h加藥完畢;冷凍水係統開始(shǐ)循環,用冷凍水係統排汙管(guǎn)和消防水管向冷凍水係(xì)統補水,這時清洗液濃度為5.62%,LOmin後發現冷凍水係統內因藥劑與汙垢產生的氣體量(liàng)較大,在一(yī)定程度(dù)上影響補水進(jìn)度,因而進行排氣。2h後,冷凍(dòng)水補進水(shuǐ)完成,循環正常,排氣量也(yě)趨(qū)於正常,循環清洗15h後冷凍水係統的(de)排氣管基本無氣體產生,經每隔0.5h化驗,酸的濃度基本穩定在1.67%,即酸(suān)的濃(nóng)度差(chà)值趨(qū)近於0,酸洗結束,排放清洗廢液。

在冷凍(dòng)水係統(tǒng)開始(shǐ)循環清洗的同時,排放冷卻(què)水係統的水,並在另一位置安裝(zhuāng)一個物料輸送係統,輸入0.5%的水合肼預膜2h後,再輸送6.7%的清洗液,2h後冷卻水係統補水完畢,係統開始循環,檢查係統(tǒng)無泄漏318h後冷卻水係統基本無氣體產生,化驗結(jié)果濃度差值趨(qū)近於0,酸濃度一直穩(wěn)定在2.45%,酸洗結束:

待冷凍水及冷卻水係(xì)統酸洗廢液排放結束後,分別加(jiā)入配製好的中和鈍化藥劑(jì)進行循環,中和鈍(dùn)化時間:冷凍水係統4h,冷卻水係統5h」在各自的不同鈍(dùn)化時間內,當(dāng)pH值等於10時,排放廢液_另外,在中(zhōng)央空調清洗後,冷凍水和冷卻水係統中按工藝要求分別(bié)加入水質處理(lǐ)藥劑,以減緩重新結垢的速度。

5.清洗過程的分析(xī)監測

(1)預膜監測預膜是否均勻完整,通常以比色觀察法來判斷,每(měi)lOmin進行一次,在循環終(zhōng)點處取液樣。

(2)酸洗監測

1)酸濃度測定:每0.5h測定一次,在循環終(zhōng)點處取液樣,利用中和滴(dī)定法測定酸濃度,並計算(suàn)濃度差值,當濃度差值趨於0時,說(shuō)明中央空(kōng)調係(xì)統(tǒng)內的反(fǎn)應速度趨(qū)近於0,垢的溶解趨(qū)於完全,殘餘垢也趨於0,

2)Fe1'的測定3由於清洗液中含有(yǒu)有效的緩蝕劑,對金(jīn)屬單質的緩(huǎn)蝕率在99.2%以上,可以認為溶液中的Fe3+來源就是氧化鐵。每0.5h測定一次Fe3+的濃度,當Fe3+濃度差趨於0時,說明氧(yǎng)化鐵垢趨於全部溶(róng)解

第S草屮央空調清洗方法(fǎ)及技(jì)能要點229

3)腐蝕速度的測定為了有效地監控中央空調(diào)係統(tǒng)在化學清洗中的腐蝕情況,可根據、工(gōng)業設備化學清洗質量標準》(HGT2387—1992)中有關腐蝕(shí)率(lǜ)及腐蝕量的測定(dìng)來執行。在本例清洗過程中采用了和係統(tǒng)材質完全一樣的A3鋼的測定材質,試片的懸掛位置是清洗槽前麵左側2/3處(chù),清洗後經測(cè)定,該商廈中(zhōng)央空調水係統(tǒng)清洗的腐(fǔ)蝕率為0.789g/(m2-h),符合(hé)清(qīng)洗標(biāo)準。

(3)中和監測在中央空調係統內的循環(huán)終點處測定(dìng)pH值,當pH值>7時中和工序完成

(4)鈍化(huà)監控鈍化條件一般要求pH值在10~12範(fàn)圍內,通過循環終點測定pH值來調整中央空調清洗係(xì)統內的pH值,使鈍化(huà)效果達到最佳條件。

6.清洗效果的評價

清洗(xǐ)後的中央空調全(quán)係(xì)統除垢率(lǜ)大於90%,腐(fǔ)蝕速(sù)率達到國家標準,中央空調係統恢複工藝參數(shù)在85%以上(shàng):全部清洗時間為48h,溶(róng)解(jiě)並清除全係統中的汙垢約1297kg。

5.2中央空調通風係統的清洗

在本書第3章的內容中,我們對中央空調通風係統的汙染及危害有(yǒu)了(le)具(jù)體的了(le)解。這裏,我們來了解(jiě)中(zhōng)央空(kōng)調(diào)通風係統的清洗方法以及一(yī)些注意事項,

5.2.1風道清洗流程

中央空調風道的清洗流程大致一般為:檢查通風係(xì)統y測試室內空氣品質選擇清洗設備清洗(xǐ)通風管道(dào)。

1.檢查(chá)通風係統

在(zài)中央空調通風係統(tǒng)清洗前.應根據國家(jiā)檢測(cè)標(biāo)準對空調係統進行檢測.了(le)解(jiě)空調通風設(shè)備的概況、數量、風量等(děng)情況(kuàng);.檢查風管內的II生情況,用監控設備對風管內部表(biǎo)麵的汙染物進行偵察及錄像對所(suǒ)獲的錄像資料進行編號、記(jì)錄和存檔,根據施

230中央空調清洗技術

工圖紙結合錄像資料的情況由(yóu)工程技術人員做出(chū)具體詳細的施工方案,

2.測試室內空氣品(pǐn)質

U)相(xiàng)關標準的規定(dìng)室內空氣品質的測(cè)試(shì)應依照以下相關標準的規定(dìng):

《室內空氣中可吸入顆粒物衛生標準》(GB/T17O95—1997)。

《室內空氣(qì)中細菌總數衛生標準》(GB/TUO93—1997)。

《公共場所空氣微生物(wù)檢驗方法細菌總數測定》(GB/T18204.1—2000)。

《室內空氣質(zhì)量標準》(GB/T18883—2002)。

《公共場所衛生監測技術規(guī)範》(GB/T17220—1998)。

《公共交通等候室衛生標準》(GB9672-1996)o

(2)執行要求一般由甲方指定的第三方檢驗部門(mén)進行室內空氣品質采樣和測試,並把檢驗結果保存,待完工後,重新檢測,作為清洗和(hé)消毒效果的對比和分析(xī)。

3.選擇清洗設備

中央空調通(tōng)風係(xì)統所需(xū)的檢(jiǎn)測、清洗設備前文我們已做了解。可視具體情況做相應的選擇。

4.清洗(xǐ)通風管道

中央空調(diào)通風管道的清洗即(jí)通常所說的清掃、除塵除汙。

(1)清洗方法

1)主風管路的(de)清洗。中央空調通風係統由新風機組、新風(fēng)管路、送風管路(lù)、回風管路四(sì)大(dà)部分組成。

新風管路內部的清洗是一項十分細致的工作(zuò),必(bì)須(xū)徹底清洗幹淨,因為新鮮空(kōng)氣(qì)最終是通過這裏送人室內的。

清洗時(shí),機器人在監控攝像機(jī)的監控下,對風管四壁的情況-目了然,氣動(dòng)刷對四(sì)壁的灰塵進行往返的洗刷,吸力強大的吸塵(chén)設備在風管的指定位置把清洗下(xià)的灰塵吸人到集(jí)塵袋中,並保

證清洗期間(jiān)風管持續處於負壓(yā)狀態。

第5煢中央空調清洗方法及技能耍點231

為了保證所(suǒ)清洗的風(fēng)管持續處於負壓狀態,有效防止灰塵外泄,與清洗無關的管(guǎn)路和風口要采取一定的措施(shī)進行封堵處理。

在風管中有時(shí)會有一些建築垃(lā)圾如磚塊、隔(gé)熱海(hǎi)綿等,在(zài)使用(yòng)機器人對(duì)通風管道監測錄(lù)像時就會發現,這時要采用一些特殊的工具安裝在機器人上,把(bǎ)這些物體清(qīng)理(lǐ)出來。如果遇到特大物體,則(zé)需另開孔取出(chū)。

所有清洗操作(zuò)都必須(xū)現場記錄,對清除(chú)的灰塵和異物應編

圖5-3空調主風(fēng)管清洗(xǐ)示意圖

2)回風管路清洗。回風管路(lù)是整個中央空調通風係統中汙染最(zuì)嚴重的地方,灰塵量大大超(chāo)標,清洗工作量也成(chéng)倍增加清洗方法和主風管路的清洗一樣。

3)新風機組的上端清洗。新風機組的上端有風管的阻風門和消聲器(qì),積塵量也很(hěn)大(dà),可使用軟軸驅動(dòng)電(diàn)動刷進行清(qīng)洗,用大功率吸塵器過濾除塵(chén)。

4)不同管徑風管的清洗方(fāng)法

①大(dà)管徑管(guǎn)道的清洗:對大(dà)管徑管道應使用機器人的加長臂,並安裝上氣動刷進行清洗。所(suǒ)用的氣動刷要(yào)根據圖紙中不同

232中央空調(diào)清洗技(jì)術

尺寸的管道內徑(jìng),選用相應尺寸的氣動刷進行清洗:

②小於300mm管道(dào)的清洗:此類管道可采用快速氣動清洗

器進行(háng)清洗,一般可以在5min內清洗30m管道,其中包(bāo)括200mmx300mm的矩形管道清洗。

5)不同形狀的風管(guǎn)清洗方法。風管的形狀有矩形、圓形,清洗機器人由相應的氣動發動機配合相應的刷子進行清(qīng)洗,矩形氣(qì)動發動機的工作刷子運動方向是縱向的,圓形氣動發動機的工作刷子運動方向是徑向的。根據現場實際情況選用不(bú)同的氣動發動機。

6)不同方向的風管清洗方法。對於豎管(guǎn)(垂直管)一(yī)般采用SQD氣動刷進行清洗,該設備是為清潔較大尺寸、垂直的矩形和圓形管道而設計的施工時從上到下清潔(jié)垂直管道,末端用大(dà)功率的吸塵器(qì)過濾除塵,一般清洗長度為30m,采(cǎi)用(yòng)一定措施後最長可清洗60m,

