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進入(rù)21世紀以來,隨著我國國民經濟的(de)持續(xù)發展以及(jí)人民生活(huó)水平需求的不斷提高(gāo),中央空調已被廣泛地應用於(yú)工業及民用建築設施當中,極大地改(gǎi)善了(le)人(rén)們的生產及生活環境。
中(zhōng)央空調(diào)的廣泛普及與應用,同時也帶動了相關(guān)清洗業的發展。目前在(zài)我國(guó),中央空調清洗市(shì)場前(qián)景非常廣闊。但由於種種原(yuán)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(dǎo)書籍更是鮮有佳I基於此,我們根據多年的研究和清洗實踐經驗,編寫了本書。
中央空調清洗技能(néng)是一門集空氣調節、設備維護、水處理(lǐ)、樣品化驗、藥劑理論、環境保護、機械操作等知識(shí)為一體(tǐ)的綜合(hé)技能。本書正是從這幾個方麵出發,力求做到綜合性、係統性和實用性,可作為中央空調清(qīng)洗從業人員和(hé)中央空調設備(bèi)維護、管理人員學習參考書,也可(kě)供高職高專院校相關專業人員參閱。
本(běn)書(shū)共分5章,第1章(zhāng)簡要介紹中央空調的分類、結構及運行原理(lǐ);第2章主要就中(zhōng)央空調係統主要結構部件做具體的講解;第3章具體分析中央空調係統汙垢的成因及危害;第4章(zhāng)主要就中央空調清洗所用的化學(xué)藥劑以及清(qīng)洗設備作具體的講解;第5章重(chóng)點介紹中央空調(diào)水(shuǐ)係統和通風係統的清洗方法、技(jì)能要點以及清洗方案(àn)的設計與製定。
本書由趙興平主編,王時(shí)軍、王天雨、鄭(zhèng)招弟、朱軍參與編寫。
由於編者水平所限,書中不足之(zhī)處(chù),敬請廣大讀者給予批評指正。
目錄
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第1章中央空調(diào)的(de)概念、分類及(jí)運行原理(lǐ).............1
1.1空氣調(diào)節的相關概(gài)念..................1
1.2中(zhōng)央(yāng)空調係統的分類、結構及運行原理..........1
1.2+1中(zhōng)央空調係統的分類...............1
1.2.2中央空調係統的組成及(jí)運行原理..........5
第2章中央空調係統主要結構部件...............18
2.1中央空調係統冷、熱源...............18
2.1.1中(zhōng)央空調係統的冷(lěng)源和熱源...........18
2.1.2壓縮式冷水機組...............21
2.1.3吸收(shōu)式冷水機組...............29
2.1.4水源(yuán)熱泵機組................39
2.2中(zhōng)央空(kōng)調(diào)水係統及設備(bèi)................42
2.2.1冷卻水係統及(jí)設備.............42
2.2.2冷凍水係(xì)統(tǒng)及設備..............54
2.3中央空調係統熱濕處理(lǐ)設備..............69
2.3.1空氣處(chù)理設備................69
2.3.2空氣質量控製及淨(jìng)化設備...........81
2.3.3空氣輸送設備................84
2.3.4空氣分配設備.................90
第3章中央空調係統汙垢的成因及危害.............91
3.1中央空調水係統的汙垢和腐濁............91
3.1.1中央空(kōng)調(diào)冷卻水係(xì)統生成的汙垢.......91
目錄v
3.1.2中央(yāng)空(kōng)調冷卻水係統的金屬(shǔ)腐蝕..........99
3.1.3中央空調循環水係統汙垢、腐濁的危害......113
3.2中央(yāng)空調(diào)通風係統的(de)汙染.................114
3.2.1中央空調通風係統汙染物的來源..........114
3.2.2造成中央空調通風係統汙染的原(yuán)因.........115
3.2.3中央空調通風係統汙染的危害...........120
3.3中央空調水係統垢樣的采(cǎi)集(jí)、儲存及(jí)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(diào)水係(xì)統(tǒng)垢(gòu)樣的(de)鑒(jiàn)別............121
3.4中央空調(diào)通風(fēng)係統汙染的檢測...............130
3.4.1中央空調風道(dào)係統積塵量的檢測(cè)........131
3.4.2中央(yāng)空調通風係(xì)統微生物的檢測(cè)..........133
3.4.3中央空調送風中細菌總數(shù)的檢測(cè)..........134
3.4.4中央空調送風(fēng)中真(zhēn)菌總數的檢測..........134
第4章中央空(kōng)調清洗藥劑、設備及工具..............136
4.1中(zhōng)央空調水係(xì)統水(shuǐ)處理、化學清洗藥劑.........136
4.1.1中央空調水係統水處理藥劑..........136
4.1.2中央空調清洗工程常用(yòng)的化學清洗藥劑.......148
4.2中央空調通風係統(tǒng)清(qīng)洗設備及工具............176
4.2.1機器人清洗係統................176
4.2.2各種配套設備..................178
第5章中央空調清洗(xǐ)方(fāng)法及技能要點..............184
5.1中央空調水係統的清洗...............184
5.1.1循環水係統的停(tíng)機清洗.............184
5.1.2循環水(shuǐ)係統的不停機清洗(xǐ)...........190
5.1.3製冷劑(jì)係統(tǒng)的化學清洗.............192
5.1.4中央空調化學清洗過程中的分析(xī)監測.......193
5.1.5中央空調化學清(qīng)洗效(xiào)果的評價.........214
5.1.6中央(yāng)空調水係統清洗實例............224
5.2中(zhōng)央空(kōng)調通風係統的清洗.................229
VI中央空調請洗技術
5.2.1風道清洗(xǐ)流程..................229
5.2.2通風係統(tǒng)的(de)消毒..................232
5.2.3風道清洗現場的環境(jìng)保護..............237
5.3中央(yāng)空調清洗方案的設計與製定.............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(què)定清洗時機...................238
5.3.3對清(qīng)洗(xǐ)對象進行調研和分析.............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(qīng)洗原材料..................243
5.3.7清洗設備的選型..................247
5.3.8編寫(xiě)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(de)
化學清洗(xǐ)......................254
5.4.2xxxx大學辦公樓中央空調水係(xì)統的清洗.261
參考文獻
267
第1章(zhāng)中央(yāng)空調(diào)的概念、分類及運(yùn)行原理
對於中(zhōng)央空調,我們並不(bú)陌生,它(tā)是(shì)日常生產與生活中所應用的(de)一種空氣(qì)調節、空氣處理設備(bèi)。這裏,旨先來概要了解中央空調(diào)的(de)分類、結構及工作(zuò)原理。
1.1空氣調節(jiē)的相關概念
空氣調節(jiē),是一種用人為的方法處(chù)理室內空氣的溫度、濕度、潔淨度和氣流速度的技術,可使某(mǒu)些場所獲得具有-定溫度和一定濕度的空氣,以滿足使用者及生產過程的要求,改善(shàn)勞動(dòng)衛生和室內氣候(hòu)條件。
中央空調,是由一(yī)台主(zhǔ)機通過風道過(guò)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,並對中央空調有了簡單的認知(zhī)。本節中,來簡要了解中央(yāng)空調係統(tǒng)的分類(lèi)、結構及運行原理。
1.2.1中央空調係統的分類
中央空調係統(tǒng)一般由冷熱源部分、空氣處理部分、空氣輸送及分(fèn)配部分(fèn)、冷熱媒輸送和自動控製(zhì)部分(fèn)等組成。在工程中,由於空調場所的用途、性質、熱濕負荷等方麵的要求不(bú)同,空調係統可分為許多種類=
2中央(yāng)空調清洗技(jì)術
1.按使用目的分類
(1)舒適性中央空調舒適性中央空調要求溫度適宜(yí),環境舒適(shì),對溫度、濕度的調節(jiē)精度無嚴格要求,多用於(yú)住房、辦公室、影劇院、商場(chǎng)、體育館(guǎn)、汽車、船(chuán)舶、飛機等。
(2)工藝性中央空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較高,多用於電(diàn)子(zǐ)器件製造車間,精密儀(yí)器、計算(suàn)機機房和生物實驗室等。
2.按處(chù)理設備的(de)情況(kuàng)分類
(1)集中式空調係統集(jí)中式空調係統是指空氣處理設備和送、回風機等集中設在空調(diào)機房內,通過送、回風管道與被調節的空調場所相連,對空氣進行集中處理和(hé)分(fèn)配。
集中(zhōng)式空調係統的優(yōu)點和缺點見表1-1。
表1-1集中式空調係統的優點和缺點
1)空氣處理設備和製冷設備集中布置在機房內(nèi).便於(yú)集(jí)中管理和集(jí)中調節
2)過渡季節可(kě)充分利用室外(wài)新風,減少製冷機運行(háng)時間
3)可以(yǐ)嚴格控製室內溫度、濕度和空氣潔淨度
4)對(duì)空調(diào)係統(tǒng)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(guǎn)布置複雜,占用建築空間較多,安裝工作量大,施(shī)工周期較長
2)對於房間熱濕負荷變化不一致(zhì)或運行時間不一致的建築物,係統運行不經濟
3)風管係統各支路和風口的風量不(bú)易T衡.各房間由風(fēng)管連(lián)接,不(bú)易防火
(2)半集中式空調(diào)係統半集中式空調係統(tǒng)是指(zhǐ)送人空調(diào)房間的新風由空調機房集中處(chù)理,空調房(fáng)間內的空氣由分散在房間內的裝置處理的係統(tǒng)。
第1章屮央空調的概念、分(fèn)類及運行原理3
半集中式空調係(xì)統適用於空氣調節房間較多,且各房間要求單獨調節的建築物(wù)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、風機以及自控設備等組裝在一(yī)起的機組,分別對各被調房間進行(háng)調節。這(zhè)種機(jī)組一般(bān)設(shè)在被調房間或其相鄰室內,因此不需要(yào)集中空調機房。分散式係統使用靈潔,布(bù)置方(fāng)便,但維修工作量較大,室內衛生條件有時較差。
常用的分散式空調機(jī)組有:
1)恒溫(wēn)恒(héng)濕機組。它能自動地調節空氣的溫濕(shī)度,維持室內溫濕度恒定(dìng)。
2)普通空調器。有窗式、分體式和櫃式空調器等幾種形式。它與恒溫恒濕機組(zǔ)的差別在於無自動控製和電加熱、加濕設備,隻(zhī)是用於房間(jiān)降溫除濕。
3)熱泵式空調器。有窗式和櫃式等幾種形式。該機組夏(xià)季(jì)用來降溫,冬季用來加熱。
3.按負擔室內熱濕負荷所用的工作介質分(fèn)類
(1)全空氣(qì)式空調(diào)係統全空氣式(shì)空調係統是指空調房間的室內(nèi)熱濕負荷全部由經過處理的(de)空(kōng)氣來承擔的空調係統(tǒng)。它(tā)利用空調裝置送出風調節室(shì)內空氣的(de)溫度、濕度。由於空氣的比熱容小,用於吸收室(shì)內餘熱、餘濕的空氣(qì)需求量大,所以這種係統要求的風道截麵麵積(jī)大,占用建築物空間較多,
(2)全水式空調係統全水式空調係統(tǒng)是指全部由經過處(chù)理的水負擔室內熱濕負荷的係(xì)統。它是利用冷(lěng)凍機處理後的冷凍水(或鍋爐製出熱水)送往(wǎng)空調房間的風機盤(pán)管中對房間(jiān)的溫度、濕度進行(háng)調節的。
由於水的比熱容及(jí)密度比空(kōng)氣大,所以全水式係統的體積較全空氣(qì)式係統小,能夠節省建築物空間.但它不能夠解決房間通風換氣的問題。
(3)空氣-水式空調係統空氣-水式空調係統是指由經過處(chù)理的(de)空氣和水共(gòng)同負擔(dān)室內熱濕(shī)負荷的係統:該係統典型(xíng)裝置是(shì)
4中央空調(diào)清洗技術
風機盤管加新風係統。它既可(kě)解決全水式係統無法通(tōng)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空氣熱(rè)濕負荷的介質(zhì)。它利用直接蒸發的製(zhì)冷劑吸熱來達到調節室內溫度、濕度的目的。
4.按係(xì)統(tǒng)風量的調節方式分類(lèi)
(1)定風(fēng)量係統普通空調係統的送風量是(shì)全(quán)年固定不變的,並a按房(fáng)間最大熱濕負荷確定(dìng)送風量,稱為定(dìng)風量係統。實際上房間熱(rè)濕(shī)負荷不可能經常處於最(zuì)大值,而是在全年的(de)大部分時間低於最大值。當室內負荷減(jiǎn)少(shǎo)時(shí),定風量係統靠提(tí)高送風(fēng)溫度來(lái)維持室內溫度的恒定。這樣既浪(làng)費熱量(liàng),又浪費冷
±3.
Mo
(2)變(biàn)風量係統由於空(kōng)調(diào)房間的負荷是(shì)逐時變化的,如果能采用減少送風量(送風參數不變)的方法來保持室內溫度不變,則不僅(jǐn)節(jiē)約了提高送風溫(wēn)度所需的熱量,而(ér)且還由於處理風量的減少,降低r風機功率電(diàn)耗以及(jí)製冷機的製冷量。這種係統的運行費用相當經濟,對於大容量的空調(diào)係統尤為顯著。
5.按(àn)集中式空調係統處理的空氣方式(shì)分類
(1)循環式空調係統循環式空調係統也稱為全封閉式空調係(xì)統。循環式空調係(xì)統(tǒng)中,空調機組所處理的全部是再循環空(kōng)氣(室內回風),不補充(chōng)新風(fēng)。
循環式空(kōng)調(diào)係統能耗小,但由於沒有新風補充,因此(cǐ)隻適(shì)於在無人的環境中使用。
(2)直流式空調係(xì)統直流式空調(diào)係統中,空調機組所處理的空氣全部為新風。空調處理裝置(zhì)送入房間內(nèi)的空(kōng)氣進行熱濕交換後,全部排到室外。
直流式空調(diào)係統衛生(shēng)條件好,但能耗大、經濟性差,適用於散(sàn)發有害(hài)氣體、不宜使用回風(fēng)的場所。
(3)一次回風係統一次回風係統中,空調機組所處理的(de)
第(dì)1章中央空調的(de)概念、分類及運行原理(lǐ)5
是由新風(fēng)和循環空氣(室內回(huí)風)混合的氣體。它在空調箱內設有一個新(xīn)、回風混合室,新風量最小占總風量(liàng)的10%。-次回風係統應(yīng)用(yòng)較為廣泛,被大多數中央空調(diào)係統所采(cǎi)用。
(4)二次(cì)回風(fēng)係(xì)統二次回風係統是在一次回風係統的基礎上將室內回風分成兩部分分別引(yǐn)入空調(diào)箱中,一部分(fèn)回風在新、回風混合室混合,另一部分進人第二混合室與一次混合室出來(lái)後經過處理的氣體混合。
二次回風係統較一次回風係統更為經濟、節能。
1.2.2中央空調(diào)係統的組成及(jí)運行原理
1.集中式空(kōng)調係統
集中式空調係統屬於典型的全空氣係統,是中(zhōng)央空(kōng)調工程中最常用的係統之一。
集中式(shì)空調係(xì)統的結構組成(chéng)包括以下幾個部分。
U)進風部(bù)分空調係統必須引人室外空氣,常稱為“新風”。新風(fēng)量多少主要由係統的服(fú)務用途和衛生要求決定。新風的人口應設置在其周(zhōu)圍(wéi)不受汙染影響的建築物部位。新風(fēng)口連同新風道、過濾網及新風調節閥等設備,組成空調係統的進風部分。
(2)空氣處理設備空氣處理設備是對空氣進行過濾,以及各種熱(rè)濕處(chù)理、潔淨度處(chù)理的主要設備=包括空(kōng)氣過濾器、預熱器、噴(pēn)水(shuǐ)室、再熱器等。
(3)空氣輸送設備空(kōng)氣輸送設(shè)備的作用是將經過處理的(de)空氣按照預定要求輸送到各個(gè)空調房間,並從房間內抽回或(huò)排出一定量的室內空氣。它包括送風機、回風機(jī)、風道係統,以及裝在風道上的風道調節閥、防火閥、消聲器、風機減振器等配件。
(4)空(kōng)氣分配裝置空氣分配裝置的作用是合理地組織室內氣流,以保證工作區內有均勻的溫度、濕度、氣流速度和潔(jié)淨度。它包括設在空調房間內的(de)各(gè)種送風(fēng)口和回風口。
6中(zhōng)央空調清洗技術
(5)其他設備和裝置(zhì)除了上述四個主要部分以外,集中空調(diào)係統還有冷源、熱源以及自動控製和檢測係統。
2.直流式空調係統
集中式空調係統主要有三種:直流式(shì)空調係統、一次回風式空調係統、=次回風式空調係統。這裏先來了解直流式空調係統的組成(chéng)及工作原(yuán)理。
直流式空(kōng)調係統全部使用室外新風,空氣從百葉柵進人,經
圖1-1直流式空調(diào)係統
1一百葉柵2—空氣過濾器3—預加熱器4一前擋水板5—噴水排管(guǎn)及噴(pēn)嘴6—再加熱器7—風機
(1)直流(liú)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(shì)外空氣狀態為夂,)的新風經空氣過濾器過濾後進人(rén)噴水室冷卻去濕達到機器露(lù)點狀態£x(/、,<,)(習慣上稱相對濕度為90%~95%的空氣狀態為“機器露點”狀態),然後經過再熱器加熱至所需的送風狀(zhuàng)態點久(心、,</(,x)送人室內,在空調房間吸熱吸濕後達到狀態'(/^,d、),然後全部排出室(shì)外。整個處理過程可以寫為:
„降溫,加(jiā)熱ps..
