中央空調(diào)系統(tǒng)中的垢是怎樣產(chǎn)生的?
自然水(地表水)經(jīng)城市自來(lái)水廠處理后,絕大部分的懸浮物、膠體性雜質(zhì)基本被清出水體,而溶于水中的陽(yáng)離子和氣體,仍存在于水中。這樣的水作為補(bǔ)充水加入中央空調(diào)外循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,經(jīng)熱交換器進(jìn)行熱交換后,水溫提高,經(jīng)涼水塔曝氣純水被蒸發(fā)出去循環(huán)水逐漸被濃縮,水中二氧化碳的含量與碳酸鹽硬度之間的平衡關(guān)系被破壞:
Ca2++2HCO3- =CaCO3 +CO2 十H2O
Mg2++2HCO3- =Mg(OH)2 +2CO2
而碳酸鹽在水中的溶解度隨著水溫的升高而降低,當(dāng)水中碳酸鹽由水中析出沉積在換熱器水側(cè)表面時(shí),這就形成了垢。垢的生成將影響
熱交換的正常進(jìn)行,造成中央空調(diào)制冷能力下降,電耗量增加。
水垢的危害---降低制冷效果、增加電能消耗,嚴(yán)重時(shí)造成主機(jī)高壓事故停機(jī)。
由于水中溶有大量堿土金屬離子和碳酸氫根等,這些離子遇熱后結(jié)合將生成不溶解的鹽類,我們稱之為水垢。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)小于0.8,
而冷凝器和蒸發(fā)器的紫銅管的導(dǎo)熱系數(shù)為320,兩者相差懸殊。水垢將影響熱傳遞,這會(huì)帶來(lái)兩個(gè)方面的問(wèn)題,首先降低制冷效果,
1毫米
水垢將使制冷量降低20-40%;其次將使冷凝器壓力升高,增大壓縮機(jī)正背面壓力差,導(dǎo)致電機(jī)負(fù)荷增加,多消耗電能。
1毫米
水垢將多消耗電20-30%,水垢嚴(yán)重時(shí)將造成中央空調(diào)主機(jī)高壓事故停機(jī)。
中央空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)備腐蝕的原因
前面在介紹自然界中的水中含有的陰離子屬于腐蝕性介質(zhì)。另外,水中的溶解氧的存在,它在水側(cè)金屬表面形成氧的濃差,產(chǎn)生
電化學(xué)腐蝕。如果水中還含有其它陰離子如氯離子、硫酸根離子都會(huì)造成金屬的腐蝕,如果水系統(tǒng)中有不銹鋼材料,水中存有高濃
度的氯離子時(shí)將造成了不銹鋼的局部腐蝕,嚴(yán)重的點(diǎn)蝕可造成設(shè)備穿孔。腐蝕過(guò)程可表示為:
Fe= Fe 2++2e
1/2O2 +H2O+2e =2OH-
Fe2+ +2OH- =Fe(OH)2
氫氧化亞鐵極易氧化成紅棕色的鐵銹,這就是冷凍水出現(xiàn)紅水的主要原因。
在循環(huán)水系統(tǒng)中,菌藻的滋生和死亡,與水中機(jī)械雜質(zhì)混合成為粘泥如附著在管道和換熱器表面將同垢一樣影響熱傳導(dǎo),同時(shí)給
厭氧菌造成了生存的空間,將以鐵為營(yíng)養(yǎng)源加速設(shè)備的腐蝕進(jìn)程。