7)其他部位的清洗(xǐ)方法。對出風口(kǒu)、支管、消聲器、風門等采用單人操作的軟軸驅動電(diàn)動刷進行清洗,可以達到預期的清洗效果(guǒ)。

5.清洗效果的檢查驗收

通風(fēng)管道清洗結束後,采用機器人的監測係統對風管內(nèi)部清洗情況進行錄像,編(biān)號、登記、存檔:這項工作十(shí)分重要(yào),也是以後提供給甲方的重要依據:

風管內部必(bì)須清洗(xǐ)幹(gàn)淨,清洗質量必須達到國(guó)家標(biāo)準《空調通風係統清洗規範》(GB19210—2003)規定的殘(cán)留塵粒(lì)量

l.()g/m2以下。通知甲方人員到現場,按標準要求的目測法和稱重法進行驗收簽(qiān)字,確認清洗效果,準備進行消毒工作。

5.2.2通風係統的消毒

中(zhōng)央空調常用(yòng)的消毒方法有(yǒu)物理消毒法和化學消毒法兩種

1.常用的物理消毒法

常用的物理消毒方法有紫外線、過濾.高壓(yā)靜(jìng)電、激光、射

第5$'屮夾空(kōng)調淸洗方法及技(jì)能要點233

線、光觸媒等消毒方法.這裏我們主要了(le)解常用的(de)紫外線(xiàn)消毒法。紫外線(xiàn)是一種電磁波,波(bō)長在10~400nm之(zhī)間,可分為(wéi)A、

B.C和真(zhēn)空四個(gè)波段,其中以C波段殺菌(jun1)效果最好=

目前.常用(yòng)的殺菌燈為石英管低壓汞蒸氣燈,其發出的紫外

線95%的(de)波長(zhǎng)為(wéi)253.7nm,可以殺滅各種微生物,包(bāo)括(kuò)細菌繁殖體、芽孢、分枝杆菌、病毒、真菌和支(zhī)原體等。

紫外線福(fú)照能量低,穿透力弱,僅能殺滅直接照射到的微生(shēng)物,因(yīn)此,消毒時應使消毒部位充分(fèn)暴露於紫外線照射下,紫外線消毒的適宜溫度範圍(wéi)是20-40^,溫度過高過低均會影響消毒效果,可適當延長消毒時間c

對空氣消毒時,消毒環境的(de)相對濕度低於80%為好否則,應適當延長照射時間。

用紫外線殺滅被有機物保護的微生物時,應(yīng)加大照(zhào)射(shè)劑th

2.常用的化學消毒法

(1)常用的消毒劑中央(yāng)空調通風係統常用的消毒劑分類見表5-9。

表(biǎo)S-9常用的消毒劑分類

分類方(fāng)法類型說明

根據化(huà)學消毒劑(jì)對微生物的殺高效消毒劑可殺滅親脂病毒(有(yǒu)脂質胞(bāo)膜病毒)、細歯繁殖體、真菌(jun1)孢子、親水病毒、分枝杆菌和細闌芽(yá)孢:空(kōng)氣消毒常用的有過氧化氫(qīng)、過氣乙酸、二氧化氯(lǜ)、含氯類(如次氯酸(suān)鈉、次氯酸鈣(gài),:氯異氣尿(niào)酸鈉、三氯異氰尿(niào)酸鈉(nà)等(děng))、含溴類(如二溴海因)消毒劑等

滅種類和效果(guǒ)分類中效消毒劑可殺滅除細菌芽孢以外的其他上述微卞(biàn)物.常用的(de)有醇(chún)類(如乙醇、乙丙(bǐng)醇)、含碘類(如碘伏、碘酒)、酚類(如來蘇爾)消毒劑

低效(xiào)消毒劑隻能(néng)殺滅親脂病毒、細(xì)菌繁殖(zhí)體和部(bù)分茛菌,常用的有新潔爾(ěr)滅、潔爾滅、洗必泰

234中央空(kōng)調清洗技術

(續)

分類方法類型說(shuō)明

醛類消(xiāo)毒劑-般用於(yú)空氣消毒,很(hěn)少用於一般物體表(biǎo)麵的消毒

過氧化物類消常¥的過氧化物類消毒劑有過氧乙酸、過氧

毒劑(jì)化氫、臭氧(yǎng):5氧(yǎng)化氯等,常用於空(kōng)氣(qì)消毒

1)含氯消毒劑。最常用的有次氯酸鈉、次氯

根據(jù)化學消毒劑的成分和(hé)性(xìng)質分類鹵素(sù)類消毒劑酸鈣、漂白粉、二氯異氰尿酸鈉(nà)、三氯異氰尿酸(suān)等2)含(hán)溴(xiù)消(xiāo)毒劑。以二溴二甲基乙內酰脲(二

溴海因)為代表(biǎo)

3)含碘消毒劑.以(yǐ)碘伏為代表

醇類消毒劑醇類消毒劑(jì)以乙醇為代表

季銨鹽類消毒季銨鹽類消毒劑以(yǐ)笨紮溴胺和苯紮氯胺為代

劑(jì)表

酚類消(xiāo)毒(dú)劑常用的有苯酚和煤酚皂溶液(yè)

(2)常用的消毒用工具中央空調通風(fēng)係統的消毒,關(guān)係到人們(men)、環(huán)境的健康(kāng)和安(ān)全,建立一套行之有效(xiào)的具有可操作性的消毒行業標準是完全必(bì)要的(de)。

可用於中央空調通(tōng)風係統的消毒工具很多,較好的辦法是采用機器人上安裝加壓噴霧器進行噴灑消毒使用另(lìng)外一個(gè)獨立的氣泵通過控製閥連接到風刀上,把消(xiāo)毒劑通過噴嘴均勻地噴(pēn)灑到管壁內部,這樣就可以殺死每一個角落裏的細菌,從而達到徹底消毒的效果。圖54所示為消毒氣泵(bèng)及風(fēng)刀(dāo)。

(3)常用的消毒方法常用消毒劑的施藥方法有如下幾種(zhǒng)。

1)機器人操作消毒法。中央空調消毒采用機器人安裝加壓噴(pēn)霧器進行噴灑消毒。對小口(kǒu)徑管線(xiàn)則采用安裝在推(tuī)杆上的加壓噴霧器進行噴灑消毒:

2)風刀消毒法、風刀消毒(dú)技術(shù)采用高壓氣泵與風刀的高壓

第5章(zhāng)中央空(kōng)調清洗方法(fǎ)及技能要點235

氣刀式噴頭(tóu)結合=采用行業最先進的高壓噴霧,利(lì)用氣動力學,通(tōng)過特有的技術,產生霧狀氣體、再通過噴頭反複吹幹,不會使金屬管道腐濁,不留異味、采(cǎi)用(yòng)衛生部認證的消毒劑,對(duì)空氣無汙染,對人體無害。

3)普通噴霧消毒法(fǎ):普通噴霧消毒法是指(zhǐ)用普通噴霧(wù)器噴灑消(xiāo)毒液進行表麵消毒的處理方(fāng)法,噴灑液體的霧粒直徑(jìng)多(duō)在

lOO^m以上(shàng)。

①使用範圍適用於中央空調的(de)風機盤(pán)管外表消毒。

②使用要求。按先上後下,先左後右的順序依次噴灑。噴(pēn)灑量以消毒劑溶液可均勻覆蓋管道表麵至全部潤濕為度、

③注意事項。噴灑有(yǒu)刺激性和腐蝕性消毒劑時,消毒人員應佩戴防護口罩、眼鏡,穿防護服(fú);室內噴霧時,噴(pēn)灑前(qián)應將食品、衣服及其他不需要消毒的物品收疊放好,或用塑料薄膜覆蓋;室外噴霧(wù)時,消毒人員應站在上風口。

4)氣(qì)溶膠噴(pēn)霧消毒法。氣(qì)溶膠(jiāo)噴霧消毒法是指用氣溶膠噴霧器噴灑消毒液進行空氣或風道表麵消毒的處理方法,直徑20pn以下的霧粒占90%以上。由於所噴霧粒小,浮於空氣中易蒸發,可兼收噴霧(wù)和熏蒸(zhēng)之效(xiào)。噴霧時,可使(shǐ)用QPQ-i型噴霧器及(jí)產生直徑20pn以下霧粒的其他(tā)噴霧器:

236中央空(kōng)調清洗技術

①使用範圍。主要是對中央空調風道實施消毒:

②使(shǐ)用要求。消毒(dú)噴(pēn)霧時按自上而下,由左(zuǒ)向右順序噴霧。噴霧量以消毒劑溶液可(kě)均勻覆蓋風道表麵或消毒液的霧團充(chōng)滿空間為度

③注意事項=注意事項同普(pǔ)通噴霧消毒法。但應該特別注(zhù)意防止消毒劑氣溶膠進入呼吸道3

5)擦拭消毒法:擦拭消毒法是指用布或其(qí)他擦拭物浸以消毒劑溶液,擦拭風道表麵進行消毒的處理方法。

①適用範圍。主要是對中央空調風管外表麵實施消毒處理、

②使用要求。在消毒時,用幹淨的布或其他物品浸消毒劑溶液,依次往複擦拭風管表麵,作用至所用消毒劑(jì)要求的(de)時間後,再用清水擦洗,去除殘留消毒劑,以減輕可能引起的腐蝕、漂(piāo)白等損壞作用。

③注(zhù)意事項,擦拭(shì)時所有要消毒的地方均應(yīng)擦拭到.防止遺(yí)漏;汙物可導致消毒劑有效(xiào)濃度下降,因此風管表麵汙物較多時,應適時更新消毒液。

6)煙霧熏蒸消毒法.煙霧熏蒸消毒法是指用點燃後產生的消毒劑煙霧(wù)進行消毒的處理方法常用的(de)有(yǒu)醛氯煙霧劑和酸氯煙(yān)霧劑(jì)等,適(shì)用於對風管內(nèi)部空(kōng)間實施消(xiāo)毒。