乂+排出室外
上述處理過程(chéng)在圖上的表示如圖(tú)l-2a所示(shì)。
第1章屮央空調(diào)的概念(niàn)、分類(lèi)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(guò)程(chéng)b)冬(dōng)季處理過程
(2)直流式空調係統的冬季處理過程冬季室(shì)外空氣一(yī)般(bān)溫度低,含濕量小,要把這樣(yàng)的空氣處理到送風狀態必須進行加(jiā)熱和加濕處理。直流式空調係統的(de)冬季處理過程如下:
室(shì)外空氣狀態為%的新風經空(kōng)氣過濾器過濾後由預加熱器等濕加熱(rè)到%(心;,,</&)點(IF,]應當位於送風狀態點機器露點k的等(děng)焓線(xiàn)上),然後進人(rén)噴(pēn)水室絕熱加濕處理到心點,再從Ld點經再加熱器加熱至所需的送風狀態點送入室內,在空調房間(jiān)放(fàng)熱達到狀態點%後被排出(chū)室外。整個處理過程可以寫為(wéi):
等濕m,絕熱,等濕nM°d
—►排出室(shì)外
上述處理過程在U圖上的(de)表示如圖l-2b所示。
3.一次回風式空調係統
回風式空調係統有兩(liǎng)種:①一次回風(fēng)式空調係統,是在噴水室或表麵式冷卻器前同(tóng)新風進行混合的空調房間回風;②二次回風式空調係統,是與經過噴水室或(huò)表麵式冷卻器處理之後的(de)空氣進行混合的空調房間回風。
一次回(huí)風式空調係統如圖1-3所示。
8中央空調清洗技術
8
圖(tú)1-3-次回風式(shì)空調係統
1一(yī)新風U2—空氣過濾器3—電極式預(yù)加熱器4一表麵冷卻器5—排水口再加熱器7—風機8—精加熱(rè)器
(1)一次(cì)回風係統的夏季處理過程一次回風(fēng)係統的夏季處理過(guò)程如下:
室外(wài)空氣狀態為%(心、,‘的新風與來自空(kōng)調房間狀態(tài)為(wéi)N人h',4;)的回風混合(hé)至4,)後進人噴水室冷(lěng)卻去濕(shī)達到機器露點狀態£x(Ak>,d,J,然後經過再加熱器加熱至(zhì)所需的送風狀態久(A。、,屯,)送人室內吸熱、吸濕,當達到狀態N人h、,心,)後(hòu)部分排出室外,部分進入空氣處理係統與室外新鮮空氣混合,如此循環。整(zhěng)個處理過程可以寫為:
混合:廣冷卻/等溫£一
-排出室外
回風
上述處理過程在U圖(tú)上的表示如圖]4a所示。
一次回風式空調係統在噴水室內處理空氣所需(xū)的冷量(?。為
Qo=G(/iCs-h、)
式中(zhōng)隊——處理室所(suǒ)需冷量(kW);
G-係統送風(fēng)量(kg/s);
、--混(hún)合後空氣的熔(róng)(kj/kg);
第1章中(zhōng)央空(kōng)調(diào)的概念.分類及運行(háng)原理(lǐ)9
\—噴水室後空氣狀態的焓(kJ/kg)0
圖一次回風空(kōng)調係統空氣處坤.過程(chéng)a)夏季處理過(guò)程b)冬季處理(lǐ)過程
(2)一次回風係統的冬季處理過(guò)程一次回風係統的冬(dōng)季處理過程(chéng)如下:
冬季室外空氣狀態為麽^的新風與室(shì)內空氣(qì)狀態為M(hd,麽)的回風(fēng)混合(hé)至狀(zhuàng)態C/、,<„),進人噴水室(shì)絕(jué)熱加濕(噴循環水)到狀態點id(\d,<„),再(zài)經再加熱器(qì)加熱至送風(fēng)狀態Od(AUd,Ad)送入室內。在室內放熱散濕達到室內設計的空氣狀態點久(、、,</Nd)後,一(yī)部分被排出室外,另(lìng)一部分進人空氣處理係統與(yǔ)室外新風混合,如(rú)此循環。整個處理過程可以寫為:
絕熱等(děng)濕
d?Fs
排出室外
上述空氣處理過程在圖上的表示如圖14b所示。一次回風(fēng)係統冬季所需的加熱(rè)量為
<?i=G(/iOd-ALj)
式中*-----次回風冬(dōng)季係統所需熱量(kW);
G-冬(dōng)季送風量(kg/s);
10中央空調請(qǐng)洗技術
hOj-冬季送風狀態的熔(kj/kg);
/!,,—冬季處理過程中機(jī)器露點的焓(kj/kg):
4.二次回風式空調係統
二次回風(fēng)式空調係統是采用第二次回風代替(tì)再加熱(rè)器,如圖
圖1-5二次(cì)回風式空調係統
1一新風口(kǒu)2—過濾器3—一次回風管4一一次混合室5—噴霧(wù)室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(chù)理(lǐ)過程二次回風(fēng)空(kōng)調係統的夏季空氣處理過程如下:
夏季室外(wài)空(kōng)氣狀態為麽,)的新風與室內空氣狀態(tài)為;</、,)的第(dì)一次回風混合至狀態<,),進人噴水室冷卻除濕後到機(jī)器露點狀態4(d'J,然後再與狀態為N人h',麽,)的第二次回風混合至送風狀態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(zhěng)個處(chù)理過程可(kě)以寫
為:
第一次冷卻
/混合-'去濕'\第二次-0、」-.\、1一排(pái)出室外
T
回風
第(dì)1章中央空調的(de)概念(niàn)、分類及運行原理(lǐ)11
上述處理過程在/w/圖上如圖1七所示。
圖14二次回風空調係統夏季空氣處理過程
二次回風空調係(xì)統在噴水室內處理(lǐ)空氣所需的冷量隊為
<?0=(hc-h
式中<?。——處(chù)理室所需冷量(liàng)(kW);
G,—新風與第一(yī)次回風的總風量(kg/s);hCt——混合後空氣的焓(kj/kg);h、—噴(pēn)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(chéng)一般而言,冬季送風量與夏(xià)季相同。在冬季(jì)較寒冷的地(dì)區,室外新風與回風按最小新風比混合後,其焓(hán)值仍低於送(sòng)風所需的機器露點的(de)焓值,此時就要用預加熱器加熱第一次混合(hé)後的空氣,使其焓值等於A,.d,再送至噴水室絕熱加(jiā)濕,最後與第二次回風混合再加熱至送風狀態(tài)久(jiǔ)送(sòng)人空調房間。整個處理過程可以寫為:
加(jiā)熱絕(jué)熱
排出室外
上述(shù)過程可在(zài)A-rf圖上如圖1-7a所示。
12中(zhōng)央空調渚洗技術
a)
b)
[冬H-7S次回風(fēng)空調係統冬季空氣處理過程a)冬季空氣處(chù)理過程b)嚴寒空氣處理過程
預(yù)熱(rè)器的加熱量為(wéi)
<?i=Gi(/li,J_Acd)
再熱器的加熱量^為(wéi)Qi:
如果(guǒ)在嚴寒地區,就需要采用先加熱新風再與第一次冋風混合的係統、這種方法的送風狀態%、機器露點狀態。與上麵相同,不同之(zhī)處在於預熱(rè)器的位置和它的加熱量。被預熱後的新風%與第一次回(huí)風混合後的(de)焓值(zhí)Acd應等(děng)於機(jī)器露點狀態(tài)的焓值hljZ這種方案的空氣處理過程如圖l-7b所示,可以寫為:
„,預(yù)熱
仆d—仆(pú)d
、第一次_c絕熱
V混合’加濕d\第二次冉熱、£
〜-排出室外
回風
預熱器(qì)的加熱量仏(fó)為
Q\二Q("%-九wd)
式(shì)中Cw——新風風(fēng)量(kg/s)。
再熱器的加熱量麽(me)為
Q2-G(hOd-hCi)
第1煢中央空調的概念、分類及運行原理13
5.雙風道空調係統
雙風道(dào)空調係統(tǒng)采用(yòng)兩根風管(guǎn),一根稱為(wéi)冷(lěng)風風管,另一根(gēn)稱為熱風風管:兩根風管中的空氣設計有各自的參數,在各個房間的送風口前的混合箱內,按房間所需要的空氣參數進行混合,使其(qí)送風量和送風狀態能滿足各個房間的需要。
(1)係統結構雙(shuāng)風道空調係統一般為一次回風的(de)方式,風管形式為兩送一回1雙(shuāng)風道空調係(xì)統如圖1-8所示。
I?)1-8雙風道空調係統
1一空(kōng)氣(qì)過濾器2—空氣冷(lěng)卻器(qì)3—擋(dǎng)水板4一■級空(kōng)氣加熱器
5—離心式或軸流式風機6—■級空氣分配室7—二級空氣冷卻器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(jí)送風管13—誘導(dǎo)管14一'次冋風15—調風門
在雙風道(dào)空調(diào)係統中(zhōng),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(dōng)季玻璃窗麵的結露。
雙風道空調係統混合箱是
一個(gè)關鍵設備,其(qí)結構示意圖(tú)如圖1-9所示。
混合箱是用室內溫度控製器來改變冷風(fēng)及熱(rè)風比(bǐ)例的。它有兩種功能:
1)能根據房間負荷變化(huà)自動調節(jiē)冷熱(rè)風比例,以滿足
•14中央空調(diào)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(shí),造成的係統壓力變化不至於引起本房間送(sòng)風量的變(biàn)化。
混合箱的造價較高,在工程中可采用幾(jǐ)個風口(kǒu),或一個空調區用0個混(hún)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(gāo)3T。
冬季熱風溫度為35~4513過(guò)渡季節(jiē)熱風溫度為(wéi)25-35^3熱風量占(zhàn)總風量的50%-70%0
6.變風量空調係統
變風量空調係統(VariableAirVolume,簡稱VAV)的(de)工作原理(lǐ)如圖1-10所示。
空調係統變風量末(mò)端裝_____m_____
置的工作原理如下:J1
當空調送風通過VAVVAV*-«,I
末端時,借助(zhù)於房間(jiān)溫控
過濾冷卻盤管
VAV末端
I預熱盤(pán)管VAV風機
器,控製末端進風口多個調新節風閥(fá)的開閉,以不改變送
風溫度、改變送風量的方變風量空調係統的工作原(yuán)理'法,來適應空調(diào)負(fù)荷的變化。送風量隨著(zhe)空(kōng)調負荷的減少相應減少(shǎo),這(zhè)樣可減少風機和製冷機的動力負荷。
當係統送風量達到最小設定(dìng)值,仍需要調整室內空氣參數時,可直接通過加熱器再加熱,或起動一台輔(fǔ)助機吸取吊頂(dǐng)中的回風,送人末端機組內(nèi),與冷氣流混(hún)合後一起通過加熱器再加熱(rè)後送人房間,達到維持室內(nèi)空氣參數的目的
7.風(fēng)機盤(pán)管式空(kōng)調係統
風機盤管式空調(diào)係統(簡稱風機盤管機組)屬於空氣-水(shuǐ)式
第1章中央空(kōng)調的概念.分類及運行原理15
空調係統,是由風機、盤管、表麵式熱交換器和過(guò)濾(lǜ)器等(děng)部件組裝成一(yī)體的空氣調(diào)節設備、
(1)風機盤管機組的分類風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(shì)說(shuō)明
按結構形式分類立式暗裝時可安裝在窗台下,出風(fēng)口向上或向前;明裝時可(kě)放在室(shì)內任何適宜的位置上,出風口(kǒu)向L:、向前或向斜上方(fāng)均可
臥式一般要與建築物結構協調,暗(àn)裝在(zài)建築結構內部,出風口一般向下或左右偏斜
按(àn)安裝形式分類明裝直接擺放在空調房間(jiān)內(nèi)
暗裝安裝在建築結構(gòu)的頂棚屮
按進水(shuǐ)方向分類左(zuǒ)進(jìn)水風(fēng)機(jī)盤管的人水口在左側
右進水風機盤管的人水口在右側
按調節方式分類風量調節通過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
水(shuǐ)量調節通過調節風機盤管中風機的水流量,達到調節風機盤管製冷(lěng)量的目的
(2)風機盤管機組的結構(gòu)如圖1-11所示,風機盤管機(jī)組由風機、風(fēng)機電動機、盤管、空氣過濾器、凝(níng)水盤和箱體等部件構成。風機盤管在調節方式上,一般采用風量調節、水量調節和旁通風門(mén)調節三種調節方式。
1)風機。風機盤管機組的風機有離心(xīn)式和貫流式兩種形式。風機的風量為250~2500m3/h。
2)風機電動機:電動機(jī)一般采用單相電容運轉式電動機,通過調節輸入電(diàn)壓來改變風機電動機的(de)轉速,使風機具有(yǒu)高、中、低三擋風(fēng)量,以實現風量調(diào)節的目的。
3)盤管。盤管一般采用的材料為純銅管,用(yòng)鋁片作其肋(lèi)片
16中央空調清洗技術
(又稱為翅片)。銅(tóng)管外徑一般為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(liǎng)排、三(sān)排和四(sì)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)臥式風機盤管1一控製器2—電動機(jī)3、5—箱體4一風機6—盤管7—出風格柵8—凝水盤
4)空氣過濾器。空氣過濾器一般采用粗(cū)孔泡沫塑料、纖維織物或尼龍編織物等材料製作(zuò)。
(3)風機盤管(guǎn)空調係統的新風供給方式(shì)風機盤管空調係統(tǒng)的新風供給方式如圖1-12所示。
1)采用房間縫隙自然滲入(rù)供給新風。如圖l-12a所示,風(fēng)機盤管處理的隻是空調房間中的循環空氣。采用此(cǐ)種空氣處理方法,可使係統的初投資和(hé)運行費(fèi)用(yòng)都比較低,但空調房間內空氣的衛生要求難以(yǐ)保證。
2)從(cóng)風機盤管背麵牆洞引人新風。如圖l-12b所示,將風機盤管靠外牆安裝,在外牆上開一適當的洞口,用風道與風機盤
第1章中央空調的概念.分類及運行(háng)原琿17
管相連接(jiē),從室外側直接引入新風。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(de)供給。
3)采用獨立的新風係統供(gòng)給新風。如圖l-12c、d所示,把來自室外的(de)新風經過處理後,通過送風管道送人各個空調(diào)房間,使新風也負擔一部分空調負荷=
圖1-12風(fēng)機盤管的四種新風供(gòng)給(gěi)方式a)室外滲人新風b)新風從外牆洞口引人c)獨立的新風係統(上部(bù)送(sòng)人)d)獨立的新風係統送人(rén)風機盤管
采用獨立的新風供給係統時,做法是將風機盤管的出風口和新風係統的出風口並列,外罩一個整體格柵,如圖1-12C所示,使新風與風機盤管的循環風先混合,然後再送(sòng)人空調(diào)房(fáng)間內(nèi)。
圖l-12d所示的做法(fǎ)是將處理後的新風先送人風機盤管內部,使新風(fēng)與風機盤管的回風混合後再經過盤管,此時新風與回風混合的效果比機外混合的效果要好,是一(yī)種比較理想(xiǎng)的空(kōng)氣處理方式。
第2章中央空調係(xì)統主要結構部件