7)臭氧氣體消毒。臭氧氣體消毒(dú)是指用(yòng)臭(chòu)氧發生器產生的臭氧對空氣進行消毒處理,空氣中的臭氧量應(yīng)在20~30mg/L才(cái)能(néng)可(kě)靠地殺滅空氣中的微生物.溫度、濕度都會影響消毒效果。

8)二氧化氯氣體熏蒸消(xiāo)毒法。二氧化氯氣體(tǐ)熏蒸消毒法是(shì)指利(lì)用二氧化氯發生器(qì)產生的二氧化氯氣體(tǐ),待其達到一定濃度後可以對空氣和風道表麵進行消毒。

(4)一般的消毒要求理論上講,細菌、病毒、塵埃等危害人(rén)們健康的生物(wù)和物質,其漂流、著床、滋生、繁殖等過程不是一成(chéng)不變的要及時終止或把對人體、環境的感染或汙染(rǎn)降到最(zuì)低,一個可以被人(rén)們接受的清洗、消毒(dú)時間間隔應該是(shì)1()~15d_故對於•中央空(kōng)調係統而(ér)言(yán)編製一個合理(lǐ)的清洗、消毒工程

第5章屮央空調清洗方法及技能要點237

的實施方案(àn)(時間表)是至關重要的,而對於那些(xiē)從來(lái)沒有實施過清洗、消毒工程的(de)中央空調係(xì)統就應該首先進行一次全麵(miàn)有效的清洗(xǐ)、消毒:

5.2.3風道清洗現場的環境保護

1.現場保護的原則

中央空調風道清洗施工中(zhōng)現場環境的(de)保(bǎo)護很重(chóng)要,特別要注意吸塵器要安裝到(dào)位,清洗時不容許(xǔ)有揚塵外泄。施工中需要設置施(shī)工警示標誌(zhì)和隔離帶,對作業區內的家具、計算機、複印機和(hé)其他辦公(gōng)設(shè)備應用塑料薄膜進行保護性覆蓋隔離。

2.消防、煙火探測設(shè)施的保護

在中央空調(diào)通風管道清洗作業時,施工人員要注意對消防、煙火探測設施的保護,不得私(sī)自改(gǎi)變或者破壞。位於設備當中或直接連接在(zài)通風(fēng)係統上的消防、煙火探測(cè)設備,在需要臨時修改、變更、停(tíng)用或重新(xīn)使用煙火探測設(shè)備(bèi)時,應及時通知甲方有關部門確認後,在甲方人員(yuán)的監護下按照國家有關的法規和規定進行。施工中吸塵器產生的負壓,可能會改變室內的氣流走向,對煙(yān)火探測設施的敏感度會(huì)有一定的影響,應及時和甲方消防監控部門進行溝通,協商解決辦法:

5.3中央(yāng)空調清洗方案(àn)的設(shè)計與製定

一套完(wán)整、有效的清洗方案,是中央空調清洗工程順利進行的(de)保證。下麵(miàn),我們就來具體了(le)解中央空調清洗方案設計與製定的內容及要點=

5.3.1中央空調清洗方案設計與(yǔ)製定(dìng)的一般流程

中央空調清洗方案設計與製定的一般流程為:確定清洗時機■-對清洗對象進行(háng)調研和分析—沒計清洗方(fāng)案—估算清洗設備的容積和麵積—計算清洗原材料清洗設備的(de)選型—編(biān)寫質量保證

238屮央(yāng)空調淸洗技術

體係文件(jiàn)-製定清(qīng)洗方案設計應急方案。

5.3.2確定(dìng)清洗時機

1.定期清洗的時機

定期清(qīng)洗是在中央空調設備運行-•段時間之後即進行-•次清洗

對冷卻水係(xì)統和冷凍水係統(tǒng),具體的時間間(jiān)隔(gé)應在總結設備運行周期和結垢之(zhī)間關(guān)係的基礎上確定。

對中央(yāng)空調通風管道係統,應在(zài)國家的有關規(guī)定和對(duì)風道汙染物和細菌總數的檢測結果的基礎上確定。

2.根據結垢量決定清洗時機

采用這種方法時,最好是從中央(yāng)空調設備中割取一(yī)段管樣,根據管內的結垢量決定清洗與否、割管的部位應挑選最易結垢的地方管段割下以後.先稱取重量,然後用緩(huǎn)蝕酸清(qīng)洗幹淨,再次稱重並量取管內表麵(miàn)尺寸,即可按(àn)下式求得(dé)結垢量(liàng)。

式中P——結垢量

一帶垢管重(g);

^0-清洗後(hòu)的管重(g);

/I—管段內表(biǎo)麵積(m2)。

3.根據設備運行參數決定清洗時機

對裝(zhuāng)有監測儀(yí)器的中央(yāng)空調設備,沒備內是否發生結垢和結垢的程度如何,都能從運行(háng)參數上反映出來.這時,隻要總結出運行參數的變化與結垢程度之間的關係,就可以判斷(duàn)沒備是否應該清洗(xǐ)。

對中央空調冷卻水換熱器,隻要監測進水、出水溫度,就可根據溫差減小的程度來判斷結垢的程度(dù),:當然,這些方法既可以用來確定清洗時機(jī),又可以用來判斷清洗效果。

第S章中央空調清(qīng)洗方法(fǎ)及技能要點239

4.從經濟上考慮決定清洗時機

以上幾種清洗時機的確定方法主要考慮了設備安全和正常(cháng)運行。在保證安全和生產的基礎上,也可以從經濟(jì)上考慮,按照能量(liàng)節約的費用(yòng)大於化學清洗投資的原則來決定化學清洗的時機。能量節(jiē)約的費(fèi)用,對於中央空調換熱器來說就是節約的水、電費。

經過一段時間運行以後,某台設備已經結垢。假設此設備(bèi)帶垢繼續運行r個月比清洗幹淨(jìng)後運(yùn)行r個月多(duō)消耗動(dòng)力費△£元,則

=f[/(f)-

J0

結垢是個逐漸積(jī)累的(de)過程,影響(xiǎng)因素較多。為(wéi)了簡化計算,不妨近似地認為設備帶(dài)垢繼續運行時和清洗幹淨後運行時的動(dòng)力費消耗(hào)隨時(shí)間增(zēng)加的趨勢相同,則

A£=r(£,-Eo)

式(shì)中£(,——清洗幹淨後的月(yuè)動力費(元/月);

£,—未清洗時的月動力費(元/月)。

從(cóng)經濟上考慮,清洗的條件(jiàn)是

T(E'-Eo)>C+1)

式中C—清洗投資(元);

D—清洗期間的生產(chǎn)損失費(元)。

若清洗是在設備檢修期限(xiàn)內完成的,則為零,於是-Eo)>0

7’>C/(£,-£0)

該公式(shì)的實際意義是(shì),清洗幹淨的設備運行r個月以後,甲方的(de)清洗投資即可由能量節約費收回,換言(yán)之,甲(jiǎ)方主管人員可以從清洗投資回收的期限(xiàn)來考慮是否合算(suàn),從而決定設備是(shì)否應當清洗

確定清洗時機的(de)方法都是積極(jí)的.都是將化學清洗(xǐ)作為計劃內保障設備安全運行、維持設備正常生產和節能的重要措施,所要確(què)定的隻是時間問題_

240中央空調清洗技術

但是,在實際遇到的(de)很多例子中(zhōng),中央空調化學清洗常常被看作是迫不得已的應急手段。

消極的化學清洗本(běn)身的花費(fèi)較大,這(zhè)是由(yóu)於結垢過於嚴重。加上檢修費、材料費,特別是臨時停工損失(shī),甲方的經濟(jì)損失將是巨大(dà)的,難以由清洗後能量的節約來彌補=積極的化學清洗當(dāng)然也需要一定的費用,但清洗後(hòu)取得的節能效益往往比清洗費用大得多。

5.中央空調新設備的清洗(xǐ)時機

新建中央空調設備的清(qīng)洗最好在運行前的水壓試驗之後進行3清洗完成後,應當采用妥善的方法把設備保護起(qǐ)來。清洗時間過(guò)早,清(qīng)洗幹(gàn)淨的金屬表麵有可能生鏽或重新被汙染,有時(shí)甚至需要(yào)在中央空調運行時進行補充清洗。清洗時間(jiān)也(yě)不宜太靠後,以免影響正常的運行期。

5.3.3對清洗對象進行調研和分析(xī)

對中央空調設(shè)備的調研和分析可以用"看、問、查、測”四個字來概括。

1.看

應做到“四看”:

一看:設備的(de)構造、流(liú)程、管道走向、施工條(tiáo)件等。

二看:設備結垢的分布(bù)、顏色、質地(dì)、狀態等。

三看:清洗設施的布置場所、臨時配管的接口尺(chǐ)寸、風道(dào)清洗時(shí)的開孔位置等。

四看:所要清洗的位高、放空條件和低位排汙點的位置、尺寸(cùn)、設備(bèi)盲點部位(wèi)的分布和工序排放的條件。

2.問'

應做好“四(sì)問”:

一問:中央空調設(shè)備運行狀況,對工藝條件如溫度、壓力、阻力、流量、電(diàn)耗、水耗的影響程度。

二問(wèn):設備的使(shǐ)用曆史和腐(fǔ)蝕曆史,了解清洗(xǐ)對象運行中有

第5章屮央空調渚洗方法(fǎ)及技能耍點241

無腐蝕和泄漏曆史,了解該設備(bèi)投人(rén)使用的時間,結垢狀(zhuàng)態和腐濁狀態如何,有無垢樣留下。

三問(wèn):設備的清洗曆史,由誰用什麽方法清洗的,清洗效果如何,有無原始記錄和(hé)資料。

四問:設備水處理的現(xiàn)狀(zhuàng)和方法及其他防垢措施、方法是否恰當。

3.查

應重點進行“六查”:

一查:查圖(tú)紙,了解設備中含有哪些金屬材質、被清(qīng)洗部分的介質流經(jīng)哪些設備,材質(zhì)分別(bié)是什麽,了(le)解(jiě)工藝流程,判斷結垢部位,分析其原因(yīn)。