在第1章中,我們對中央空調係統的結構組成有了一個(gè)大(dà)致的r解(jiě)。總體而言,中央空調係統一般都(dōu)包括冷熱源、冷(熱)水係統和(hé)空氣調(diào)節係統等三個基礎組(zǔ)成部分。下麵我(wǒ)們來對這三個基礎部分做具(jù)體的了解=
2.1中央空調係統(tǒng)冷、熱源
中央空調的工作(zuò),在夏季必(bì)須要(yào)有充足的冷源,在冬季必須要有充足的熱源。
2.1.1中央空調係統的(de)冷源和熱源
1.冷、熱源
(1)冷源中央空調的冷源分(fèn)為自然冷源和(hé)人工(gōng)冷源。自(zì)然冷源主要有地下水或深井水(shuǐ),但其使用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)熱源中央空調的(de)熱源也分為自然的和人工的兩種3自(zì)然熱(rè)源指太陽能和地熱,它的使用受到自然條件等多(duō)方麵的限製,因而使用並不普遍。人工熱源指通過(guò)燃煤、燃氣(qì)、燃油(yóu)鍋(guō)爐或熱泵機組等產(chǎn)生熱(rè)量。目前主要采用人工熱源。
2.冷水機組
製冷(lěng)機組.即把壓縮機、輔助設備及附件(jiàn)緊湊地組裝在一起、專供各種用冷目的使用的整(zhěng)體式製冷裝(zhuāng)置,
製冷機組具有結構緊湊(còu)、外形(xíng)美(měi)觀、配件齊全、製冷係統的流程簡單等特點_機組運到現場(chǎng)後隻需簡單安裝.接上水、電即
第2章中央(yāng)空調係統主要(yào)結構部件19
可投入使(shǐ)用、不僅選型設計和安裝調試大(dà)為簡捷,節省(shěng)占(zhàn)地麵積,而且(qiě)操作管理也方便,在很大程度上提高了設備運行的可靠性、安全性和(hé)經濟性。因此,在工程(chéng)設計中應(yīng)優先選用製冷機組。
采用水作為被冷卻介質的製冷(lěng)機組稱為冷水(shuǐ)機組。目前,空調工程中應用(yòng)最多的是蒸汽壓(yā)縮(suō)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見表2-1。
表2-1冷水機組的分類
分類方法類型
按壓縮機的形中央空調使用的壓縮機(jī)有活塞式、螺杆式(shì)和離心式::種,以活
式(shì)分類塞式壓縮機為最多
按冷(lěng)凝器冷卻方式分類可分為水冷式(shì)、風冷式和(hé)蒸(zhēng)發冷卻式三種
按能量利(lì)用方可(kě)分為單冷型、熱泵型、熱(rè)回收型單冷、冰蓄冷雙功能型等:常(cháng)
式分類用的中央空調一般為(wéi)熱泵型
按密封方式分類可分為全封(fēng)閉式、半封閉式(shì)和幵啟式三種
按能量補償方可分為壓縮式和吸(xī)收式兩種。壓縮式即利用電力補償,吸收式
式分類即利用燃料補償(cháng):目前我國使用的空調幾乎都(dōu)為電力補償式
按熱源分類在吸收式空調係統中(zhōng),按(àn)其熱源的不同可分為熱水泵、蒸汽型和直燃型三種:所使用的燃料有柴油、煤油、汽油和天(tiān)然氣
按(àn)製冷劑分類中央空調使用的製冷劑有氟製冷劑(R22、R123和R134a)和氨製冷劑兩種:目前使用(yòng)R22的機型為最多
按冷水出水溫度分類可分為JOX:、13*^和15T幾種
3.壓縮式冷水機組的結構(gòu)組成(chéng)及工作原(yuán)理
(1)結構組成壓縮式冷(lěng)水機組由製冷壓縮機、冷凝器、
20中央空調渚洗技術
節流閥(fá)和(hé)蒸發器四個大部件組成,四大部件通過管(guǎn)道連接成(chéng)一個封閉的(de)係統3除了(le)這四個部件外,還有(yǒu)一些輔(fǔ)助設備,如油分離器、儲油器、空氣分(fèn)離器和緊急泄氨器(氨係統用)、幹燥過濾器(氟裏昂係統用)等。
(2)製冷(lěng)原理壓縮式冷水機組(zǔ)的製冷原理是:
壓縮機將蒸發器內的(de)低溫低壓製冷劑氣體吸人壓縮機(jī)機體
內,經過壓縮機壓縮(suō)做功,使製冷劑氣體的(de)壓力和溫度(dù)都升高,然後進人冷凝器。在冷凝器內,高壓高溫的製冷劑氣體與冷(lěng)卻水或空氣進行熱交換,把熱量傳遞給冷卻水或空氣,使製冷劑氣體放熱而凝結為液體。高壓的(de)製冷劑液體(tǐ)再經過(guò)節流閥降壓後進入蒸發器=在蒸(zhēng)發器內,低壓(yā)製冷(lěng)劑氣體吸收冷媒水的熱量而汽化,同時使冷媒水的(de)溫度降低,成為所需製取的冷凍水。蒸發器中汽化(huà)形成(chéng)的低壓低溫(wēn)製冷劑氣體又被製冷壓縮機吸人壓縮。
如此周而複始(shǐ),不斷循環,便能連續製出冷凍水。參見(jiàn)圖.
2-1。
圖2-1單極蒸汽壓縮式冷水機組製冷(lěng)循(xún)環原理圖(tú)1一(yī)冷凝器2—節流閥3—蒸發器(qì)4一壓縮機
4.吸(xī)收式冷水機組的結構組成及工作原理
(1)結構(gòu)組成吸收式冷水機組(zǔ)的基本結構組成如圖2-2所
示。
(2)製冷(lěng)原理吸收式冷(lěng)水機組也是利用液(yè)態製冷劑在一定壓力和低溫下吸熱汽化而(ér)達到(dào)製冷目的的。
第2章屮(chū)央空調係統上要結構部件21
在吸收式製冷裝置中,促使製冷劑循環的方式和(hé)壓縮式製冷裝置不同,它是利(lì)用(yòng)二(èr)元液體在不同壓力和溫度下能釋放和吸收製冷劑(jì)的原料(liào)進(jìn)行(háng)循環,它(tā)需有製冷劑(jì)和吸收劑兩種工質,主要消耗熱能而不是機械能(néng)目前應用的(de)工質對主要有兩種:氨(製(zhì)冷劑)-水(吸收劑)和溴化鋰(吸(xī)收劑(jì))-水(製(zhì)冷劑)工質對。參見(jiàn)圖2-2。
1
圖2-2吸收(shōu)式冷水(shuǐ)機組的基本結構組成1一冷凝器2—發生器3_溶液泵4一液體節流閥5—吸收器6—蒸發(fā)器7—節流(liú)閥
在此係統中,冷凝器(qì)、節流閥、蒸發器中的工作介質是製(zhì)冷劑,但(dàn)在吸收器和蒸發器中除了製冷劑外,還有吸收劑。吸收器中(zhōng)的吸收劑吸收蒸發(fā)器出來的製冷劑蒸氣,吸收後的混合(hé)液又經溶液泵加(jiā)壓送到發生器,發生器中通過加熱將(jiāng)製冷劑解析出來,吸收劑則回到吸收器中,製冷劑進(jìn)入冷凝器被冷凝成液體經節流降壓後進人蒸發器,吸(xī)收被冷卻(què)物體的(de)熱(rè)量後變成蒸(zhēng)氣,如此循環(huán)不息地製取冷量。
2.1.2壓縮式冷水機組
這裏(lǐ),我們就幾種壓縮式冷水機組的結(jié)構組成、分類及典型製冷流程做一具體的(de)了解。
22中央空調清洗技術
1.活塞式冷水機組
(1)結構組成冷水機(jī)組中以活塞式壓(yā)縮機為主機的稱為活塞式冷(lěng)水機組。它是將活塞式壓縮機、蒸發器、冷(lěng)凝器和節流機構、電控櫃等設備組裝在一個基(jī)座上,其(qí)內(nèi)部連接管已在製造廠完(wán)成裝配,用戶隻需在現場連接電氣線路和外接水管(guǎn)即可投人運行。製冷劑一般采用氟(fú)裏昂,目前常用R22。
(2)分類(lèi)活塞式冷水機組(zǔ)的分(fèn)類(lèi)見(jiàn)表2-2。
表2-2活塞式冷水機組的分類
分類方法類型
按冷(lěng)凝器的(de)冷卻(què)介質分(fèn)類可分為水冷式和風冷式兩種。目前(qián)國(guó)產活塞式(shì)水冷機組多為水冷式,水冷機組按總體結構形式可分為(wéi)普(pǔ)通型和模(mó)塊型兩種:製冷(lěng)循環均(jun1)為單極壓縮(suō)製冷
按壓縮機的結構形可分為開啟式活塞壓(yā)縮機、半封閉式活塞壓(yā)縮機和全封閉
式分類式活塞壓縮(suō)機
按機組的功能分類可分(fèn)為(wéi)單冷型(xíng)、熱泵型和熱回收型
(3)外形及典型製冷流程
1)外形(xíng)。活塞式水冷型冷水機組(zǔ)的外形如圖(tú)2-3所示。
2)典型製冷流程。活塞式水冷型冷(lěng)水機組主機有開啟式、
第2章中央空調係統主(zhǔ)要(yào)結構部件23
半封閉式和全封閉式,主機由單(dān)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(jī)組(zǔ)多采用兩個獨立的製冷回路,當一組發生故障或保護裝置跳脫時,另一組仍(réng)能繼續運(yùn)行。冷凝器為水冷臥式殼管式,冷卻管多采用(yòng)低(dī)肋滾壓螺紋管,冷卻水在管內流動,製冷劑蒸氣在管外凝結。冷凝器筒體(tǐ)冷卻水進、出管接口為下進上出。冷凝器(qì)筒(tǒng)體上裝有高壓安全閥,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。參見圖(tú)24。
圖(tú)24活(huó)塞式水冷(lěng)型冷水機組典型流程圖1一活塞式壓縮機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9一橡膠軟接頭10—水過濾器11-蝶閥12—止回閥13—冷水泵14一壓力表15-溫度計(jì)16—膨脹水箱17—空調末端裝置(zhì)18—冷卻塔19一流量開關
蒸發器為幹式殼管式,傳熱(rè)管采用內外帶翅片的高效傳熱管,R22在管內汽化,冷水在管外(wài)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,低壓氟裏昂氣體進人壓縮機1,經壓(yā)縮後,進入(rù)冷凝器2,蒸氣冷(lěng)凝成液體,進入氣液熱交換器3,被來自(zì)蒸發器(qì)的低壓蒸(zhēng)氣進一步過冷,過冷後的液體,經幹燥過濾器4、電磁閥5,並在熱力膨脹閥6內節流到(dào)蒸發壓(yā)力後進入蒸發(fā)器,R22液體在(zài)蒸發器7內(nèi)汽化,吸(xī)收冷水的熱量
24中央空調清洗技術
後經氣液熱交換器3,被來自冷凝器的高溫液體加熱,重新進人(rén)壓縮(suō)機,如此不斷(duàn)地循環。
冷水(shuǐ)機組上一般裝有(yǒu)電控櫃和微電腦,設有安(ān)全、自動保護和自動調(diào)節裝置,對冷水水溫可進行調控,機組故障可顯示、可自動診斷,對多機頭機組,壓縮機可自動輪流起動,機組參數和運行時(shí)間可進行顯示和自動存儲。安全保(bǎo)護裝置有冷卻水斷水、油壓、冷水低溫(wēn)防凍、缺相、欠(qiàn)電壓、過載保(bǎo)護,壓縮(suō)機內有溫度保護等。
2.離心式冷水(shuǐ)機組
(1)結構(gòu)組成采用離心式壓縮機為主機的冷水機組,稱為離(lí)心式冷(lěng)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以及輔助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(gāo)速下旋轉的葉輪對氣體做功,使其流速增加(jiā),然後通過擴壓器使氣體減速,將氣體的動能轉化為壓力(lì)能,這樣使氣體的壓力得到提高。
離心式製冷機組大多用於大型空調係統的製冷站。
(2)分類(lèi)離心式冷水機組的分類見表2-3。
表2-3離心式冷水機組(zǔ)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散型
按壓縮機與主電動機連接方式分類可分為開啟式和封閉式(半封閉、全封(fēng)閉)
按蒸發(fā)器和冷凝器的組(zǔ)裝方式分類(lèi)可分為單筒式、雙筒(tǒng)式(雙筒豎放、雙筒水平放)
按(àn)壓縮機級數分類有單(dān)極、雙極、三(sān)極
按驅動方式(shì)分類有蒸汽輪機、燃氣輪機、電(diàn)動機(低壓電380V、高壓電4000~6000V)
按冷凝器的冷凝方式分類有水冷式(shì)和風冷式
第2章屮央空調係統主耍結構部件25
(3)典型製冷流程離心式冷水機組的冷凝器和蒸發器均為臥式殼管式,並采用滾軋低(dī)翅(chì)片銅管以增加氟裏昂的傳熱麵積,提高傳熱效率。如圖2-5所(suǒ)示(shì),為19XRT型離心式冷水機組係(xì)統製冷流程圖3
閣2-519XRT型離心式冷水機組係(xì)統(tǒng)製冷流程圖
----機組工藝管道..電線
1一導(dǎo)葉(yè)2—壓縮機3—電動機4—膨脹機(jī)5—過(guò)濾器6—主閥7—旁(páng)通閥(fá)8—浮球閥室9■-液體過冷器W—冷凝器(qì)!1_蒸發器
工作時,蒸發器(qì)內低溫(wēn)低壓的(de)製冷劑蒸氣經吸(xī)氣閥被(bèi)壓縮機吸(xī)人,經離心壓縮機升溫升壓後送入冷凝器,並在冷(lěng)凝器中冷凝成液體:由於冷凝器與蒸發器之間有一定壓差,冷凝(níng)後的製冷劑液體(tǐ)經高(gāo)壓(yā)浮球閥節(jiē)流減壓後進人蒸(zhēng)發器底部(bù),並在蒸發器中汽化_汽化時吸人冷凍水的熱量,使冷凍水得到冷卻而實(shí)現製(zhì)冷。
由於(yú)離(lí)心式壓縮機的製冷係統比較(jiào)龐(páng)大(dà),管路也比較複雜,不能用離(lí)心壓縮機本身對係統進行壓(yā)力試漏、抽真空和對係統中(zhōng)
26中央空調淸洗技術
的空氣進行排出(chū)及製冷劑的回收等,故(gù)用製冷劑回收裝置,它的作用是可以代替(tì)真空泵對製冷係統抽(chōu)真空,在沒有高壓氣源的情況下可作為機組充壓試漏的(de)氣源,用於排出泄漏到係統的空氣和回收(shōu)混合氣體中的製冷劑,這是回收裝置的主要功能、
離心式冷(lěng)水機組有單獨的液壓潤滑係統:它由油泵、電動機、油冷卻器、油過濾器、油壓調節閥、油箱等組成,油泵電動機(jī)浸在冷凍機油內。油泵出口的潤滑油(yóu)主要是潤滑(huá)和冷卻壓縮機的軸承、減速器齒輪和軸承(chéng)以及壓縮機電動(dòng)機的軸承(chéng)等。
3.螺杆式冷水(shuǐ)機組
(1)結構組(zǔ)成螺杆式壓縮機是一種回轉式(shì)的容(róng)積式氣體壓縮機(jī)。螺(luó)杆式(shì)冷水機組-般由螺杆式製冷壓縮機、冷凝器、蒸發器、油分(fèn)離器以(yǐ)及自控元件和儀表等組成。
(2)分類螺杆式冷(lěng)水機組的(de)分類見表(biǎo)24、
表24螺杆式冷水機組的分類
分類方法類型
按壓縮機的內結構形式(shì)分類町分為單螺杆式仄縮機和雙螺杆式壓縮機
按壓縮機的外結構形式分(fèn)類口了分為立(lì)式和臥式圧縮機
按電(diàn)動(dòng)機連接結構形(xíng)式分類可分為開啟式、半開(kāi)啟式和封閉式螺杆壓縮機(jī)
按冷凝器的冷凝方式分類可分為水冷式和風冷式
按用途分(fèn)類可分為單冷型和熱泵型
(3)典型製冷(lěng)流程如圖24所示,為螺杆式(shì)冷水機組的典型製冷流程圖。
螺杆式冷水機組有多種形式。根據采用壓(yā)縮機的台數不同,可分為單機頭和多機(jī)頭機組;根(gēn)據(jù)機組的使用目的不同可分為單冷型和熱泵型機組,這(zhè)些機(jī)組各有特點。
1)水冷式機組
①單機頭螺杆式冷水機組。單(dān)機頭螺杆式冷水機組是傳統形
第2章中央空調係統主要結構部件27
式,其製冷範圍為120~1300kW。它是由螺杆壓縮機、蒸發器、冷凝器、油(yóu)分離器(qì)、控製箱、起動櫃等主要部件組成。其(qí)主要(yào)工作原理如下。
4壓縮機
電(diàn)動(dòng)機1
冷卻水出水I
---.
I
冷卻水進水I
I
冷水進本:冷zf岀(chū)水
一冷凝器-
十燥過濾器(qì)4蒸發器(qì)
油分配器
-O,
±
f-——油分離器-
界流閥電磁閥
油精過濾器
h
圖2>6螺杆式冷水機組的典(diǎn)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(cóng)蒸發器中吸人製冷劑蒸(zhēng)氣(qì),壓縮機(jī)的吸人降低T蒸發器中的壓力,使(shǐ)留(liú)存的製冷(lěng)劑在低溫下汽化,製冷劑汽化所需的熱量來自蒸發(fā)器管中流動的水。被(bèi)吸收了熱量(liàng)的水溫度(dù)降低後送入空調係統。製冷劑吸收水(shuǐ)的熱量後(hòu)變成製冷劑蒸氣進入壓縮機。經壓縮後,製冷(lěng)劑的溫度(dù)提(tí)高,使(shǐ)排出的(de)製冷(lěng)劑(jì)蒸氣溫度高於冷(lěng)凝(níng)器中冷卻(què)水的溫(wēn)度,因此.製冷劑蒸氣將熱量排放給冷卻(què)水後變為液體,,液體(tǐ)製冷(lěng)劑經過過冷器(qì)和節流(liú)閥(fá)進人蒸發(fā)器,繼續進行循環3
B.電動機冷卻循環:電動(dòng)機冷(lěng)卻循環是(shì)依(yī)靠來(lái)自冷凝器底(dǐ)部的液態製冷劑,其流動是依(yī)靠電動機運轉產生的壓差。製冷機(jī)通過(guò)截止閥、幹燥過(guò)濾器和視鏡(jìng),經過(guò)電動機孔(kǒng)板後進人電動
28中央空調(diào)清洗技術
機(jī)=電動機孔板的功能是控製流到轉子和軸向排氣口之間的製冷劑量。製冷劑在電動機殼體的底部聚集起來(lái),通過電動機冷卻排液口流到蒸發器內。
單機(jī)頭機組(zǔ)主要應用在(zài)負載(zǎi)較為穩定、機組常年運行的場合,或在(zài)大中(zhōng)型空調中與離心式機組配合使用。
②多機頭螺杆式冷水機組。多機頭螺杆式冷水機組的適用冷量範圍為240~1500kWSl
多機頭機組主要特點如下:
A.可以根據負載需要調節運行(háng)壓縮機台數,能大大提高(gāo)冷水機組在部分負荷下運行的效率。B.對於部分使(shǐ)用多(duō)回路設計的機組,在某一回路需維修保養時,其(qí)他回路仍可正常(cháng)運行,提高部分負荷製冷量,大大(dà)方(fāng)便了用戶:C.相對於單機頭機組,多(duō)機頭機組由於使用(yòng)的壓縮機容量小,故機組滿負荷效率相對較
低3
2)風冷式冷水機組。風冷式冷水(shuǐ)機組工作流程與(yǔ)水冷機組大致(zhì)相同,所不同(tóng)的是水冷式機組的冷凝器采用殼管式換熱(rè)器,而風(fēng)冷(lěng)式(shì)機組的冷凝器采用(yòng)翅片式換熱器=
風冷式冷水機組的(de)特點如下:
①冷(lěng)水機組的(de)效率與冷凝溫度有關,水(shuǐ)冷式機組冷(lěng)凝溫度決定於室外濕球溫度,對於濕(shī)球溫度變化不大且較低的地方較適用=風冷式機組冷凝溫度決定於室外幹球溫度(dù),在室外幹(gàn)球溫度下降時,可大幅度降低耗電量,故風冷式機組在南方(fāng)地區應用相當廣泛。
②風冷式機組不(bú)需配水泵、冷卻塔,不需冷卻塔補水,水係統清(qīng)潔,使用方便3在缺水地區,超高層建築、環境要求較高的場合,也具有優(yōu)勢。
③在滿負荷狀態下(xià),風冷機組耗電量大於水冷機組,但由於在(zài)室(shì)外幹(gàn)球溫度下降時,耗電(diàn)量可大大降低,研究表明,總的來(lái)看風冷式機組全(quán)年耗電量(liàng)並不比水冷式機組高(gāo)多少。加上水冷機組在設備保養方麵的費用(yòng)較(jiào)風(fēng)冷高,風冷機組費用可能還低於水
第(dì)2章屮央空(kōng)調係統i:要結構部件(jiàn)29
冷機組、
3)風冷熱泵式冷熱水機組(zǔ):風冷熱(rè)泵式(shì)冷熱水機(jī)組的優點是(shì)安(ān)裝使用方便,省卻了複雜的冷卻水係統和鍋爐加熱係統,具有夏季供(gòng)冷水和冬(dōng)季(jì)供熱水的雙重功能。由於空氣作為熱源和冷源,可(kě)以大大節(jiē)約用水,也避免了水源水質的汙染。將風冷熱泵式冷熱水(shuǐ)機組放在(zài)建築物頂層(céng)或室外平台即可工作,省卻了專用的(de)製冷機房和鍋爐房。但風冷熱泵機組由於采用翅片式換熱器,體積較(jiào)大;另(lìng)外由於空氣中含有水分,空氣側表(biǎo)麵溫度低於01時.翅片表麵會結(jié)霜,結霜後傳熱能(néng)力(lì)就會下降,使(shǐ)製熱量減少,所以風冷(lěng)式熱泵機組在製熱工況下工作時,要定期除霜。
4.漩渦式製冷機(jī)組
漩渦式製冷壓縮(suō)機是目前比較先進的一種技術。
漩渦式製冷壓縮機與(yǔ)往複式製冷壓縮機相比(bǐ),具有(yǒu)效率高5%~6%、噪聲低3~5dB(A)、零部件少80%、重量輕(qīng)4()%、體積小(xiǎo)49%、節約能耗5%~6%、振(zhèn)動小等特點(diǎn)。
漩渦式製冷壓縮機主要由漩渦轉子(zǐ)、漩渦定子、電動機(jī)轉子、電(diàn)動機定子、偏心軸、主軸承、潤滑部件及機(jī)殼等組成2.1.3吸(xī)收式(shì)冷水機組
吸收式冷水機組按應用的工質可分為溴化鋰(lǐ)吸(xī)收式冷水機組和氨水吸收式冷水機組:
1.溴化鋰吸收式冷(lěng)水機組
(1)分類溴化鋰吸收式冷水機組(zǔ)的分類見表2-5
表2-5溴化(huà)鋰吸收(shōu)式冷水機組的分(fèn)類
分類方(fāng)法丨
類型
說
明
按使(shǐ)用的能源分類
蒸汽(qì)型
使用蒸汽作(zuò)為驅動能源。有單效型和雙效型兩(liǎng)類。單效型工作蒸汽壓力為0.03~0.06Mf>a(表).《效型工作蒸汽壓(yā)力一般為0.4-0.8MPa(表)
30中央空調清洗技術
(續)
分類方法類(lèi)型說明
按(àn)使用的能源分類熱水(shuǐ)型使用熱水為熱源的溴化鋰(lǐ)機組(zǔ),可以用工業餘熱(rè)、廢熱(rè).地熱熱水,太陽能熱水為熱源熱水型可分為單效熱水型和雙效熱水型:單效型機組熱水的溫度為85〜150r,雙效型熱水溫度(dù)為(wéi)150〜200(
直(zhí)燃型-般以油、氣等可燃物質為燃料。一般為(wéi)冷熱水機組。不僅能夠製(zhì)冷,而且可以采暖及提供衛生熱水。直燃型可分為燃油型、燃(rán)氣型和雙燃料等
太陽能羽利用太陽能(néng)集熱裝(zhuāng)置獲取能量。有直接加熱方式和利(lì)用集熱器先加(jiā)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型機組相同。
根據丄作循環的形式(shì)分類製冷循環(huán)型製冷循環型機組即通常所說(shuō)的冷水機組,隻能製取(qǔ)冷凍水
製(zhì)冷、製熱循環型製冷、製熱循環型機組即冷熱水機組,就是將溴化鋰機組、鍋爐茛接吸收式機組配套,組成直燃機組,進行製冷或製熱循環其具釘燃料廣(guǎng)、不需要(yào)另外配套鍋爐和(hé)鍋爐房(fáng)、製冷與采暖及(jí)提供衛生熱水(三用)等特點
(2)製冷原理溴化鋰吸收式製冷原理同蒸氣壓縮機製冷原理相同,都(dōu)是利用液態製冷劑在低溫、低壓條件下,蒸發、汽化吸收載冷劑的熱負荷,產生製冷效應。不同的是,溴化鋰吸收式製冷是(shì)利用“溴化(huà)鋰-水”組成的二元液體為(wéi)工質對完成(chéng)製冷循環的。
在溴化鋰吸收式製冷機內循環的二元工質對中,水(shuǐ)是製冷劑,水在真(zhēn)空(絕(jué)對壓力為934.6Pa)狀態下(xià)蒸發,具有較低的蒸發溫度(6T),從而吸(xī)收載冷劑的(de)熱負荷,使之溫度降(jiàng)低,源源不斷地輸出(chū)低溫(wēn)載冷劑(水)。工質對中溴化(huà)鋰水溶液則是吸收劑,可在常(cháng)溫和低溫下強烈地吸(xī)收水蒸氣,但在高(gāo)溫下又能
第2章中央空調係統夂要結構部件31
將其吸收的水分釋放出(chū)來。製冷劑(jì)在二元工質(zhì)對中,不斷地被吸收或釋放出來。吸收和釋放周而複始,不斷循環,因此(cǐ),蒸發製冷循環也連續不斷。製冷過程需要的熱能可從蒸汽(qì)以及地下熱水(50T以上)中獲得,也可利用餘熱、廢熱。在燃油或天然氣(qì)充足的地方,可利用直燃式溴(xiù)化鋰吸收式冷水機組製取低溫水。這些特征充分表現出溴冷機良好的經濟性能,促進了(le)溴冷(lěng)機(jī)的發(fā)展。
(3)單(dān)效溴化鋰吸收式製冷機(jī)組的結構組成及製冷循環原理
1)結(jié)構組成。單效溴化鋰吸收式製冷循環係統基本由五(wǔ)個換熱器組成,即發生器、冷凝器、蒸發器、吸收器和熱交換器(qì)。
2)製冷循環原理:如圖2-7所示為單效溴化鋰吸收(shōu)式製(zhì)冷循環(huán)流程圖。
閣2-7單效溴化鋰吸收式製冷循環流程圖I一吸收器2—發生器泵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(qì)
32中央空調清洗技術
此流程(chéng)可以看作是兩個循(xún)環組合而成的,左(zuǒ)側為製(zhì)冷劑(jì)循環,與壓縮式製冷循環相同,右側是溶液循環,是吸收式製冷(lěng)特有的循環(圖中虛(xū)線為虛設的分界線)。
左側的製冷劑循環,由冷凝器、節流閥和蒸發器組成,製冷劑是水:在發(fā)生器中產生的較高(gāo)壓力的過熱蒸汽(比吸收器中的壓力高,但低(dī)於大氣壓)進人冷凝器,被冷卻介質冷卻成飽和水;然後經過節流閥節流降壓,其狀態變為濕蒸汽,即(jí)大部分是低溫飽和狀態的液體水和少量飽和蒸汽的混合物;其中的低(dī)溫飽和水在蒸發器中吸(xī)熱汽化而產生冷效應,使被冷卻對象降(jiàng)溫,蒸發器中汽化的水蒸氣被(bèi)吸收器中(zhōng)的濃溶液吸收。
右側的溶液循環(huán),由發生器、吸收器、溶液泵和溶液熱(rè)交換器組成。在吸收器(qì)中(zhōng),來自發生器的濃溶液具有較強的吸收能力,吸收來自蒸發器的低(dī)壓水蒸氣,變成稀溶液:稀溶液被溶液(yè)泵加壓,經溶液熱交換器被濃溶液加熱後送人發生器;在發生器中被加熱介質(如加熱蒸汽、熱水等)加熱而沸騰,稀溶液中的製冷劑蒸汽(qì)離開發生(shēng)器進入冷凝器,稀溶(róng)液濃(nóng)縮為濃溶液;濃溶液經溶液熱交換器進入吸收器繼續(xù)吸收蒸發器來的冷劑水蒸氣-溶液循環(huán)中采用熱交換(huàn)器的目的是為了節能,因為稀溶液要(yào)進人發(fā)生器加熱汽化,濃溶液進人(rén)吸收器要降溫產生吸收能力,兩(liǎng)者進行熱交換,從(cóng)而起到節能的目的。吸收器中設有冷卻管,由十吸(xī)收過程是放熱過程,需要冷卻介質如冷卻水帶走吸(xī)收熱.