二查:工藝過程中清(qīng)洗介質所流經的部位(wèi),有哪些計量儀器、儀表和設備需要隔離。

三查(chá):工藝過程中相關的運(yùn)行記錄,分析判斷(duàn)結垢的原因和程度,查運行檢(jiǎn)修(xiū)記錄和清洗記錄。

四查:設(shè)備的設計參數,並與現有參數對比,分析結垢情況(kuàng)和影響(xiǎng)程度,判斷清洗的可行性和必要性_

五查:設備標牌和位號是否與圖紙相符,管線、儀表等分(fèn)布是否正確,查設備盲點部位(wèi)的分布和位置。

六查:設備操作指南、使用說明及設汁要求,搞清清洗的(de)限製條件。

4.測

應著力做好“五測”:

一測:分(fèn)析化(huà)驗汙垢的成分,確定清洗方案(àn)。

二測:分析水質和原料品質,判斷結垢原因,並幫助業主采取必要的防垢措施。

三測:進(jìn)行溶垢試驗,選擇合理的清洗配方

四測:清洗劑對相(xiàng)同金屬材料的腐濁速率。

五測:清洗(xǐ)廢液的成分和(hé)指標,確定廢水處理方案。

通過上述的調研分析之後,中央空調設備的基本情況(kuàng)就比較(jiào)

242中央空(kōng)調清洗技(jì)術

清楚了,清(qīng)洗的方案就有了-個大概的輪廓,這些工作對保證除垢效果和設備的清洗(xǐ)安全(quán)意義重大。

5.3.4設計清(qīng)洗方案

中央空調清洗方案分技術方案和施工方案:技術方(fāng)案主要是論證清洗技術的可行性、安全性和環保性;施工方(fāng)案除(chú)了具備技術方(fāng)案外,還(hái)應(yīng)該具有可操作性。

和技術方案相比,施工方(fāng)案內容也更加充實,它包含兩大主要內(nèi)容:清洗操作流程的確定(dìng)和清洗工藝流程(chéng)的確定。

1.清(qīng)洗操作流程的確定

(1)水係統清洗操作流程根據現場考察的結果、垢樣分析化驗的數據和溶垢試驗等情況,基本可以確定水係統清洗的工藝流程。中央空調冷(lěng)卻水係統(tǒng)和冷凍水係統化學清(qīng)洗應為以下流程中的幾步或全部:

施工現場考察—設備隔離儀表(biǎo)的拆除和隔離—臨時管線的配置—水衝洗(xǐ)—試壓->配預處理(lǐ)液,垢型轉化處理—堿性除油(yóu)脫脂水衝洗—酸洗水(shuǐ)衝(chōng)洗—人工清理殘渣-漂洗—鈍化—檢查驗收—設備複位—撤離現場—顧(gù)客(kè)回訪和售後服務。

(2)通風管道清洗操作流程通風管道清洗操(cāo)作(zuò)的流程為:

現(xiàn)場檢查(確認空調管道汙染情(qíng)況)-按圖紙計算(suàn)風管麵

積—投標和簽訂合同—製定施工方案q清洗機器人等設(shè)備(bèi)的準備■-製定清洗計劃-風道細菌檢測—機器人清洗一風道消毒-檢(jiǎn)查驗收…沒備複位—撤離現場顧客回訪(fǎng)和售後服務。

2.清洗工藝流程的確定

(1)水係(xì)統清洗工藝流程的確定水係統清洗工藝流程的確定是設計清洗液在中央(yāng)空調沒備中的運(yùn)行方向(xiàng)、順序及流速、流量的(de)計算:不同的中央空調設備(bèi)因(yīn)結構不同,所連接的工藝管線和附屬(shǔ)沒備也不同,一(yī)般無法統一說明。這是(shì)清(qīng)洗工作中較難掌握的部分。采用同樣的藥劑,清洗同樣(yàng)的沒備,不(bú)同(tóng)的人所沒計的工藝流程不(bú)同,所確定的工藝條件不同.最(zuì)後的清洗質量差

第5煢中央空調沾洗if法及(jí)技(jì)能要點243

異很大,對沒(méi)備的安全(quán)和保護程度也有(yǒu)很大的差異、,

(2)通風(fēng)管道係統清洗工藝流程的確定通風管道係統清洗工藝流程的確(què)定主要是指清洗時選用的(de)設備種(zhǒng)類、清洗方式、清洗時間、消(xiāo)毒劑(jì)用量、清洗支管時房間辦公(gōng)設備的保護等,以及用於複位的材料和(hé)檢驗的標準

5.3.5估算(suàn)清洗設備的容積和麵積

1.中央空調水係統容積的計算

一般應將所要清洗的中央空調(diào)水係統所有換熱器、冷卻塔、管線的有(yǒu)效容(róng)器都計算在內,並(bìng)以全充滿的方式計算,工作量非常大,計算(suàn)本(běn)身沒有多少技巧可言,就是老老實實地按圖紙尺寸■•點點累積計算、不同形狀的設備采用不同的計算公式=

但值得注意的是:-定(dìng)要扣除沒(méi)備內件所(suǒ)占(zhàn)的容積(jī),例如換熱器的夾套一(yī)側,必須扣除列管所占的容(róng)積。工作的重點是統(tǒng)計(jì)眾多沒備及管(guǎn)線的(de)尺寸和數量,這是統(tǒng)計工作的關(guān)鍵所在,也(yě)是計算誤差的主要根(gēn)源:

作(zuò)為清洗計算,水係統容積還應包括臨時管線所占的容積和循環餘量。水係統容積計(jì)算是清洗原材料用量的(de)基本依據,也是(shì)核算(suàn)清洗成本的關鍵(jiàn)數據,如果出入太大,本(běn)來以為能掙(zhèng)錢的(de)工程最後虧了(le),或者在招標競爭中,由於價格(gé)太高而遭淘汰(tài)、這項(xiàng)I二作往往要求時間緊(jǐn),所以平時應多加以練習,計(jì)算工作看似簡單,但臨陣磨刀萬廳不行沒備清(qīng)洗表麵積的計(jì)算方法類似(sì),這裏不再贅(zhuì)述。

2.中央空調風道係統麵積的計算

對於中央空調通風管道係統隻需計算麵積,一般計算(suàn)要清洗的通風管道的內表麵積,包括主管道和分配到房間(jiān)的管道。

5.3.6計(jì)算(suàn)清洗原材料(liào)

1.清洗藥劑總量的計算

(1)計算的原則

244中央空調清洗技術

首先,必(bì)須根據實際估算的垢量,按汙垢分析化(huà)驗結果中的成分和比例,利用汙垢溶解的化學反應方程式所(suǒ)規定的物質量的關係,計算清洗所需的用(yòng)酸和助溶劑的(de)數量。

其次,必須考(kǎo)慮汙垢溶解所必需的最低藥劑濃度,並加上一定的餘(yú)量,這部分是廢液中的(de)殘餘藥劑,如估計值過高,容易造成材料浪費,並增(zēng)加清洗廢液的(de)處理費用,增大了(le)環境的汙染程度;如估計值太低,則低於汙垢溶解(jiě)的濃度,可能(néng)導致設備部分地方清洗不幹淨,影響除垢效果。

這兩大部分的合計值則為清洗所需(xū)要的藥劑總用量。值得注意的是(shì),對於一些容易溶解並在溶解中產生大量氣體的汙垢,內部(bù)又夾雜少量不易溶(róng)解的成分,用酸量可能會小一些=這是由於溶垢過程中的氣掀作用和剝離作用所造成的,也是產生清洗殘渣並需要人工清理的原因(yīn)之一=

(2)藥劑濃度的計算和糾正根據溶垢(gòu)試驗(yàn)所獲(huò)得的藥劑濃度,可能與上述計算出的用量有一定的(de)出入,此時應進行糾正(zhèng)。

根(gēn)據上述藥劑總量計算(suàn)方法所計算出的藥劑數(shù)量,除以所配清洗液的總重量,即得藥劑的濃度,這是理論上的(de)數據(jù);溶垢試驗所(suǒ)得數(shù)據為經驗數據。二者綜合考慮才能(néng)確定清洗工程中清洗藥劑的使用濃度。最後,根據此濃度和體係(xì)的總結垢量可(kě)以較(jiào)為準確地估算出所用清(qīng)洗主(zhǔ)劑的總用量。實際(jì)工作中,這部分工作操作難度之所以很大,就是因為有許多未知影響因素和被清(qīng)洗設備的內表麵(miàn)積、容積(jī)數據不準確造(zào)成的_

(3)清洗助劑用量估算這種估算較為簡單,一(yī)般都按一定濃度比例乘以所配製溶液的總質量(liàng)即可。如:LAN-826緩蝕(shí)劑用量估算,一(yī)般使用濃度為0.3%,清洗液的相對(duì)密度為1.05,係統水容積為58m3,則LAN-826緩蝕(shí)劑的用量為H=58x0.3%xl.05=0.10827(1)。

鈍化藥劑和堿洗藥劑用量(liàng)的(de)計算與(yǔ)緩蝕劑(jì)用量的計算方(fāng)法相

第5章中央空調清洗方法及技能耍點245

2.配液過(guò)程中的濃度計算和各種物質質量的計算

(1)清洗液濃度(dù)的計算溶液(yè)濃度的介紹如下。物質的量(liàng)濃度是溶液中該組分物質的量與溶(róng)液(yè)的體積之(zhī)比:物質量的(de)濃度為

71組分c=-

在實際工(gōng)作中,也(yě)常用質量分數(shù)來表示溶(róng)液及混合(hé)物的組成。質量分數的(de)計算公式為

m總

兩種表示方法的換算式(shì)為

po)

C=-

M

式中C——物質量的濃(nóng)度(dù);

W---質(zhì)量分數;

P——溶液的密度(dù);