(4)雙效溴化鋰吸收式製冷(lěng)循環原理雙(shuāng)效溴化鋰吸(xī)收式製冷循環的(de)形式較多,下麵(miàn)就串聯流程和並聯流程分別(bié)進(jìn)行介紹,
1)串聯流程。如圖2-8所示(shì)為串聯流程(chéng),它與單效型(xíng)的區別是增加了一個高壓發生器和一個高溫熱交換器:,
其製冷循環原理如下:
稀溶液經溶液泵加壓(yā),先後進入低(dī)溫(wēn)熱交換器和高(gāo)溫(wēn)熱交換器(qì),再進(jìn)入高壓(yā)發生器;在(zài)高(gāo)壓發生(shēng)器內.稀溶液被加熱濃縮成
第2章屮央空調係統t要結(jié)構部件33
中間濃度的溶液,解(jiě)析出來的高溫水蒸氣作為低(dī)壓發生器中的加熱熱源:同時.中間濃度的溶液經高溫熱(rè)交換器放熱降溫後進(jìn)入低壓發生器;在低壓發(fā)生器中,高壓發生器產生(shēng)的冷劑蒸汽加熱中間濃度的溶液(yè),使其進一步濃縮成為濃溶液,產生的冷劑蒸汽進入冷凝器,同時,起(qǐ)加熱作用的冷劑(jì)蒸汽凝結成液體水進人冷凝(níng)器;濃溶液則經過低溫熱交換器進人吸收器,吸收來自蒸發器的(de)冷劑蒸汽。製冷劑在冷凝(níng)器、蒸發器中的狀態變化過程與單效型(xíng)的過(guò)程相同。
在這個流程中,稀溶液先後(hòu)進入高壓發生器和低壓發生器被濃縮,故稱為串聯流程。同(tóng)時,加熱熱能被利用了兩次,因此稱為雙效型。
冷(lěng)水(shuǐ)出
8
冷卻水lit冷卻水進(jìn)
I
1^12-8串聯流程
1一吸收器2—發1•.器汆3.7—汗流閥4一低(dī)溫(wēn)熱(rè)交換器5—低壓發生器6—冷(lěng)凝器(qì)8—蒸發器(qì)9一高溫熱交換器10-高(gāo);K發生器
2)並聯流程如圖2-9所示為(wéi)並聯流程,
從圖2-9中可以看出,其采用的沒備和串聯形式的相同,但(dàn)
稀溶液分別進(jìn)入(rù)高壓發生(shēng)器(qì)和低壓發生器被濃縮成濃溶液,因此
34中央空調沾洗技術
稱之為並(bìng)聯流程。
並聯流程與串聯流程相比,熱力係數較高,但操(cāo)作複雜。
圖2-9並聯(lián)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(shēng)器6—冷凝器8—蒸發器9一高(gāo)溫熱交換器10—高圧發生器(qì)
(5)直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組的結構(gòu)組成及工作原理
1)結構組成。直燃型溴化鋰吸收式冷熱水(shuǐ)機組和蒸氣型溴冷機一樣,也是由各種換熱器組成,包括:高壓(yā)發生器,低壓發生器,冷凝器,蒸發器,吸收器,高、低溫熱交換器和熱水器。
2)工作原理(lǐ)。直(zhí)燃型機組依靠燃油和燃(rán)氣直接(jiē)燃燒發熱作為熱源,省去了鍋爐等設備,能夠提(tí)供冷水和熱水,廣泛地應用於賓館、會堂、商場、體育場館、辦公(gōng)大樓、影(yǐng)劇院(yuàn)等無餘熱、廢熱可利用的中央空調係(xì)統。
如圖2-10所示為直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組的流程
圖。
第2章中央空調係統R要結構部件35
冷卻水
1
II10冷卻水*98、•
□小聞溶液ES卻水E3冷水[□濃(nóng)溶液a秘溶液H冷劑水
a)
87
匚二!熱水EZZ1屮問溶液匚(qū)二]稀溶液■■冷糾水
閣(gé)2-10fl燃型溴化抨吸收式冷熱(rè)水機(jī)組的流程圖a)製(zhì)冷循環b)采暖循環
1~蒸發器2—吸(xī)收器3—冷凝器4一低壓發(fā)生器5—卨壓發生器6—燃燒器7—高溫熱交換器8-低溫熱交換器9一(yī)自由抽氣裝置(zhì)10—溶液泵II一(yī)冷劑泵
其內部結構和雙效溴化鋰吸收式製冷機有相似之(zhī)處,主要(yào)區別是高壓發生(shēng)器是單獨設置,內部裝(zhuāng)有燃(rán)燒器,直接用(yòng)火焰加熱
36中央空調清洗技(jì)術
稀溶液、其機組是冷熱水(shuǐ)機(jī)組,其上有切換閥門(mén),用來改變機組的(de)工作狀態,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(hé)低壓發生器組合(hé)筒體,下部為蒸發(fā)器和吸收器組合筒體,另外設有高溫熱交換器、低溫熱交換(huàn)器和預熱器,同樣也(yě)設有發生器泵、吸收器泵和蒸發器泵。
①製冷循環。圖2-10a為夏季空調提供(gòng)冷媒水的製冷循環。
A、B、C閥門關閉(bì),吸(xī)收器底部的(de)稀溶液經發生器泵加壓後(hòu)經低溫、高溫熱交換器進人高壓發生器(qì),在高壓發生器5中,燃燒(shāo)器燃(rán)燒燃料(liào)加熱稀(xī)溶液(yè),產生冷劑(jì)水蒸(zhēng)氣;蒸氣進(jìn)人低壓發生器4,加熱來自低溫熱交換器8中的(de)稀溶(róng)液,蒸汽凝結(jié)成冷劑水進人冷凝器(qì),同時,發生的冷劑水蒸(zhēng)氣經擋水板進人冷凝器3;冷凝器中,蒸汽凝結成液體冷劑水積聚(jù)在水盤中(zhōng)。高壓的冷(lěng)劑水經U形管降壓後進入蒸發器1的液(yè)囊中,由蒸發器泵加壓後在蒸發器中噴(pēn)淋,在汽化過程中吸收冷媒水的熱量而(ér)使之(zhī)降溫,冷媒水被冷卻。蒸發產生的(de)低溫冷劑蒸氣在吸收器2中被濃溶(róng)液吸收,濃溶液稀釋成稀溶液。吸收器底部的稀溶液被發生器泵加壓再被送人高壓發生器(qì)。
上述過程循環不斷。冷(lěng)卻水先進人吸收器帶走吸收熱,再進A■冷凝器(qì)帶走高溫冷劑水蒸氣的冷凝熱。
②製熱循(xún)環。圖2-10b為冬季空調(diào)提供熱水的采暖循(xún)環。A、
B、C閥門開啟,不通冷卻水。高(gāo)壓發生(shēng)器產生的(de)高溫冷劑水(shuǐ)蒸氣直接進人蒸發器,加熱蒸發器內流經傳熱管的熱水,達到(dào)提供熱水的0的_.凝結的冷(lěng)劑水通過閥門流到吸收器底部;高壓發生器中濃縮的濃溶液直接(jiē)進入吸收器,在其中濃溶液與冷劑水混合成稀溶液。機組進行采(cǎi)暖循環運行時,低壓發生器、冷凝器、吸收器均不工作、
這種冷熱水機組采用一套冷媒水管路(lù)係統,夏季供冷,冬季采暖(nuǎn),一機兩用,使得整個中央空調的設(shè)備和係統大為簡化(huà),可減少初投資,特別適用於用電緊張、燃料價格合(hé)理的地區。
(6)熱水型溴化鋰吸收(shōu)式冷水機組的結構組成、分類及工
第2章屮央空調係統主耍(shuǎ)結構部件37
作原理
1)結構組成。熱水型溴(xiù)化鋰吸收式冷水機組是以工作熱水為熱源,利用吸收式製冷原理,製取(qǔ)低溫冷水的製冷機組。
熱(rè)水型溴冷機的冷凝器、蒸發器、吸(xī)收(shōu)器在結構上與蒸氣(qì)型溴冷機相同。但低溫熱水型、雙極熱水型機(jī)組的發生器(qì)一般采用噴淋式。
2)分類。熱水型溴化鋰吸收式冷水(shuǐ)機(jī)組的分類見表2>6。
表24熱水(shuǐ)型溴化鋰吸收(shōu)式冷水機組的分類
分類方法類(lèi)型
按熱水溫度的高低分類可分為髙溫熱(rè)水咽和低溫熱水型
按循環的流程分類可分(fèn)為單極(jí)熱水型和雙極熱水型
按能源利用的程度分類nl分(fèn)為單效型、雙效型(xíng)和多(duō)效型
按發生器采用的材料分類可分(fèn)為熱管型和普通型
3)製冷原理:雙效單極(jí)型的高(gāo)溫(wēn)熱水型機組除高壓發生器與普通的蒸氣型的雙效型機組結構(gòu)上有些不同外,其(qí)餘部分均相同:
單效單極型的(de)低溫熱水型機組除發生器結構與普通蒸氣單效機組有些不同外,其餘部分基本相同=
4)優越性。熱水溴冷機除具有耗電(diàn)少、無環境汙染、運行(háng)範圍寬、振動小、噪聲低(dī)等一般溴化鋰冷水機的(de)特點(diǎn)外,還具有以(yǐ)下(xià)顯著的優越性:
①可利用餘熱、廢熱(rè)、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(jiàng)低。
②熱水采暖比蒸汽采暖具有明顯的優越(yuè)性(xìng),熱水型溴化鋰冷水機與(yǔ)之配套可(kě)使其優越性得到進(jìn)一步發揮,且可提高設(shè)備的利(lì)用效率。
③可減少(shǎo)廢熱排放(fàng)對環境造(zào)成的熱汙染,為能源的綜合利(lì)用創造條(tiáo)件:
④當采用低溫熱(rè)源時,由於不像壓力能轉換為動能時會產生較大的能量(liàng)轉換損失(shī),故即使在溫度(dù)小幅下降及輸出功率較(jiào)小的
38中央(yāng)空調清洗技術
情況F,其效率不僅不降(jiàng)低反(fǎn)而會增加(jiā):
⑤冷量調節(jiē)簡單方便,變工況範圍大(dà),可利用20T左(zuǒ)右的
海水(shuǐ)或河水作為冷(lěng)卻水,除可作為房間空調(diào)降溫和工藝過(guò)程降溫(wēn)外,還(hái)可以作為船用空(kōng)調:
2.氨水吸收式(shì)冷水機組
氨水吸收式製冷機,其工質為氨(ān)-水溶液(氨為製(zhì)冷劑,它在大氣壓下沸點為(wéi)-33.41,水為(wéi)吸收劑,它在大氣壓卜'沸點為100T),它的(de)製冷溫度在-45~+11範圍(wéi)內,多用滬工藝生產過程中的冷源,中央空調係統中較少(shǎo)使用
(1)結構組成氨水吸收式製冷循環係統(tǒng)主(zhǔ)要由精餾塔(又稱發生器〉、冷凝(níng)器,蒸發器、吸收器、節流閥、溶液(yè)呆、溶液熱交(jiāo)換器和過冷器(qì)等組成。
(2)分類。氨水吸收式製冷機組分為單極製冷和兩極發牛.、兩極吸收氨吸收式製(zhì)冷機組,,
(3)工作(zuò)原理如圖2-11所示,為單極氨吸收式(shì)製冷機組
第2章(zhāng)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)液熱交換器加熱後送入精餾(liú)塔(又稱發生器)中。進人精餾塔的溶液被加(jiā)熱到(dào)飽和狀態,在等壓條件下蒸發變稀,溫度升高1再經過精溜塔內提餾段的(de)提餾和精溜段(duàn)的精溜作用,使濃度提高,溫度(dù)相應降低,經回流冷凝器從精餾塔頂(dǐng)出(chū)來,進(jìn)人冷凝器冷凝(níng)成氨液(yè)。氨液經過冷凝(níng)過冷,再(zài)經節(jiē)流閥節流降到蒸發壓力,形成濕氣體進人蒸發器=在(zài)蒸發器內吸收熱量變成氨氣後(hòu),被經過冷凝器的氨氣加熱,進人吸收器,再一次送人溶液泵。如此周而複始地完成製冷循環過程:2.1.4水源熱泵機組
熱泵是一種利用製(zhì)冷原理將熱量從低溫熱源(例如空氣、水或大地)傳遞給接收熱(rè)量的高溫介質(如水、空氣)中的供(gòng)暖和製冷技術。熱泵與製冷機的工作原理和過程是完全(quán)相同的,熱泵與製冷機在名稱上的差別隻是反映r在應用目的上的不同:如果以得到高溫的熱量為主要目的,則一般稱為熱泵,反之則稱為製冷機。
根(gēn)據熱泵供熱時所采用(yòng)的低(dī)品位熱(rè)源不同可分為:空氣源熱泵(也稱(chēng)風冷熱泵)和水源熱泵_前麵的章節中,我們已經r解了風冷熱泵的一些特(tè)性,這裏重點了解一下水源(yuán)熱泵。
1.分類及特點
根據所使用的水(shuǐ)源不(bú)同,•水源熱泵可分為地表水源熱泵、地下水源熱泵和水環熱泵。
(1)地表水源熱泵地表水源熱泵是指利用江、河.湖、海的水作為熱泵機組的熱源(yuán)或熱匯:根據熱泵機組與地表水(shuǐ)連接方式的不同,可將地(dì)表水源熱泵分為開式地表水源熱泵(bèng)係統和(hé)閉式地表(biǎo)水源熱泵係統。
地表水源熱泉的特點與空氣源熱泵類似,即機組的製冷量和製(zhì)熱量隨著室外氣(qì)候的變化而變化:另外,若采用地表水源熱泵就需要大量的自然水體.這就使地表水源熱泵的使用(yòng)受到一定的(de)限製、
40中央空調清洗技術(shù)
(2)地下水源熱泵地下(xià)水(shuǐ)源熱泵是指(zhǐ)利用地下水作(zuò)為熱泵的熱源或熱匯。地下水源熱泵具(jù)有(yǒu)高(gāo)效節能、係統運行穩定可靠、一機多用、應用範圍廣等優點:它有開式係統和閉式係統(tǒng)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(shuǐ)直接送(sòng)人熱(rè)泵機組。這種(zhǒng)形式的係(xì)統管路連接簡單,初投資低,但由於地下水含雜質較多,當熱泵機組采用板式(shì)換熱器時,設備容易堵塞。另外,由於地下水所含的成(chéng)分較複雜,易(yì)對管路及設(shè)備產生腐蝕(shí)和結垢,因此,在使(shǐ)用開式係統時,應采取相應的措施。
2)閉式係統。閉式係統是指通過一個板式換熱器將地下(xià)水和建築物內的水係統(tǒng)隔絕開來3
(3)水環(huán)熱栗水環熱泵空調係統是#種熱回收的空調係(xì)統,它可以從建築物(wù)內區回收熱量用於外區,並且可以實現同時供冷和供熱,從而使係統內部實現能量平衡,減(jiǎn)少冷(lěng)卻塔和(hé)加熱設備(bèi)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(bèng)係統充分利用了建築物內區的熱量,因此(cǐ)節約了能源。
2)係統設備分散布置,故係統不需要集中的製冷機房(fáng)和(hé)空調機房,節省了機房(fáng)占地麵積。
3)可(kě)以安裝獨立的電表,分戶計量,便於管理。
4)係統隻需安(ān)裝水管,管路(lù)簡單、安裝方(fāng)便。
5)可同時對不同房間供冷和供熱,調節靈活,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(dù)地利用新風,機組暗裝給維修帶來
不便
2.結(jié)構組成
(1)水環(huán)熱泵係統組成水環熱泵空調係統是由許(xǔ)多並聯的水源(yuán)熱泵機組加上(shàng)雙管(guǎn)封閉式環流(liú)管路組成,典型的水環熱泵
第2章中央空調係(xì)統t要結構部件41
圖2-12典型的水環熱泵空調係統係統(tǒng)主(zhǔ)要部件有:
1)排熱設備一冷卻塔(tǎ)和水一水換熱(rè)器或閉式蒸發冷卻塔,
2)供熱設備一各式熱交換(huàn)器或鍋爐
3)膨(péng)賬水(shuǐ)箱、補水裝置和排氣閥。
4)水源熱泵機組:
5)循(xún)環水泵。
6)蓄熱水(shuǐ)箱及其他輔助設備、
夏季機組運轉時(shí),全部或大多數機組為供冷.熱量通過循(xún)環水(shuǐ)由冷卻(què)塔排至室外,水環路溫度-_般保持在32T以下:冬季運轉時(shí),全部或大多數機組為供熱.熱量從循(xún)環水中吸收,由加熱沒備(鍋爐或其他熱源)補給,水(shuǐ)環路溫度一般(bān)保持在16T以上。春秋季運轉時,當所有機組有40%供冷和60%供熱時,水循環(huán)係統接近平衡,無需(xū)開啟加(jiā)熱設備(bèi)或冷卻設備,係統水溫
42中央空調清洗技術
保持在16~32丈(zhàng)之間。
(2)地下水源熱泵係統的結(jié)構(gòu)組成(chéng)地T■水源熱泵係統有幵式地下水(shuǐ)係(xì)統和閉式地下水係統。
1)開式地下水係統(tǒng)。開式(shì)地下水係統將地下水(shuǐ)通(tōng)過潛水(shuǐ)泵直接供給水一水熱泵機組或多台並聯連(lián)接的熱泵,吸收了房間的熱量(或放出熱量)後排人地表或回灌(guàn)井中。係統定(dìng)壓由潛水泵和隔膜式膨脹罐來完成。在供水管上設置電磁閥或電動閥可以控製供給係統的(de)地下水的流量
對於使用開式地下水係統的(de)熱泵或水一水熱泵(bèng)機組,要考慮到腐(fǔ)蝕問題,建議機組換(huàn)熱器使用銅鎮合金熱交(jiāo)換器。
使(shǐ)用開式(shì)地下(xià)水熱泵係統時應具備以(yǐ)下(xià)幾個條件:
①地下(xià)水水量充足,水質好。
②具(jù)有(yǒu)較高的穩定水位。
③建築物高度低(降低潛(qián)水泵能量消耗)。
2)閉(bì)式地下水係統。在閉式地下(xià)水係統中,使用板式熱交換器(qì)把地下水和熱泵機組水係統隔開。係統所用的地下水由單個或多個井(jǐng)提(tí)供,經過板式換熱器與(yǔ)熱泵機組(zǔ)的水(shuǐ)係統換熱,然後排向地表或者排(pái)人(rén)地(dì)下回(huí)灌井。由於(yú)地下水(shuǐ)不進人熱泵機組,因此避免了(le)機組的腐蝕(shí)
2.2中央空調水係統及(jí)設(shè)備(bèi)
中央空調水係(xì)統一般包括冷卻水係(xì)統和冷凍水係統兩個部分。冷卻水是冷卻塔的循環水,用(yòng)於(yú)製冷主機散熱冷凝用;冷凍水(shuǐ)是(shì)低溫水(shuǐ),用於室內降溫。
2.2.1冷卻(què)水係統及設備
1.冷卻水係(xì)統冷卻(què)原(yuán)理及形(xíng)式
(1)冷卻(què)水係統的冷(lěng)卻原理如(rú)圖2-13所示為循環冷卻水係統圖。
第2章中央空調係統主(zhǔ)要結構部件43
冷卻塔
\、/K/1\/K/K
……__■;|L少卜水
冷(lěng)水機組—」
圖2-13循環冷卻水係統圖
圖2-13中,從冷卻塔來的較低溫度的冷卻水(通常為32^C)經冷卻(què)泵加壓後送人冷水機組,帶走冷凝器的熱量。高溫的冷卻回水(通常設汁為37T)重(chóng)新送(sòng)到冷卻塔上噴淋.由於冷卻塔風扇(shàn)的轉動,使(shǐ)冷(lěng)卻水在(zài)噴淋下落過程中(zhōng),不斷與室外空氣發生熱濕交換而冷卻,冷卻(què)後的水落入冷卻(què)塔積水盤屮,又重新送人(rén)冷卻水機組而完成(chéng)冷卻水循環。
(2)冷卻水係統(tǒng)的形式中央空(kōng)調冷卻水係統--般分為兩類,即直(zhí)流式供水係統和循環式供水係統.
直流式供水係統適用於水源水量特別充足(zú)的地區,例(lì)如以江、河、湖、海(hǎi)的水源作為冷卻水(shuǐ),城市自來水則不應選(xuǎn)用(yòng),而(ér)且它一般用於采用立(lì)式冷凝器的供冷(lěng)係統。
循環式供水係統是將來自冷凝器的冷卻水通過冷卻塔或冷卻水池冷卻後循環使用,在使用過程中隻需要少量的補充水,但需增設冷卻塔和水泵等(děng)。供水係統比較(jiào)複雜,常在水源水量較小、水溫較高時采用,它在目前空調(diào)係統屮應用最多。
常用冷卻(què)水係統的(de)分類見(jiàn)表2-7,
2.冷(lěng)卻塔
冷(lěng)卻塔的作用就是通過接觸散熱、輻射熱交換以及蒸發散熱而(ér)降(jiàng)低水溫。
(1)分類冷卻塔的分(fèn)類見表2_83
44中央空調消洗(xǐ)技術
表(biǎo)2-7常用冷卻水係統的分類
類(lèi)甩水源適用條件(jiàn)
直(zhí)流式係統河水冷卻係(xì)統地表水(河、湖等)地麵水(shuǐ)源充足.大型冷凍站用水量大,沒計循(xún)環冷卻水係統不經濟時采(cǎi)用(yòng)
井水冷卻係統地K水(深井水)附近(jìn)地(dì)下水源豐富.水溫較低(dī)(15°C以下)
自來水冷卻係統自(zì)來水冷卻水用量小,用水(shuǐ)點分散
循環(huán)式係(xì)統(tǒng)自然通風循環冷卻係統(冷卻塔或冷卻水池)來水補充3地(dì)卜'水源(yuán)水量不足N/C候條件適(shì)Yi:.采用循環冷卻(què)係(xì)統比(bǐ)較(jiào)經濟時(shí)
機械循環冷卻(què)係統(機(jī)賊通風冷卻塔)自來水補充(chōng)當地K水源水(shuǐ)量不足,氣溫(wēn)較高,濕度較大,自然通風冷(lěng)卻不能達(dá)到要求時
表24冷卻塔的分(fèn)類
分類方法類型
按通風方式分類有自(zì)然通(tōng)風式和機械通風式等
按(àn)塔中水(shuǐ)與空氣(qì)的相對流動方(fāng)向分炎有(yǒu)逆(nì)流式(shì)和橫流式
按外觀分類(lèi)有圓形和方形(xíng),如圖2-14所示
按材料分類有玻璃鋼、鋼筋混凝上等
製冷空(kōng)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塔(tǎ)體、填料、進風窗、布水器、引風設備等構成。
1)塔體塔體由(yóu)上塔體和下塔體組成塔體用於連接及支撐冷卻塔內(nèi)的各個部件;為降低噪聲,在上塔(tǎ)體出口安裝有帶吸聲材料的吸(xī)聲隔柵.在下塔體進風(fēng)口安裝有帶(dài)吸聲材料(liào)的屏蔽:塔(tǎ)體材料-<采用聚酯玻璃鋼。
第2章屮央空調係統主要結構部件45
圖2-14冷卻塔結構示意(yì)圖a)圓形冷卻(què)塔(tǎ)b)方形冷卻塔
1一電動機2—風機3—•布水(shuǐ)器4一填料(liào)5—塔體6—進風葉片7—水槽水盤(pán)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(qì)15—排水管
2)填料。填料采用改性PVC材料或聚丙烯材(cái)料製成,作用是將進(jìn)人冷卻(què)塔的水分濺散成水扇或形成水膜,增加水與空氣的接觸時間及麵積,使水得到較好的冷卻(què)。
3)進風(fēng)窗:進風窗由百(bǎi)葉窗和導風板組成,目的是使空氣均勻分(fèn)布於冷卻塔的整個截麵上:
4)布水器。布水器的目的是使熱水均勻灑(sǎ)在冷卻塔的填料上。
5)引風設(shè)備(bèi)。在強製通風冷卻塔中一般安裝有引風設備i引風設備是(shì)一種低噪聲鋁合金寬葉軸流風扇.風壁大,效率高:
在塔體最下部布有水槽,匯集由填料落下的冷卻水,用來儲存及調節(jiē)水量,水槽下部有排汙管,水槽上(shàng)部有補水管和溢流管。
46屮央空調清洗技術(shù)
3.冷卻水循環泵
用(yòng)於空調水係統的水泵,一般多為離心(xīn)水泵和管道泵,:.
(1)離(lí)心水泵離心水泵是葉片(piàn)式泵,按軸的位置不同可
分(fèn)為臥式與立式兩大(dà)類;根據泵的機殼形式、吸人(rén)方式和葉輪級數,又可分(fèn)成(chéng)若幹種類,見表2-9。
表2-9離心水泵的類型
泵軸(zhóu)位置臥式機殼(ké)形式吸人方式!葉輪級數泵類舉例
臥殼式單吸歎吸單(dān)級笮吸單級泵、屏蔽糸(jiǎo)、G吸(xī)朵、水(shuǐ)輪泵
多級臥(wò)殼式多級泵,兩級懸W泵
單級雙(shuāng)吸單級朱(zhū)
多級A速人嘲多級汆(第•級以吸)
抒葉式_申吸多級分段(duàn)多級泵
雙吸(xī)多級尚速人型多級泵(第•級從吸)
立(lì)式臥克(kè)式單吸單級屏蔽泵、水輪泵、人(rén)型0:式泵
.多級立式船用架
雙吸單級雙吸中級渦輪汆
導(dǎo)喊笮吸(xī)單級作業麵潛水聚
多級深井泵、潛水電呆
最常見的離心水泵是單吸單級泵,其典型結構爾意如圖2-15
所示、.
它能提供的流量範圍為4.5~900n?/h,揚程範圍(wéi)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(yī)端為懸臂端,端部裝有葉輪。為f減少泵內高(gāo)壓液體的外泄及(jí)空氣滲人,懸臂端(duān)的泵(bèng)軸上還裝有(yǒu)填(tián)料密封機構.另外,葉(yè)輪上(shàng)一般開有(yǒu)平衡孔,以T•衡軸向推(tuī)力。這種泵結構簡單、工作可靠、部件較少:
盡管離(lí)心水泵的類型較多,但它們的作用原理卻基本相同,因而它們的主要部(bù)件也大體相(xiàng)同
1)葉輪;葉輪是泵的主要部件,分為開式葉輪、半開式(shì)葉
第2草中央空調係統主要結構部件47
輪和閉式葉輪_開式葉輪多(duō)用輸送含有雜質的(de)液(yè)體,如汙水泵。清水泵都采用(yòng)閉(bì)式葉輪,H多為後向葉型。
圖2-15典型的單吸單級泵結構小'怠閣I-架魚2-架體3—葉輪4一密封環5—軸(zhóu)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(bèng)體的流動損失最小吸入室的結構形狀對泵的吸入性能影響(xiǎng)較大,通常采用的吸人室形式有錐體(tǐ)管式和圓環形(xíng)式(shì),錐體管式用的較為普(pǔ)遍,其錐度約為7°~18°:
3)機(jī)殼、機殼用(yòng)於收集來自葉輪的液體(tǐ),並使部分(fèn)流體的動能轉換為壓力能。最後將(jiāng)流體均勻地導(dǎo)向排出n單吸單級離心(xīn)泵(bèng)的泵殼,大都為螺旋形蝸(wō)殼(ké)式,有的還在機殼(ké)內設置了(le)陰定的(de)導葉(yè)_
4)密封環_為了減少機殼內高壓區泄漏到低壓區的液體a,通常在(zài)泵體和葉(yè)輪(lún)上分(fèn)別安設密封環(又(yòu)稱(chēng)減漏裝置)。由於密封環的動環與定環間的間隙較小,容易磨損,使泵(bèng)的效率降低(dī).故應定期檢查或更換
5)軸封、泵軸伸出(chū)泵(bèng)體外(wài),在旋轉的泵軸與(yǔ)固定的泵體間設置軸封,以減少泵內壓強較高的流(liú)體滲漏到(dào)泵體外,並防止空
48中央空調清(qīng)洗技術
氣侵人泵內常用的軸封有填料軸封、骨架橡膠(jiāo)軸封、機械軸封與浮動環軸封等多種。
6)軸向力平衡裝置單吸單級泵和某些多級泵(bèng)的葉軸,均有軸向推力存在:產生原因主要是作用在(zài)葉輪(lún)兩側的流體壓強不平衡聽致、如不采取措施予以消除,將會(huì)導致(zhì)泵軸及葉輪的(de)竄動,並由於受力引起相互摩(mó)擦而損傷部件.一般采取設置(zhì)平衡管或在後盤上開設平衡孔,同吋采用推力軸承(chéng)以平衡剩餘壓力3
(2)管道泵管道泵的結構示意如圖2-16所(suǒ)示。
圖2-16管(guǎn)道泵的結構j意圖
1一電動機2—泵軸3—擋水圈4一泵蓋5—機械密封(fēng)6—取旭塞(安裝壓力表)7—泵體8—放水塞9一放氣塞10—葉輪
它是(shì)適用於空調水係(xì)統的另一種水泵。與離心(xīn)水泵相比,具有以下特點:
1)泵的體積小,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:耍結構部件49
線上.可以直接安裝在(zài)管路的任(rèn)何位(wèi)置及任何方向(xiàng):泵體(tǐ)下部設有安裝底腳,方便泵的安裝和固定-
2)采用機械密封,密封性能好.泵運轉時(shí)不會滲漏水£
3)泵(bèng)的效率高(gāo)、耗電省、噪聲低、泵軸的同(tóng)心度高,葉輪的(de)動靜平衡好,保證了高速運行時無振動。
4.冷卻(què)水循環係統水處理設(shè)備
中央空調冷卻水係統除了投加(jiā)化學藥劑外,一般設有各種水處理設備。
(1)循環水處(chù)理器循環水處(chù)理器(qì)的作用是通過循環水將化學藥劑帶入係統(tǒng)內對水質進行處理(lǐ)、它的主要作用是防垢(gòu)、阻垢、防腐、防(fáng)鏽及防藻類等,廣泛(fàn)應(yīng)用於空凋冷卻水係統、海水冷卻水係統及低溫熱(rè)水采暖係統、
循環水處理器是由加藥器和除垢器兩(liǎng)部分組成的。目(mù)前(qián)冷卻水係統常用(yòng)的藥劑(jì)(即緩蝕劑)有鉻酸(suān)鹽、鉬酸鹽、多聚磷酸鹽、矽酸鹽等水處理劑鉻(gè)酸鹽汙染(rǎn)環境,目前各國(guó)已逐漸淘汰(tài)使用。鉬酸鹽的毒性較小,對環境汙染也比鉻酸鹽小,但需要的藥量比較大,在國內應用不多。多聚磷酸鹽常和矽酸(suān)鹽混合使(shǐ)用(yòng)形成複方矽酸鹽緩蝕劑,提高(gāo)了緩蝕效果。複方矽酸鹽緩蝕劑無(wú)毒、無害、價格便宜,處理後的水可以飲用(yòng),目前在循環冷卻水(shuǐ)係統中應用最廣(guǎng)。
(2)靜電水(shuǐ)處理器
1)結構組成。靜電水處理法又稱高壓靜電法它的核心部分是一台(tái)靜電水(shuǐ)處理器(qì)(又稱靜電水垢控製(zhì)器、靜電水(shuǐ)發生器),其結構示意如圖2-17所示c
靜電水處理器由兩部分組成:一是供給高壓電,用於(yú)產生強(qiáng)電場(chǎng)的高壓直(zhí)流電源;二是使水靜電化的裝置。
靜(jìng)電水處理器是將-根絕緣良好的(de)鐵芯置於聚四氟乙烯圓筒內作正極,將鍍鋅無縫鋼管製成的(de)殼體作(zuò)負極,在正(zhèng)、負(fù)極上施加(jiā)高壓電(大約3400V),正、負極之間保持定距離,以便要(yào)進行處理的水能從正、負極之間(jiān)的腔體內流過,水在腔體內經(jīng)受
50屮央空調清洗技術
強電場處理後,再(zài)進人用水設備:靜電水處理的外加靜電壓通常為3400~6000Vc
接電源
E3
••——
高壓(yā)直流整流器
圖2-17靜電水處理器的結(jié)構示意圖
2)阻垢原理。目前認為,水是一(yī)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(àn)正、負次序(xù)整齊排列,此時,溶解在水中的鹽(yán)類的正、負離子周圍被數個偶極水分(fèn)子包圍(wéi),於是這些正、負離(lí)子也以正、負次序進人偶極水(shuǐ)分子群中,這樣一來,它們的運動速度和彼此間的有效(xiào)碰撞大為減少,從而使器壁上(shàng)的水垢不易生成。另一方麵,在(zài)強靜(jìng)電場作用下,水分子的偶極矩增大,它與鹽類的正、負離了-的(de)水(shuǐ)和作用和水和能力也就隨(suí)之增大了,其結果是加大了水垢的(de)溶解度,提高了水垢的溶解速度,從(cóng)而具有了阻垢和溶(róng)垢的作用。
3)靜電水處理的優點和不足=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(yōu)點不(bú)足
既可防(水)垢和除(水)垢,又可殺菌火藻;體(tǐ)積小;效果(guǒ)好(hǎo);能耗小;設備經久(jiǔ)耐用(yòng);管理方便,節約人力、物力和財(cái)力;不汙染環境對水中(zhōng)金羼的腐蝕(shí)沒有明顯(xiǎn)的抑製作用;對水中(zhōng)汙垢的沉積也沒有明敁的抑製作用
第2章(zhāng)屮央空調(diào)係統t要結構部件51
(3)電子水處理器電子水(shuǐ)處理法的設備與靜電水處理的相似,由直流電源和水處理器組成。
1)不(bú)同(tóng)點(diǎn)。兩者的不M點見表2-11。
表(biǎo)2-11靜電水(shuǐ)處理法與電子水處理法的不同點
靜電(diàn)水處理法電子水(shuǐ)處(chù)理法(fǎ)
靜電水處理器采用的是高壓電源電子水處理(lǐ)器采用低壓電源
靜電水處理器采用的正電極是一個芯棒,芯棒外麵套有聚四氟乙烯管電子水處理器(qì)之間的正極是條金屬電極(jí),它的外麵並沒有套上聚W氟乙烯(xī)管.而是與水(shuǐ)直接接觸
靜電水處理器最高水溫為sor電子水處理器(qì)最髙的工作水溫可達105X:
靜電水處理器運行-段時間後,正極-般易被磨損(sǔn)或易(yì)粘附雜質電子水處理器運行-段吋間(jiān)後,會生成一定鼉的鈣、鎂鹽類的(de)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,當水屮固體顆粒或(huò)懸浮物含量(liàng)較高時,不會影(yǐng)響使用效果電(diàn)子水處理器中(zhōng)的(de)正極直接與水接觸,當水中固體顆粒或懸浮物(wù)次量較髙時,會影響使用效果