M---該物質的摩爾質量。

清洗液配製時應先確定其要使用的各種成分的含量以及(jí)緩(huǎn)蝕劑的用量(liàng)和原料的濃度,並知道清洗液的相對密度(實驗數(shù)據)。

如要配製體積為K的清洗(xǐ)液,含(hán)有A組分,B組分Wl,,緩蝕劑用量為(wéi)原(yuán)料(liào)A的含量為Wal,相對密(mì)度為Pa;原料B的含量(liàng)為%,,相對密(mì)度為pb;清洗液的相對(duì)密度為p,則各組分原料的用量為(wéi):

,b).A

A組(zǔ)分用量ma=一-paV(kg)

^al

B組分用量=—-pbV(kg)

⑴bi

緩蝕劑用(yòng)量(liàng)爪(.=a)cpV(kg)

(2)溶液配製(zhì)方(fāng)法清洗液配製要根據不同的組分以及緩

246小央空調(diào)沾洗技術(shù)

蝕劑的類型來確定各種原(yuán)料加入的順序(xù)„下麵就幾種清洗液各配製1000L的配製實例來具體說(shuō)明。

1)10%的鹽酸+0.3%LAN-826緩蝕劑(jì)

原料:30%的(de)鹽酸,LAN-826,清洗液相對密度由試(shì)驗數據

得到,為1.050:

原(yuán)料用(yòng)量:

鹽酸量

10%x1.050x100030%

=350kg

鹽酸體積量=350/1.185=295L緩蝕劑用(yòng)最=0.3%x1.050x1000=3.15kg用水體(tǐ)積=1000-295=705L

配製方法:先加人705L水,然後加人(rén)3.15kgLAN-826緩濁劑,待攪拌(bàn)均勻後(hòu)加人350kg鹽(yán)酸。

2)8%的鹽酸+2%氫氟酸+0.3%LAN-826緩蝕劑原料:30%的鹽(yán)酸,40%氫氟酸(suān),LAN-826緩蝕劑,清洗液

相對密度由試驗數據得到,為1.020。

原料用量:

鹽酸(suān)量

8%x1.020x100030%

=272kg

鹽酸體積量二272/1.185=2291.

氫氟酸(suān)用量

2%x1.020x100040%

=51kg

氫氟酸體積量=51/1.123=45L緩蝕劑用(yòng)量(liàng)=0.3%x1.020x1000=3.06kg用水體積=1000-229-45=726L

配製方法:先加人(rén)726L水,然後(hòu)加人3.15kgLAN-826緩(huǎn)燭劑,待攪拌均勻後加人272kg鹽酸,再加(jiā)人(rén)5lkg氫(qīng)氟酸。

3)3%的檸檬酸+0.2%LAN-826,用氨水調pH值(zhí)為3.0~

3.5=

原料(liào):固體擰檬酸,20%氨水,0.2%LAN-826,清洗(xǐ)液(yè)相

第S章屮央空調沾洗方法及技能耍點247

對密度由試(shì)驗數據得到,為1.012:原料用(yòng)量:

擰檬酸量

1000X2%1-2%

二20kg

緩蝕(shí)劑用量=0.2%x1.012x1000=2.04kg

由經驗數據可得(dé):每立方米(mǐ)清洗(xǐ)液加氨水體積(jī)為12kg,用水體積為1000Lo

配製方(fāng)法:先加人1000L水,然後(hòu)加人(rén)2.04kgLAN-826緩蝕(shí)劑,待擴散均勻後加人20kg檸(níng)檬(méng)酸,同時加氨水調節PH值在3.0~3.5之間。

5.3.7清洗設備的選型

1.清洗泵(bèng)站的選擇

一(yī)般根據清洗對象的高度、容積和所需(xū)達到的清洗流速來選擇(zé)清洗泵站。譬如,清洗中央空調采暖係統時,一般要選擇高揚程清洗(xǐ)泵,清洗槽不要(yào)太大(dà);如(rú)清洗換熱器、管線,則(zé)需要一(yī)定的流速和流(liú)量,•般選用大流M、低揚程清洗(xǐ)泵;如清洗中央空調采暖鍋爐,則需要選擇高揚程(chéng)、大(dà)流(liú)量清洗泵,而旦需要大容積的清洗槽(cáo)清洗單元設備則需要選擇小(xiǎo)揚程、低流量的清洗泵站。

2.現場(chǎng)清洗用設備和用具的基本配備方案

1)中央空調供暖係統(tǒng)和采暖鍋爐(lú)清洗用設備和用具可參考(kǎo)表5-I0c

表5-10中央空調供暖係統和采暖鍋爐清洗用設備(bèi)和用具

序號設(shè)備用具名稱型號及規(guī)格數量額定功率AW備注

1循環泵站(zhàn)160~200m3/h.110-120m1套45~75包括循壞槽

酸(suān)度(dù)計1台

3濁度計1台

248中央空調消洗技術(shù)

(續)

序號設備用具名稱型號及(jí)規格數量額定功率/kW備注

4酸堿滴定儀1套

5儲槽10~20n?2個

6小清洗機2台4

7抽酸泵2台5一用一備

8電焊機2台(tái)

9吊具2套

10工具4套

11消防帶若幹

12石棉墊3mm若幹

13橡膠墊3mm若(ruò)幹

14運輸車1.5t1台

15壓力表0~1MPa2泵站進出口各-

16溫度計0-120X:2泵站進出口各一

17應急燈若幹0.3-1

!8鋼管與泵站相配套20m

19鋼(gāng)管若幹用於配臨時管線

20勞(láo)保用品若幹

21其他設備(bèi)根據需要而定若幹

2)清洗中(zhōng)央(yāng)空調換熱器需要的(de)設備和用(yòng)具可參考表5-11。

表5-11清洗中央空調換熱器需(xū)要的設備和用具

序9沒(méi)備用具名稱型號及規格(gé)數量額定功率/kw備注

1清(qīng)洗泵30~50in3/h,20-50m1台4~15視情況而定

2小型循環槽1~5nr1個

酸度汁1台

4濁(zhuó)度計1台

第5章中央空調淸洗方法及技能要點249

(續)

序號設備(bèi)用具名(míng)稱型號及規格數量額定功率/kW備注(zhù)

5酸堿滴定儀2套(tào)

6小(xiǎo)清洗機1台(tái)4

7抽酸(suān)泵1台0.5用於添加酸.氨水等

8電焊機、氣焊機各(gè)1台(tái)配(pèi)臨(lín)時管線

9吊具1套

10工具(jù)2套各型號扳手等(děng)

11消防(fáng)帶若幹視水源遠近而定

12石棉墊3mm若幹

13橡膠墊3mm若幹

14運輸車1.5t1台

15壓力(lì)表(biǎo)0~1MPa

16溫(wēn)度汁o~i2or

17應急燈0.1

18橡膠管與泵出u相配套60m

19勞保用品若幹

3)清洗中央(yāng)空調風道需要的設備和用具可參考表5-12。

表5-12清洗中央(yāng)空調(diào)風道需要的設備和用具

序號設備(bèi)用具名稱型號及規格數量主要構成備(bèi)注

1空調風管清洗機器人1運動係統、清洗係統、監視錄像係統、操(cāo)作控製(zhì)係統清洗掃機器人外形尺寸為:500mmx230mmx160mm,車體總質量為12.5kg,行走速度,高速為10m/min,低速為8m/min

250中央空調清洗技(jì)術

(續)

序號設備用具名稱型號及規格數量主要構成備注

2定量采樣機器人BZD-02-021運動係統、監視錄像係統、采樣係(xì)統、控製係統

3大功率吸塵器(qì)HTX^OOO型1預(yù)過濾器、帶式(shì)過濾器氣流:帶過濾器,6000m3/h發動機

4電動軟軸清洗機1配備各種(zhǒng)尺寸(cùn)的工業(yè)毛刷,適合不同大小的圓形、方(fāng)形管(guǎn)道清洗有效距離可達30m,清洗速度5~10m/min

5手持式(shì)清洗電動刷1

6豎直風管清洗裝置1

5.3.8編寫質量保證(zhèng)體係文件

質量保證(zhèng)體係文件是清洗工程的(de)規範性、法律(lǜ)性文件。清洗工(gōng)程的質量保證,應根據《質量體係——生產、安裝和服務的質量保證模式》編(biān)寫《質量保證手冊》和《程序文件》。

質量保(bǎo)證應貫穿於化學清洗全過程,主要內(nèi)容有(yǒu)管理職責,質量體係,合同評審,設計控製,文件資料控製,采購,顧客提供的產品控製,產品的標識和可追溯性,過程控製,檢驗和試驗(yàn),檢驗、測量和試驗設備的控製,檢驗試驗狀(zhuàng)態不合格品的(de)控製,糾正和預防措施,搬運、儲存、包裝、防護和交付,質(zhì)量記錄,內部質量審核,培訓,服務,統計技術等。對以上(shàng)內容(róng)應逐一進行規範。

第5章屮央空調沽洗(xǐ)//法及(jí)技能耍點251

根據質量(liàng)保證體係的要求,對(duì)中央空調清洗工程的合同應進行合同評審,符合法律規定的(de)合同才能進行施工。為確保清洗(xǐ)質量,應(yīng)嚴(yán)格按質保體係的要求,由項目經理編寫《質量策劃書》,由技術(shù)負責人(rén)編寫《質量計(jì)劃書》,同時編寫《清(qīng)洗方案》和《施工方案》。從清洗工程的準備階段到(dào)清洗結束,全過程都要進行(háng)質量(liàng)控製。

5.3.9製定清洗方案

清洗方案(àn)的製定是清洗工程成功的關鍵性工作.通過本章所敘述(shù)的調研、分(fèn)析、計算、選型、計(jì)劃、策劃之後,一套完整的實施方案基本已勾畫出來,剩下的工作是將這些具體的內容寫清楚,形(xíng)成一整套清洗現場可具體實(shí)施的綱(gāng)領性(xìng)文件,清洗操作者可依據此文件進行操作和控(kòng)製。

1.水係統清洗方案的製定

中央空調水係統清洗方案的細節因不同性質的工程(chéng)差(chà)異性很大,沒有統一(yī)的格式(shì)可套用。但是一個成功的清洗方案,應明確細致(zhì)地講清楚(chǔ)以下(xià)主要(yào)內容:

1)方(fāng)案編製(zhì)的依據。

2)清洗原因的分析(xī)。

3)需清洗設備的主要(yào)參數和清洗的範圍。

4)清洗操作流程和工藝流程的(de)設計。

5)清洗施工前的準備。

6)清(qīng)洗過程(chéng)的控製和管理。

7)清(qīng)洗結束後的廢液處理方案。

8)清洗總結方案。

9)清洗的質量標準(zhǔn)。

10)清洗係統(tǒng)工藝流程圖解。

11)設備和(hé)材料表。

12)清洗進度安排計劃(huá)。

252中央空調清洗技術

2.通風管道清洗(xǐ)方案的製定

通過前(qián)期對(duì)中央空調通風管道的(de)檢查、清洗機器人的準備和清洗現(xiàn)場條件的勘察後,製定清洗方案。其主要內容包括以(yǐ)下幾點:

1)總體(tǐ)監控(kòng)計劃。

2)工作範圍。

3)相應的采購和工作任務。

4)施工(gōng)時限。

5)工作人員數量。

6)工程進度表。

7)設(shè)備的驗證。

8)工程將使用(yòng)的方法。

9)使用(yòng)的清洗劑。

10)安全計劃。

11)其他文件。

3.編製依據及編製說明

(1)編製依據製定清(qīng)洗方案(àn)時依據的標準、手冊很多,例如《工業設備化學清洗(xǐ)質量標(biāo)準》;《公共場所集中空調通風係統衛(wèi)生規範》;《空調(diào)通風係統清洗規範》;《HSE手冊》;《健康(kāng)、安全和環(huán)境手冊》;《化學清洗(xǐ)質量保證手冊》。同時可以參考清洗單位以(yǐ)前類(lèi)似或同一型號的中央(yāng)空調設備的清洗方案、化驗(yàn)分析單、竣工報告等。

(2)編(biān)製說明編製說明的主要內容是根據現場調查(chá)甲方中央空調設備的大致情況,簡述(shù)需要清洗的原因及達到的目的,並闡(chǎn)述清洗後可取得的經濟效(xiào)益(yì)和社會效益。

4.工程量清單及清洗範圍(wéi)

工程量清單是依據招(zhāo)標文件規定、施工設計圖紙、施工現場條件和國家製定的統(tǒng)一工程量計算規則、分部分項工程的項(xiàng)目劃分計量單位及其他有關法定技術標準,計算(suàn)出構成工程實體的、各分(fèn)部分項工程的、可提供編製標(biāo)底和投標報價的實物工程量的

第S章中央空調沽洗方法及技能要點253

匯(huì)總清單。

工程量清單是編製招標工程標(biāo)底和投標報價的依據,也(yě)是支付工程進度款和辦理結算、估算工程量(liàng)以及工程索賠的依據。

根(gēn)據甲方提供的工(gōng)程量清單及施工(gōng)圖和相關參數,在詳細調查了解的基礎上,確定清洗範圍,並計算(suàn)清洗工作量。

5.清洗前的準備工作和時(shí)間安排

(1)清洗係統的隔離(lí)和拆除在中(zhōng)央空調係(xì)統(tǒng)清洗前應將被清洗係統中不容許參與清洗的部件等拆除,拆裝部分應(yīng)該掛牌,表明位(wèi)置(zhì)=對拆下的設備附件按(àn)要求單獨處理,以(yǐ)備清洗後安裝複位。

(2)公用工程條件描述清洗工作(zuò)所需要的水、電、蒸汽等條件(jiàn)能否滿足是關係到清洗工作成(chéng)敗的關(guān)鍵和前提,因此要及早和甲方溝通(tōng)、協調,確保滿足清洗要求。

(3)清洗時間安排新建的中央空調設備(bèi)的(de)清洗,一般安(ān)排在試(shì)壓完成後、使用前的時間(jiān)內;對於使用後檢修(xiū)的中央空調沒備(bèi)的清洗,一般安排在檢修完畢(bì)後、使用前的時間內。

5.3.10設計應急方案

為了防止因火(huǒ)災、爆炸事故,清洗施(shī)工(gōng)中的(de)灼傷、燙傷、高空墜落(luò)、有毒有害物質泄漏事故,以及(jí)急性傳染病,特大交通事故和塌方、地震等意外或自然地理(lǐ)事故發生(shēng)而造成的重(chóng)大損失,對潛在的緊急(jí)情況和意外事件應采取預防措施(shī),製定(dìng)應急預案(àn),使緊急情況和(hé)意外事(shì)故得到快速、及時和有效地處置,保證將可能發(fā)生的損失降低到最低.

1.適用範(fàn)圍

適用於火災、爆炸(zhà)、地(dì)震等事故,清洗施工中的塌方、灼傷、燙傷、砸傷、高空墜(zhuì)落、有毒有害物質泄漏事(shì)故以及急性傳染病、特(tè)大交通事故等緊(jǐn)急情(qíng)況(kuàng)和意外事故的(de)控製和處理:

2.應急反應(yīng)原則(zé)

(1)總原則總原則是救死扶傷,以搶(qiǎng)救員工生命為第一

254屮央空調玷洗技術

位.做到先搶救人員(yuán),保護環(huán)境;後搶救設備設施,:

(2)事故處理原則險情發生時,為迅速采取應急行動.避免或減少損失,應執行以下處理原則:

1)疏散無關人員,最大限度減少人員傷亡

2)阻斷危險(xiǎn)物源,防|卜二(èr):次(cì)事故發生。

3)保持通佶暢通.隨時掌(zhǎng)握事故發展動態、

4)調集救(jiù)助力量,迅(xùn)速控製事態的發展。

5)準確分析現場情況,劃定危險範圍.現場決策(cè),當機立斷。

6)正確分析風險損失,在盡可能減少人(rén)員傷亡的前(qián)提下組織實施搶險。

7)處理事故險情時,首先考慮(lǜ)人身安全,其次應盡可能減少財產損失和環境汚(yú)染,按有利(lì)於恢複施工的原則組織應急行動。

5.4中央空調清洗工程實例

本節中,我們來看兩則(zé)具體的中央空調清(qīng)洗應(yīng)用實例。

5.4.1xx市xx區機關辦公(gōng)大樓中(zhōng)央空調冷凝器的化學清洗

1.係統及設備概況(kuàng)

該大樓中央空調冷卻水係統是敞開係統,由於受外(wài)界風沙的影響,加上北方水質硬度高(gāo)的(de)特點,冷(lěng)卻水在揮發的過(guò)程中不斷地補水,使CaCO3、MgCO,沉澱物越積越多,從(cóng)而產生了比較嚴重的水垢、菌藻和鏽蝕,尤其是主機冷凝器內由於水分和空氣的竄人,引(yǐn)起冷凝(níng)/蒸發係統內大量汙垢的生成,導致氟裏(lǐ)昂係統和機(jī)組冷卻潤滑油係統被汙染,每隔(gé)2~3d潤滑油即變(biàn)成醬油色,必須進行更換,因而直接影響了設(shè)備的正常運行。

第5章中央空調沾洗方法及技能耍點255

2.清洗特點

(1)清洗係統材質(zhì)中央空調(diào)冷凝器有兩台,殼層為冷(lěng)凝/蒸發係統,材質為(wéi)A3碳鋼,壁厚10mm,采用R11為冷媒介質;管層(céng)走冷卻(què)水,管道采用低翅片優質銅管。由於該清洗(xǐ)係統的(de)材質為A3/Cu組合型材質,所以對緩(huǎn)濁劑的選用提出了一定的要(yào)求(qiú)。

(2)清洗(xǐ)應控製的指標一般來說.水分是離心式製冷機組(zǔ)冷凝蒸發係統的大敵,係統帶水將會造成如下危害:

1)水分侵入會引起mi的分(fèn)解:

2H,0+CFC13——>HF+3HC1+CO2產生的11F、HC1將腐濁金屬,使係統中的酸腐蝕物增加,造成R11係統的汙染。

2)水分使由K1I冷卻的機組潤滑油乳化和(hé)分解,產生的油膩淤渣使(shǐ)機組潤滑不良,從(cóng)而造成機組轉(zhuǎn)動部件受損。

3)由f機組采用R11冷卻電動機線圈.R11的帶水還(hái)可(kě)能造成(chéng)電動機絕緣線圈(quān)被擊穿

4)水分凍結可能造成“冰(bīng)堵”現象,使機組外接計量(liàng)儀(yí)表引管堵死3

5)在水和空氣的共同作用下,係(xì)統內(nèi)易發生(shēng)“鍍銅”現象,使銅管腐蝕穿孔,直接影響機組的使用壽命:

0+2HC1+2Cu——>2CuC]+H,0Ee+CuCl,—4'eCI,+Cu

機組運行(háng)不久,潤滑油即變成醬油顏色,並每隔2~3d更(gèng)換一次(cì)冷凍機(jī)油,還須頻繁清洗過濾網等,從這勝現象來看.便可(kě)部分(fèn)證實上述危害的發生。因此.對清洗後的沒備有嚴格的殘留指標要求:水彡25mg/L,酸(suān)分(HC1)彡2mg/L0

同時(shí)相同的精密性還體現迮(zé):設備化學清洗過程屮,不容許有(yǒu)二次浮鏽產(chǎn)生;為(wéi)維(wéi)持機組的負壓運行,清(qīng)洗後不應有任何形(xíng)式(shì)的泄漏現(xiàn)象發生=所以這些都對清洗(xǐ)I藝的設計提出了較高的要求。

256中央空調淸洗技術

(3)汙垢(gòu)分析據上述分(fèn)析,形成於冷凝/蒸(zhēng)發係統內的汙垢(gòu),既有潤滑油品及其反應產生的油泥類物質和高溫分(fèn)解產生的積炭(tàn),又有K11分解產生的淤渣,還有腐蝕引起的鏽蝕物和鍍銅產物,因此,待清洗設備的垢樣成分複雜,這就要對清洗配方做出適宜的選擇。