靜電水處理法適用的水質範圍為總硬度700mg/L(以(yǐ)CaCO3計),甚至可卨達800mg/L(以CaCO3計)電子水處(chù)理法適用的水質(zhì)範圍為總硬度550mg/L(以CaCO3計)
2)相同點。兩者的相(xiàng)同(tóng)點如下:
①在一般情況下,兩種水處理器都要垂直放置(zhì),以(yǐ)免殼內產生泥沙或雜(zá)質淤積。
②靜電水(shuǐ)處理器和電?水處理器兩者都應(yīng)安裝在水泵出口之後,並盡量靠近需要防垢除垢的管段(duàn)和用水設備。如果水泵也需(xū)要防垢除垢,則(zé)最好在水泵之前另安裝(zhuāng)一(yī)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一種利用高壓靜電作用的新型水處理設(shè)備,它具(jù)有-定的防垢,除垢、緩濁及殺(shā)菌滅藻性能(néng)I-
52中央空調淸洗技術
(5)臭氧發生器
1)臭氧的理化性質。臭氧是由3個氧原子組成的氣的同位異構體,在常態下是淡(dàn)藍色氣體,具有特殊氣味=臭氧在水(shuǐ)中溶解度很(hěn)高(gāo),大約是氧氣的10倍。臭氧(yǎng)具有極強的(de)氧化能力。
2)臭(chòu)氧殺(shā)菌滅藻原(yuán)理及影響因素。臭氧殺菌主要是靠其分解後產生(shēng)的新生態氧的氧化能力。臭氧首先與細胞(bāo)壁的脂類的(de)雙鍵(jiàn)起反應,穿破細胞壁進人細胞內,作(zuò)用於外殼的脂蛋白和內(nèi)麵的(de)脂多糖使細(xì)胞的通透性發生改變,最終導致細胞死亡。
臭氧殺菌滅藻受臭氧濃度、水溫、pH值、水的濁度等因素影響。一般來說,臭氧濃度越高,殺菌作用越強。隨著水溫的增加,臭(chòu)氧的殺(shā)菌效果也加強,但和其他消毒劑相比,臭氧的消毒效(xiào)果受溫(wēn)度影響較小。當水的pH值較高時,殺菌效果不好(hǎo),應增加臭氧的投(tóu)放量。水的濁度對(duì)臭氧殺菌(jun1)有一定影響,若濁度在5mg/L以下,則影響(xiǎng)不大。
3)臭氧在冷卻(què)水中的緩蝕與阻垢原理
①臭氧防腐原理。冷卻水係(xì)統的(de)腐蝕主要是由於水中存在的溶解氧與金屬反應形成的化學和電化學腐蝕。實驗表(biǎo)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(xiàng)似,主要(yào)原因是由於冷卻水中活潑的氧原(yuán)子和亞(yà)鐵離子反應後,在陽極表(biǎo)麵形成-•種含7_Fe2O3的氧化物(wù)鈍化(huà)膜,這種膜薄、密實且與金屬結合牢固,能阻礙(ài)水中的(de)溶(róng)解(jiě)氧擴散到金屬表麵,從而抑製腐蝕反應的進行。同時,由於這種氧化膜的產生,使金(jīn)屬的腐蝕電位向正方向(xiàng)移動,迅速降低了腐蝕(shí)速(sù)率。
另(lìng)外,臭氧(yǎng)法水處理不需要向水中投加藥劑,使排汙量減少,鹽分的濃縮倍數高,循環水(shuǐ)的pH值維持在8~9之間,屬弱堿性,減輕了腐(fǔ)蝕作用。
②臭氧阻垢(gòu)原理。臭氧(yǎng)與水分子結(jié)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(zhuó)中央空調係統主要結(jié)構部件53
羥基(-0H)是~種催化劑,能使有機(jī)物R發生(shēng)連鎖反應。
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,減輕了生物汙垢及其引起的垢(gòu)下腐濁,臭(chòu)氧不能直接氧化鈣、鎂鹽類的水垢成分(fèn),隻能氧化垢層基質中有機物成(chéng)分,使(shǐ)垢層(céng)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:中央空調冷卻水係統一般是連續投(tóu)加臭氧,臭氧發生器可與循環水泵聯(lián)動,連
續投加的臭氧量非常小,1m3/h的臭氧即可:由於空調冷卻水在循環回(huí)路中每循環一次,一般為幾分鍾(zhōng),不會超過(guò)60min,根據經驗可隻(zhī)設一個臭氧注入點,添加(jiā)點可設在循環水泵的出口或冷卻塔的水盤中。
流量的(de)循環冷卻水(shuǐ)中加入0.lg/
圖(tú)2-18臭氧發生器設在水泵出口的流程圖
1一冷卻塔2—冷卻水循環水(shuǐ)泵(bèng)
3—臭氧發(fā)生器4—引射水泵5—文丘裏臭氧注射器
①投加點設在循環水泵出(chū)口(kǒu)。如圖2-18所示,臭氧發生器設在機房內,不需要特別保護,但由於設置了引射水(shuǐ)泵,因而增加了水泵的耗電
量。引射水泵及文丘裏臭氧注射器的選擇需要計算(suàn)。一般情況下,引射水泵及文丘裏臭氧注射器由臭(chòu)氧發生器製造商配套供應,設(shè)計人(rén)員隻需按循環水流量選擇臭氧發生(shēng)器的產(chǎn)氣(qì)量(按0.1()選取)即町。
②投加點設(shè)在冷卻塔水盤中。如圖2-19所示,這種投加方
54中央空調清洗技術
式其設(shè)計、安裝十分方便,運行(háng)費用低,不(bú)需要引射水泵及臭(chòu)氧注射器,但臭氧發生器需要靠近冷(lěng)卻塔設置.需要加設防雨措施:臭氧發生器的產氣量按0.1(?為循環水泵流量)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—冷卻水循環水泵3—臭氧發生器
2.2.2冷(lěng)凍(dòng)水(shuǐ)係統及設備
1.冷凍水係(xì)統的組成及工作原理
如圖2-20所示為中央空調(diào)冷卻(què)水和(hé)冷凍水係統流程圖;圖2-21所示為中央空調冷(熱)水係統流程圖。
補水管
IK縮(suō)機
補水管、
do00。
溢流水管5-----
膨脹閥
CXI^Xh
冷凍(煤冰係統(tǒng)
冷卻水係統
■
」
圖2-20中(zhōng)央(yāng)空調冷卻水和冷凍(dòng)水係統流程圖1一(yī)蒸發器2—冷凝器3—膨(péng)服水箱4一各房|川風機盤管5—冷凝塔6—逆流風(fēng)扇7—噴淋(lín)器(qì)8—填料
第2章中央空(kōng)調係統上要結構部件55
冷卻(què)塔
冷凍水係統包(bāo)括冷凍水(shuǐ)循(xún)環係統和熱水循環係統。
(1)冷凍水循環係統中央空調設(shè)備的冷凍(dòng)水回水(shuǐ)經(jīng)集水器、除汙器、循環水(shuǐ)泵進人冷水(shuǐ)機組蒸發器內,吸收了製冷劑蒸發的冷量,使其溫度降(jiàng)低成為冷水,進人分水器後再送入空調設備的表冷器(qì)或冷卻盤管內,與被(bèi)處理(lǐ)的空氣進行熱交換後,再回到(dào)冷水機(jī)組內進(jìn)行循環再處理=
(2)熱水循(xún)環(huán)係統主要是提供冬季空調設備所需的熱量,使其(qí)加(jiā)熱空氣,熱水(shuǐ)循環係(xì)統需包含熱源部分(fèn)(這裏對熱源部分不再做介紹)。
總之,經製冷機(或換熱器)製得的冷凍水(或熱水)由水泵送到空調係統,放出(chū)冷(lěng)量(或熱量)後,再回到製冷(lěng)機(或換熱器)中進行製冷(或製熱),如此(cǐ)循環便是(shì)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(jù)不同的情況可分為不(bú)同的形式,其類型及特點見表2-12:最常見的是中央空調(diào)冷(lěng)凍水閉式循環係統
3.冷凍水係統的供水方式
空(kōng)氣調節係統中冷凍水係(xì)統的供水方式(shì)分為開式係統和閉式係統兩(liǎng)種。
56中央空調清洗技術
表2-12水係統的類型及特點
類型特征優點(diǎn)缺(quē)點
閉式管路係統不與大氣相(xiàng)接觸.僅在係統最高點(diǎn)設置膨脹水箱1.管道與設備的腐蝕機會少(shǎo)2.不需克服(fú)靜水壓力.低揚程、小功率水泵即可滿足要求與蓄熱池連(lián)接比較複雜
開式管路係統與大氣相(xiàng)通與蓄熱池連接比較簡單(dān)1.水中含氧量高,管路與設備的腐濁機會多2.需要增加(jiā)克(kè)服靜水壓力的額(é)外能量3.輸送能耗大
同程式(shì)供、回水(shuǐ)幹管的水流方向相(xiàng)同;經過每-環路的管路(lù)長度相等1-水量分配、調P方便2.便r水力f•衡(héng)1.需設問程管.管道(dào)長(zhǎng)度增加2.初投資稍高
異程式供、回水幹管的水流方向相反;經過每••環路(lù)的管路長度(dù)不等1.不需回程管、管路長度稍短,管路簡單(dān)2.初投資稍低1.水(shuǐ)量分配,調節較難2.不便f水力平衡(héng)
兩管製供冷、供熱合用同•管路1.管路係統簡單2.初投資省無法同時滿(mǎn)足供(gòng)冷、供熱的(de)需要
H管製分別設置供冷、供(gòng)熱管道與換熱器.但冷、熱回水的管道共用1.能同吋滿(mǎn)足供冷、供熱的需(xū)要2.管路係統較四(sì)管製簡單1.有冷、熱(rè)混合損失2.投資卨於兩管製3.管路布置較複雜
四管製供冷、供熱(rè)的供、M水管(guǎn)分開設置,具冇兩套獨、):的(de)係統1-能(néng)靈活實現同時供冷和供熱2.沒有冷、熱混合損失1.管路係統複雜(zá)2.投資(zī)商3.占用建築空間大
定流量係統中的循(xún)環(huán)水景(jǐng)十定(dìng),負荷變化時,通過改變供水或(huò)回水溫度來匹配1.係統簡單,調節方便2.不需要複雜的(de)自控設備1.配(pèi)管設計時.不能考慮同吋使用係數2.輸(shū)送能耗始(shǐ)終處於(yú)•設計的最大(dà)值
第2章中央空調係統主要結構部件57
(續)
類型(xíng)特征優點.缺點
變流量係統中的供、回水溫度保持(chí)定值.負荷改變時,通過供水(shuǐ)量的變化來適應1.輸送能耗隨負荷的減少而降(jiàng)低2.配管設(shè)計時,可以考慮同時使用係數,管(guǎn)徑相(xiàng)應減小3.水泵容量、電耗也相應減少1.係統較複(fù)雜2.必須配套自(zì)控設備
單式泵冷、熱源側與負荷側合用(yòng)一組循環水泵1.係統簡單2.初投資少1.不能(néng)調節水泵流量2.難以節省輸送能耗3.不能適應供水分區不同壓降較懸殊的情況
複式泵冷、熱源側與負荷(hé)側分別配備(bèi)循環水泵1.可以實現水泵變流量2.能節(jiē)省輸送能耗3.能適應供水分區不同壓降4.係統總壓力低1.係統較複雜(zá)2.初投資稍高
(1)開式係統如圖2-22所示為(wéi)開式冷凍水係統的工(gōng)作流
程。
圖2-22開式冷凍水係統的工作流程1_水箱(xiāng)式蒸發器2—臥式(shì)殼(ké)管式蒸發器3—水(shuǐ)泵4一冷凍水供水箱5—冷凍水回水(shuǐ)箱6—•空氣處理設備
58中央空調清(qīng)洗技術
圖2-22a是采(cǎi)用開式冷凍水係統供水方式的水箱式蒸發器係統圖,圖(tú)2-22b是開式冷凍(dòng)水係統的供水方式采用臥式殼管式蒸發(fā)器的係統圖。
開(kāi)式係統的共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(lěng)凍水的水麵與空氣大麵積接觸,所以係統的腐蝕性較強。
(2)閉式係統閉(bì)式冷凍水係統的工作流程(chéng)如圖2-23所示(shì)。
圖2-23閉式冷凍水係統的(de)工作流程1一集水器2—水泵3—風機4一膨脹水箱
閉式冷媒水係統的(de)供水方式係(xì)統中的(de)載冷(lěng)劑基本上不與(yǔ)空氣接(jiē)觸,對管路設(shè)備的腐蝕較小;水容量比開式係(xì)統的小;係統中設有(yǒu)膨脹水箱。
4.冷凍水係統的回水方式
冷凍水係統的回水方式分(fèn)為重力式回水係統(tǒng)和壓力式回水係統(tǒng)兩種。
(1)重力式回(huí)水係統(tǒng)當空氣調節(jiē)處理(lǐ)裝置與冷凍(dòng)站有一定(dìng)的高度差(chà),且彼此相距較近時,1一(yī)般采用重力式回水係統,使回水借助重力自流回冷凍站。重力式回水係(xì)統示意(yì)圖如圖2-24所示。
第2章(zhāng)中央空調(diào)係統主要結構部件59
回水
圖2-24重力式回水係統示(shì)意圖1_水泵2—止問閥3—廠通混合閥4—蒸發器(qì)
重力回水(shuǐ)方式(shì)結構簡單,在使用立式蒸發器時還可以不用(yòng)設置回水(shuǐ)泵;調節方便,工作穩定可靠。
(2)壓(yā)力式回水係統壓力式回水係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水(shuǐ)係統。
壓力式回水係統可分為敞(chǎng)開(kāi)式和封閉式兩種:
I)敞開式壓力回水係統。如圖2-25所示(shì)為敞(chǎng)開式壓(yā)力回水係統示意圖_
衝fd水和衝洗水
立式冷水箱
冷凍水粟
亡]!CZ1三通閥
表麵式
空氣
冷卻器
圖(tú)2-25敞開式壓力回水係(xì)統(配表麵(miàn)冷卻器)示意圖
60中(zhōng)央空調清洗技術
當空氣調節處理裝置用噴淋水室時,由於(yú)噴淋水(shuǐ)室底(dǐ)池要求保證一定的水位,不(bú)能直接抽取底池回水,因此(cǐ),要設置回水