(4)清洗流程待清洗製冷機組的尺寸為4)1000x3800mm的臥式圓柱(zhù)體設備。由於設備(bèi)的結(jié)構(gòu)隻能采用橫(héng)式清洗法,而冷凝(níng)/蒸(zhēng)發係統(tǒng)內管束及附件較多,因此,清洗流程的走向複雜並易出現死角(jiǎo),這樣就給清洗工作帶來一定的困(kùn)難,清洗(xǐ)中必須對工藝予以認真考(kǎo)慮(lǜ)。

(5)清(qīng)洗現場條件清洗現場(chǎng)無任何風源、熱源,故清洗和鈍化過程不(bú)能施以加熱和(hé)空氣攪動(dòng);現場眾多的電氣線路又使得清洗溶(róng)劑和幹(gàn)燥脫水溶劑不能采用石油類有機可燃溶(róng)劑。因此清洗劑和鈍化劑必須具備常溫高效的特點,幹燥方式也需另尋途徑。

3.清洗試驗(yàn)工(gōng)作

(1)溶垢試驗從冷凝(níng)/蒸發係(xì)統內取出的垢(gòu),外觀呈黃褐色(sè)片狀物,厚1.0~2.0mm從外觀和質地上來看,似鐵誘垢,但比水輕,不溶於水並浮在水麵上:溶垢試驗結果見表5-13:

表(biǎo)5-13幾種清洗配方的溶垢試驗結果(試驗吋間2h)

試(shì)驗號配方組成(chéng)試驗溫度溶解(jiě)情況

1-Sg/kgHCl+SOg/kg草酸(suān)室溫少量溶解,溶液變成淺綠色

2150g/kgHC1室溫部分溶解,溶液變成黃(huáng)綠色

3150g/kgH3PO4+20g/kg對苯•.酚+50g/kg丁醇室溫(wēn)垢樣不溶,無反應

4100g/kgHC1+20g/kgXj米.:酚+50g/kp乙二醇丁酪室溫溶液變成黃綠色(sè).優f-2號配(pèi)方

第5章中央空調清洗方法及技能耍點257

(續)

試驗號配方組成試驗溫度(dù)/t溶解情況

51OOg/kgHCl-5g/kgKF室溫(wēn)優於2號配方

62Og/kg水玻璃+8Og/kgH2O2+5g/kgJFC室溫反應生成氣泡,溶液呈(chéng)黃(huáng)綠色

71OOg/kgHC150溶(róng)液迅速呈黃綠色,垢樣部分溶解

81OOg/kgHC1+40g/kgEDTA50效果和(hé)7號一樣

由表5-13中可以看出(chū):對垢樣的溶解,HC1優(yōu)於草酸和(hé)H,PO1;溶解促進劑對(duì)苯二(èr)酚、KF有-•定的促溶作用,但對ED-TA配方不明顯;升溫能迅(xùn)速提高溶(róng)垢速度(dù);所有試驗均(jun1)隻能部分溶解垢樣,僅靠酸洗(xǐ)不能達到溶垢的目的:

(2)溶解促進劑的優選溶解促(cù)進劑又稱為溶解活化劑(jì),是指在清洗液中加人少量此類藥(yào)劑後能迅速(sù)加快溶垢速度的物質。

以1OOg/kgHC1為酸洗主劑,分別選(xuǎn)用2Og/kg的對苯(běn)二酚、KF、乙醇胺和溶解促(cù)進劑M進行溶垢試驗,發現各溶(róng)解促(cù)進劑的促溶效果依次排列為:促進劑M>對苯二酚>KF>乙醇胺。

(3)確定清洗除垢(gòu)配方經過(guò)大量的試驗,確定出如下“酸一堿”二步(bù)法(fǎ)除垢配方:

1)酸洗(xǐ)配方及工(gōng)藝。10g/kgHCl+4g/kgHCI溶垢促進劑M+2Og/kg有機助洗劑(jì)K+2g/kgLX9-001,常溫,清洗(xǐ)3~4ho

其中有機助洗劑K,是在清洗過程中通過對垢中的油類物質的增溶作用來進一(yī)步提高清洗效果。LX9-001是藍星公司(sī)生(shēng)產的緩蝕劑,其緩(huǎn)蝕性能見表5-14。

258中央空調清洗技術

表5-142g/kgLX9-001對酸洗配(pèi)方緩蝕(shí)性能的影響

酸洗配方腐濁速度/[g/(m2•h):

A3碳鋼紫銅

加LX9-0010.3890.145

不(bú)加LX9-00137.2000.228

緩濁率98.90036.400

2)堿洗配方及工藝。40g/kg堿性電解(jiě)質溶液+10g/kg表麵活性劑+5g/kgH:02,常溫,清洗2h:

(4)鈍化配方的確定鑒於R11係統運行時對雜質的敏感性,在係統內汙垢全部清洗幹淨後必須立即進行(háng)鈍化.以(yǐ)防(fáng)二次浮鏽的產生。由於(yú)清洗現場熱源條件的限製,所選用的鈍化配方必須是常溫高效型的。

1)試驗條件

①用100g/kgHC1活化標準碳鋼A3試片表麵數分鍾:

②室溫下在鈍化液中浸泡

③在恒溫、恒濕箱(xiāng)中觀察試片生鏽情(qíng)況,記錄鈍化後試片維持不誘的(de)天數

2)試驗(yàn)結果、常溫下不(bú)同配方對碳鋼的鈍化效果見表5-

15

表5-15常溫下不同配方對碳鋼的鈍(dùn)化效果

序號鈍化配方組成配製後溶(róng)液狀況24h後試片表麵狀況維持七'鏽吋間/d

1空白試片布滿(mǎn)鏽斑0

25g/kgNaNO2+l()g/kg三(sān)乙醇胺+16g/kg硼砂+980g/kg水均(jun1)相(xiàng)試片光(guāng)亮,為目測不可見膜24

310g/kgNaNO,+lg/kgNa3PO4+16g/kg硼砂+103g/kgOP+950g/kg水均相試汁光亮,為(wéi)H測不可見膜72

第5草(cǎo)中(zhōng)央空調活洗濘法及(jí)技能耍點259

(續)

序兮鈍化配方組成配製後溶液狀況241i後試片表闕狀況(kuàng)維(wéi)持不鏽吋間/d

420g/kgNaNO2+5g/kg苯甲酸鈉+20&/kg烏(wū)洛托品(pǐn)+lO^kg尿素+950g/kg水均相試片光亮,為t測不可見膜>36

510g/kgMo/Cr複合鈍化物(wù)+lg/kgNa?PO4-3g/kgZn(NO3O)2,其餘為水有沉(chén)澱

66g/kgMo/Crg合(hé)鈍化物+1g/kgNa3PO4+14g/kgNaNO3O3,其餘為水(shuǐ)均相試片光亮(liàng),為0側不可見膜>168

76號配(pèi)方中加(jiā)HC1調(diào)貨(huò)pH值至3.5均相金黃色膜,不(bú)如5號致密(mì)84

從(cóng)表5-15中可以看出:

①不經鈍化的活化碳鋼試片很(hěn)快產生浮鏽,而經過鈍化的(de)試片均能保持一段時間的鈍化狀態。

②純化效果以5號和6號配方為最好,維持不鏽時間均能達到(dào)72d以上;其餘幾種鈍化液效果不如(rú)上述兩種配方。

鈍化液中的(de)HC1殘留對鈍化成膜不利,鈍化前應(yīng)嚴格進行(háng)水衝洗。

③因5號配方中有沉澱物產生,鈍化配方選用6號配方。

4.清洗的(de)實施

(1)清洗工序

預(yù)衝洗酸洗—水衝洗-堿洗水衝洗鈍化(huà)->廢液(yè)處理(lǐ)一氮(dàn)氣吹掃—加熱幹(gàn)燥q抽真空(kōng)試壓一>充氮氣保護。

(2)清洗工(gōng)藝流程簡圖如圖5-5所示。

260中央空調(diào)清洗技術

A

1號(hào)機組3)

I

2號機組

|_____________________________________________

圖5-5清洗工(gōng)藝流(liú)程(chéng)簡圖

(3)清洗步驟及過程控製

1)隔離冷媒回收係統及其他與清洗無關的係統、儀表、排空口,以防清(qīng)洗液竄人(rén)。

2)按清洗工藝流程(chéng)圖配製好有關清洗管線待用。

3)預衝洗(xǐ)過程。將在清洗箱中配製好5g/kgJFC水溶液(yè)打人係(xì)統中,循環20min,並試漏後排人下水道。通過加人有潤濕成分的預衝洗液,可衝洗掉係統內的遊(yóu)離汙(wū)垢和表麵浮油,改善係統(tǒng)內壁潤濕性能,為酸洗做好準備。

4)酸洗過(guò)程。分批在清洗箱中配製好酸洗(xǐ)液,攪拌均勻後打(dǎ)入係統內進行循環清洗。為避免設備的腐蝕,在(zài)清洗開始2h後還應(yīng)補加(jiā)2g/kg的LX-9001。酸洗過(guò)程中需要(yào)同時進行總鐵、酸度和腐蝕率的監測。酸度:30mm—次,總鐵:30min—次。待(dài)酸度總鐵趨於穩定(dìng)後便可結束酸洗(xǐ)過(guò)程,共計酸洗時間4h。

5)酸(suān)洗廢液處理。酸洗結束後,將廢(fèi)液打人6m的汙(wū)水(shuǐ)中和箱中待處理。

6)水衝洗。清洗殘液排幹後,用高壓消防水進行20min的置換,置換(huàn)水(shuǐ)排人下水道。

7)堿洗過程。分批在清洗箱中配製好堿洗液,攪拌均勻後打(dǎ)人係統內進行循環清洗2h。確保堿洗過程中(zhōng)的設備安全。每(měi)隔20min進行一次Cu/Fe濃度的測定。

8)堿洗廢(fèi)液處理。堿洗結束後將廢液打人中(zhōng)和箱中與酸洗

第5章屮央空調消洗方法及技能耍點261

廢液(yè)進行中和(可用燒堿調節),調PH值至中性後排放。

9)鈍化過程,按(àn)比例配(pèi)好鈍(dùn)化液,攪拌均勻後打人係(xì)統內.循環後打人廢液箱中.然後打開機組低排閥排空殘液:

10)鈍化液處理,先加HC1調pH值至3~4,然後加入適量的FeSO4,7H2O,不斷攪拌lOmin後,廢液顏色由橘紅色變為暗黃色;再加人適量的(de)NaOH調(diào)節pH值至8左右,攪拌10mm後廢液為暗綠色黏稠液,加水稀釋後即可排放。

11)吹掃過程。鈍化結束後,用氮氣吹掃(sǎo)掉係統內的水分和清洗殘液。

12)幹燥過程。用工業電熱毯包裹好機組進行溫(wēn)控加熱,同時在冷凝/蒸發係統底部(bù)輔以(yǐ)電爐組加熱。在此(cǐ)期間熱源實行三(sān)班製:幹燥終點判斷:將變色矽膠放入冷凝/蒸發係統內,通過窗口觀察矽膠顏色不變色,即可結束幹燥。

13)充氮氣保護=取出變色矽膠(jiāo),抽真空(kōng)試(shì)壓後,即可進行氮氣(qì)保護:

5.清洗效果評價

1)化學(xué)清洗結(jié)束後打開設備,發(fā)現效(xiào)果相當明(míng)顯(xiǎn):原來附在設備器壁上的1~2mm厚的汙垢(gòu)基本清除,露出金屬本色,初步估(gū)算除垢率達到90%以上。

2)現場清洗的(de)成功實施,解決了生產(chǎn)的實際問題,提高r設備的傳熱效率,確(què)保了中央(yāng)空調設(shè)備的平穩、安全運行,收到了良好(hǎo)的技術經濟效果、

5.4.2xxxx大學辦公樓中央空調水係統的清洗(xǐ)

2009年8月,xxxx大學辦公樓的中央空調(diào)水循環係統進行了全麵(miàn)的清洗(xǐ),以下是清洗(xǐ)概述:

1.中央空調水(shuǐ)係統結構概述

(1)製冷係統該中(zhōng)央空調製冷係統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器(qì)、節流裝置(膨(péng)脹閥和毛細管)和(hé)蒸發器四部分組成,在製冷管道內組成密閉係統,氟裏昂在密閉係統內不斷循環流動.發生(shēng)狀

262屮央空調清洗技木

態變化與(yǔ)外界進行熱交換,流程圖如圖5-6所示

圖54氟電昂戊製冷係統內的流(liú)程圖

(2)冷卻水係統空(kōng)調冷卻(què)水係統由儲水池、油冷器(qì)、冷凝器、涼水塔、補水管等組成,如圖5-7所示。水在冷(lěng)凝器管程內流動,製冷劑在殼程外流動進水水溫(wēn)為32-35T,出水水溫為421。儲(chǔ)水池在樓層底部,容積為18n?。油冷(lěng)器的作用是將(jiāng)製冷壓縮機內的潤(rùn)滑油降溫,防止溫度過高結焦.,涼水(shuǐ)塔在樓層頂部並沒(méi)有(yǒu)•細補水符.由浮球閥進行自動給水(shuǐ)控製(zhì),

圖5-7空調冷卻水係統

(3)冷(lěng)凍水係統空凋冷凍水係統如圖5-8所示,由給水泵、蒸發器(qì)、加熱器、風機盤管(guǎn)等幾部分(fèn)組成。空調(diào)的冷凍水沒汁溫度為2~81,由於結垢(gòu)的原因,清洗(xǐ)前出(chū)水水溫為5~81,回水水溫51。一般來講,出(chū)水水(shuǐ)溫<10T基本就能滿足房間的製冷要求。加熱器在冬天的時候,通過蒸(zhēng)汽加熱可用於房(fáng)間的(de)供

第5章中央空調清洗方法及技能要點263

熱取暖。布置(zhì)在各房(fáng)間內的(de)風機盤(pán)管由通風機和換(huàn)熱(rè)排管組成,風機盤管的盤管由鋼管串鋼片組(zǔ)成,傳熱性好,冷熱兼用、夏季,風機盤管裏(lǐ)麵通以冷凍水可以作冷卻盤管,對空氣進行降溫去濕處理(lǐ);冬季通過加熱器加熱的熱水可對室內循環空氣進行加(jiā)熱處理。

房間風機(jī)盤管部分

;--1蒸發器|--

-——|蒸發器|——■

•|蒸發器|----

圖54空調冷凍水係統

2.垢樣分析

中央空調的冷水機組每(měi)次采樣(yàng)測定的間(jiān)隔不少於30屯為了選擇合適的清洗液,對冷卻水機組、冷凍水機組進行了

取樣分析,結果見表5-16。

表5-16垢樣分析結果(guǒ)(《,)(%)

取樣點酸不溶物Fe2Oj+Fe304CaOMgOCuO總含量

冷(lěng)凍水係(xì)統4.260.613.85.28.892.6

冷卻水係統(tǒng)12.548.222.25.44.893.1

經分析,初步確(què)定冷凍水係統垢物主要為Fe2O,、Fe,04、碳酸鹽垢及少銅垢;冷卻水機組垢(gòu)物(wù)主要(yào)為Fe:O,、F>,04、碳酸鹽垢及生物黏泥、

3.冷卻器清洗方法的選用

這裏選用化(huà)學清洗法,因(yīn)為手工法勞動(dòng)強度(dù)大,機械法易損

264中央空調清洗技術

壞(huài)冷卻(què)器的(de)焊口和脹口,而(ér)且隻適用於鋼(gāng)製冷卻器,不適用於銅製冷卻器。化學(xué)清洗法操作簡單、方便、腐蝕率低、消除積垢最徹(chè)底,因此選用(yòng)化學清洗法。

4.清洗液的配製

鹽(yán)酸不僅清洗效果良好,而且(qiě)經濟實惠,鹽酸清洗機理見(jiàn)表

5-17,表5-17鹽酸清洗機(jī)理

溶解作用CaCO3+2HC1―>CaCl2+C02+H20

剝落(luò)作用Fe2O3+6HC1—>2FeCl3+3H2O

氣掀作用co2氣體逸出(chū)對(duì)難溶垢層有一定(dìng)掀動力,使之脫落下(xià)來

疏鬆作用摻雜在垢物中的鐵的氧(yǎng)化物、碳酸鹽溶解後,殘留的垢物變得疏鬆,被酸洗(xǐ)液衝刷下來

由於冷卻器管程內管道為紫銅(tóng)管(guǎn),連接方式為(wéi)焊接而非脹接,房間內(nèi)換熱排管部分(fèn)很細(xì)(12.7mm),管壁薄,鑒於此種情況,清洗液濃度(dù)配(pèi)合(hé)比選在4%~5%(質量分數),清洗時間為6h,以免造成過洗或(huò)洗漏。為防止鍍銅現象的產生,可加人少量(liàng)硫脲。

Cu2++2(NH2)2CS+2HC1—<CS(NH2)2Cu(NHJ2CS]C1,+2H^清洗液確定為(wéi)鹽(yán)酸+緩蝕劑+硫脲

5.Fe3+在中央空調清洗中的應(yīng)用

垢樣分(fèn)析結果(guǒ)表明(míng),中央空調垢物所含Fe:()3、Fe,04Ar很大(dà)的比例,隨(suí)著清洗(xǐ)時間的延長,清洗液中Fe3+含量會越來越多=由於Fe3+是••種良(liáng)好的陰(yīn)極去極化劑,當(dāng)它被還原的時候,基(jī)體鐵也就被(bèi)腐蝕下來,反應式如下所示:

2Fe3++Fe(基體)一>3Fe2"

陽極反應Ee-^Fe"+2e

陰極反應Fe,++e>2Fe?+

由以上反應式可知,隨著反應時間的增加,Ke,+,含量

第s章屮央空調清洗方法及技能要點265

會越來越咼(wāi),如圖5-9和圖5-10所示c

2/3111)/-0

0000


tfh'/h

圖5-9Fe3+濃度隨吋間的變化圖5-10Fe2+濃度隨時間的變化

當Fe3+、Fe2+濃度趨於(yú)穩定時,可認為酸洗已基(jī)本結束。如果繼續進行下(xià)去,則Fe3+*度又將升高,這時就產生了過洗現象。所以清洗中監測Fe3+濃度顯得很重要,當Fe3'>500mg/L時,適量添加一些還原劑SnCl2、Na:S04以抑製(zhì)基體鐵的腐蝕。F3+含量最高不得超(chāo)過(guò)1500mg/L;通過分析檢測(cè)Fe3\Fe2+含量(liàng),還可判斷(duàn)在清洗過(guò)程中是否有過洗現象。

6.清洗時的注意事項

1)空調房(fáng)間換熱排(pái)管(guǎn)管徑為12.7mm.—個(gè)回路同時串聯4~5個房間.清洗時易引起堵塞,給後續工(gōng)作帶來麻煩,所以清洗係(xì)統設計時盡可能分成幾個部分,逐段清洗。

2)清洗(xǐ)冷凍水係統所用的耐酸泵為空調機房內的(de)2台給水泵,流量為100m3,揚(yáng)程為(wéi)34m,為避免(miǎn)造成死角,清洗時可(kě)交替使用,效果會更好。

3)空調房間內風(fēng)機盤管最大(dà)的缺點是(shì)漏(lòu)水有些(xiē)接頭存在的細微(wēi)滲漏處被垢(gòu)堵塞,當淸洗液進入管(guǎn)道(dào)內問垢紀接觸反應後(hòu)很可能被衝通,清洗液將會滴在頂棚吊頂上,破壞了建築物表麵,影響美觀因此,在(zài)清洗冷凍水係統時(shí)要(yào)求淸洗人員加強檢

266中央空調清洗技(jì)術

查,經常巡視各房間,遇到泄漏及時處理。

7.清(qīng)洗效果評價

此次清洗徹底清除了辦公樓中央空(kōng)調(diào)內部的鐵鏽、水垢及安裝期間餘留的泥沙等懸浮物,解決了空調房間內換熱排管與風機盤管堵塞問(wèn)題;維護了中央空調的正常運行,使(shǐ)其恢複了原(yuán)有(yǒu)的風貌。

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