箱。設置回水(shuǐ)箱的敞開式(shì)壓力回水(shuǐ)係統如圖2-26所示。
噴淋水室底池的水自流(liú)到回水箱中(zhōng),再由回水泵壓送到冷(lěng)凍站。回(huí)水箱的位置(zhì)通常靠近噴(pēn)淋水室(shì),一般設置在空調機房內。
2)封閉(bì)式壓力回水係統。封閉式壓力回水係統如圖2-27所示。
圖2-26設置回水箱的敞開式(shì)壓力回水係統示意(yì)圖
圖2-27封閉式壓力(lì)回(huí)水係統(tǒng)示(shì)意圖1一膨脹水箱2—表麵式空氣冷卻器3—三通閥4一冷(lěng)凍水泵5—殼管式蒸發器
封閉式壓力回水係統與敞開式回水係統比(bǐ)較,其結構比較簡單;冷量損失比較少。由於在係統的最高點設置了膨脹水箱,使(shǐ)整個係(xì)統均(jun1)充滿了(le)水。冷媒水泵不需(xū)克服水柱的靜壓力,僅需克
第2章中央空調係統t要結構部件61
服(fú)係統的摩擦阻力,減少了水泵的功率消(xiāo)耗、
5.軟(ruǎn)化水(shuǐ)設備
為了防止係統及設備結(jié)垢,中央空調水係統的(de)冷凍(dòng)水常采用(yòng)軟化水。原水軟(ruǎn)化的方法有三種,即離子交換法、軟(ruǎn)化沉澱法(fǎ)和蒸餾法=這三種方法可以單獨使用,也可以複合使用(yòng)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(huàn)原理在鈉離子交換(huàn)器中裝有鈉型樹脂,硬水流過樹脂(zhī)層麵後,水中的Ca2+、Mg2'被樹脂中的(de)Na+置換而(ér)軟化。離子交換劑往往都(dōu)是很複雜的化合物,常以IV表示(shì)離子(zǐ)交換劑(jì)中的(de)複雜成(chéng)分,那麽,作Na+交換用的樹脂的分子式,可用NaK表示。鈉離子交換軟化的化學反應方程式可(kě)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出,水中Ca2+、隨#+被^3+置換出(chū)來以後,就存留在交換劑中,而交換劑(jì)就由NaR變成CaR:或MgR2。當(dāng)鈉離子交換劑中的Na+全部被(bèi)Ca2+、Mg2+置(zhì)換後(即離(lí)子交換劑都變成CaR:或MgR2後),交換劑就會失效,不再起軟化作用,這(zhè)時就要用食鹽水進行還原,即再用Na+把交換劑中的Ca2+、Mg2+置(zhì)換出來:
CaR2+2NaC“2NaR+CaCl,
MgR2+2NaCl->2NaR+MgCl,
經還原以後,離子交換劑(jì)又成為NaR,則可恢複其置換Ca2\Mg2+的能力,重新起到軟化水的作用。
經交換的水,暫硬(yìng)(碳酸(suān)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(shì)堿(jiǎn)、所以,鈉離(lí)子
62中央空調清洗技(jì)術
交換隻能軟化水,不能除堿,即經鈉離子(zǐ)交換前後水的堿度沒有
變化。
(2)鈉離子交換器的(de)構造如(rú)圖2-28所示(shì)為鈉離子(zǐ)交換器的構造示意圖。
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(zuǐ)4一離?■•交換(huàn)劑層5—砂層6—泄水裝置7—混凝土層8—排(pái)氣管
生水引入後(hòu),在交換器的頂部有水的分配(pèi)漏鬥1,使水分配均勻。鹽水相(xiàng)對密度大,同時送入的(de)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流,交換劑層有的部位就不能還原。鹽液送人後進人一環形管2,在環形管上裝(zhuāng)有很多(duō)使鹽液噴散用的噴嘴(zuǐ)3。4為離子交換劑層,5為(wéi)砂層,砂層下為泄水裝置(zhì)6,泄水裝置以下為(wéi)混(hún)凝土層7。為了排除空(kōng)氣,在交換器頂(dǐng)部(bù)有(yǒu)排氣管8。
泄水裝置包括集(jí)水管,由集水管向兩邊(biān)引出很多平(píng)行的泄水管,泄水管的管端封閉。泄水管上部均勻分布著許多支管頭,在支(zhī)管頭上用螺栓口擰(nǐng)緊由塑料做(zuò)成的泄水(shuǐ)罩(常(cháng)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(xì)或小孔,水可以從縫隙(xì)或小孔流人泄水管,但砂粒(lì)則不(bú)能通過。用縫(féng)隙式泄水罩時,交換器內可不(bú)設砂層。軟(ruǎn)水由集水管從交換器底部引出。
水(shuǐ)的分配(pèi)漏鬥最大截麵麵積應為交換器截麵麵積的2%~4%;漏鬥上口至交換器封(fēng)頭頂的距離為100~150mm。有的交換器鹽(yán)水(shuǐ)的環形(xíng)管上沒有噴嘴,而隻是鑽有孔眼,則孔(kǒng)徑一般為10~20mm,孔的總麵積應使鹽水流速在1~1.5m/s。環形管上孔眼的噴射力不能過強,其距軟化劑表麵的距離也不可太近,否則易使軟化劑表(biǎo)麵衝成凹凸不平,影響軟化及還原效果(guǒ),故有的交換(huàn)器環形管的孔眼做成向上噴射,但這樣做,反衝時雜質又易堵塞孔眼。環形管中心圓的直徑可采取軟化器直徑的一半。交換器的直徑在lm左右的,環形管(guǎn)直徑采用25~40mm的管;交換器(qì)直徑大的軟(ruǎn)化器可用50mm的管-
離子交換器常用規格有小(xiǎo)500、小750、小1000、和500、小2000及(/>250()。交換劑層高度有1.5tn、2m及2.5m。
鋼質(zhì)離(lí)子(zǐ)交換器(qì),用樹(shù)脂為交換劑時,交(jiāo)換器的內壁必須采(cǎi)取防腐措施,以防樹脂“中毒”及罐(guàn)體(tǐ)腐蝕3
(3)鈉離子(zǐ)交換器(qì)的操作運行離子(zǐ)交換器的運行是按反洗、還原、正洗、軟化四個步(bù)驟周期性地運行的。
1)反洗(或稱逆洗)。當離子交換劑失效後,就停止軟化(huà)工作,由(yóu)下而上進行反洗,反洗的目的(de)是(shì):①使交換劑層翻(fān)鬆,為還原創造良好條件(jiàn);②將交換劑層表麵(miàn)的(de)泥渣(zhā)等汙(wū)物(wù)及破碎的交換劑細小(xiǎo)顆粒衝出。
若設有反洗水箱(xiāng)時,開始反(fǎn)洗是利用上(shàng)一(yī)次還原時收集在反洗水箱中的正洗水,待正洗水耗盡後再用自來水進行反洗,以節約用水及充分(fèn)利(lì)用(yòng)食(shí)鹽。反洗時一(yī)定要把交換劑攪鬆(sōng),使混濁物衝洗(xǐ)出來,一般反洗強度在3~5I7(s•n?)(相(xiàng)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快(kuài)的交換劑衝出來時,應降(jiàng)低反洗強度。反洗強度隨交換(huàn)劑密度不同,也應有所不(bú)同。反(fǎn)洗要求一(yī)定的(de)強度,若
64中(zhōng)央空調(diào)清洗技術
反洗水壓過(guò)低,水量過小,則反洗不完全,會使交換劑的工作(zuò)交換能力大為降(jiàng)低,或增加鹽耗率(lǜ)。反洗(xǐ)強度也不可太(tài)大,否(fǒu)則交(jiāo)換劑易在反洗時流(liú)失。反洗係統出水要均勻,否則反洗強度大(dà)的地方交換劑(jì)層(céng)低,水流(liú)阻力小;反洗強(qiáng)度小的(de)地方,交換劑層高,水流阻力大(dà),造成水流(liú)短路而影響軟化效果。反洗時間一般為(wéi)10~20min,每立方米交換劑正常反洗用水約為2.5~3m2。
若生水懸浮物很少(shǎo),如特別(bié)淨潔的自來水,且鹽水又經過機械過濾十分幹淨(jìng),則每次(cì)還原前(qián)也可(kě)不反洗,而是每(měi)隔一次或兩次還原進行一次(cì)反洗。並且利用反洗水箱(xiāng),將前兩次或三次還原後正洗時的後半段(duàn)正洗水加以積(jī)存,則可節約大(dà)量自來水。
2)還原(又稱再生)
①還原的目的。還原的目的就是使失效的離子交換劑恢複其(qí)軟(ruǎn)化能(néng)力。
②還原的操作及注意事項(xiàng)。還原的操作(zuò)方法基本上(shàng)可歸納為(wéi)兩種:一是(shì)流動還原,即鹽液以一定的速(sù)度流過交換劑層;二是浸泡還原(yuán),即將鹽液加人交換(huàn)器中,使交換劑層在(zài)靜止的鹽液中(zhōng)浸泡。
根據(jù)化學的分配定律,當還原用鹽濃度一(yī)定時,被還原而存在於(yú)鹽液中的鈣、鎂離子含量與交換(huàn)劑中殘存的鈣、鎂離子含量,有一個固定不變的平衡常(cháng)數。浸(jìn)泡還原(yuán)達到平衡後,離子交換劑中的(de)鈣、鎂離子,就不能再被鹽液(yè)還原(yuán),再增加浸泡時間也就沒有什麽意義了。而(ér)流動還原,總(zǒng)是由基本不含鈣(gài)、鎂離子(zǐ)的新(xīn)鹽液與交換劑接觸能不斷(duàn)置換出交換劑中的鈣、鎂離子。因此,流動(dòng)還原比(bǐ)浸泡還原的再(zài)生度高,食鹽能較充分地(dì)被利(lì)用。流動還原要經過調試,確定合適(shì)的流速及鹽液濃度,否則,若流速過快或過慢,鹽(yán)液都不能充分被(bèi)利用(yòng)。
在特殊的情況下,浸泡還原的效果也可能比流(liú)動還原好。例如:流動(dòng)還原調節不當時;或交換器鹽(yán)液分布不好,產生偏流,采用流動還原時僅一部(bù)分(fèn)失效的交換劑得到還原,總的再生度(dù)較低,采用浸泡還原再生度反而高些。
第2草(cǎo)中央空調係統R要結構部件65
有的操作是將鹽液分(fèn)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(tí)高(gāo)再生度_有的先用廢(fèi)鹽液還原(yuán),然後再用新鹽液還原,以節約食鹽3但需注意,收集廢鹽液時,必須把前次還原開始的廢鹽液排掉,隻收"尾液”,因為開始時(shí)的廢鹽液中含鈣、鎂離子較多,不宜收集使用_
還原時必須注(zhù)意避免交換器下部被(bèi)抽空,而使空氣漏人離子交換劑層之間。為此,有的在操作規程中規定:還原開始時,先打開交換器的放氣(qì)閥門及排水閥門,待上部水流盡後,關閉排(pái)水閥門,打開(kāi)鹽水閥門,起動鹽水泵,至放氣閥門溢水時,關閉(bì)放氣(qì)閥門,打開下端排水閥(fá)進行還原。
還原前必須檢查運(yùn)行中交換器的(de)鹽(yán)水閥門是否關閉,避免鹽水流人正在運行的離子交換(huàn)器中,而使軟水(shuǐ)中含鹽量(liàng)和(hé)Ca_大量增加,造成(chéng)事故、
③還原鹽水濃度。還原用(yòng)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(róng)物的量小於2%。
鈉離子交換,按理論計(jì)算食鹽的單位耗(hào)量(liàng)為58.5g/md,但實際耗量比理論耗量(liàng)要大3.5~4倍,還原才能完全,:
鹽水濃度對還原效果也(yě)有影響,太稀不能還原完全,太濃又浪費食鹽3常用濃度為(wéi)5%-10%,以5%~8%為宜.:若采用分段還原,應先用3%鹽水還原,然後用8%~12%鹽水還
原,可以提高還原效率(lǜ)。
3)正洗。正洗的目(mù)的(de)是清除殘(cán)餘的還原劑及還原時的生(shēng)成物(CaCl2&MgCl2等)。鈉離(lí)子交(jiāo)換器,正洗速度約為6~8m/h左右(yòu),正洗時(shí)間(jiān)為30~40min,每(měi)立方米交換劑正洗用水約為5m3。
停止正洗的標準一般規定為正洗(xǐ)水(shuǐ)的殘留硬度小於0.15度或(huò)小於0.05,nmol/L,氯根不超過原水中氯根含量、
如正洗後不立即投入運行,最好還原後不立即正洗,或先用20%-30%的正洗水量稍正洗一下,使交換劑浸在稀鹽溶液中,
66中央空調(diào)清洗技(jì)術
停1〜2h後再正(zhèng)洗;或投人運行前再(zài)正洗。
若要將正洗水存集於反洗(xǐ)水箱中時,正洗初期的正洗水排至
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(xǐ)水送人反洗水箱。
4)軟化。工作正常的離子交換器,不論(lùn)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(xiǎng),交換器開始運行時,軟水殘留硬(yìng)度稍高,此情況很短時(shí)間就消失,這種現象是正常的。然後軟水的殘留硬度(dù)就很小,並保持平穩,直到交換劑快失效前(qián)殘(cán)留硬度又稍有上升。當交換劑失效(xiào)後,殘留硬度迅速增高。
軟化過程宜連續運行(háng),如中斷時間稍(shāo)長,再進行軟化,在繼(jì)續軟化開始時也會產生軟(ruǎn)水的殘留硬度稍有升(shēng)高的現象。
交換器開始運(yùn)行時軟水堿度和氯根(gēn)都稍有升高,這與(yǔ)硬度的變化規律(lǜ)相同。開始運行的一定時間(jiān)內,堿度及氯(lǜ)根都有波動,性能越(yuè)不好的交換器波動得越厲害。
軟化的效(xiào)果與軟化流速及交換劑的(de)狀況有關,其關係如下(xià):
①軟化流速。軟化時軟化流速是個很(hěn)重(chóng)要的(de)因(yīn)素,鈉離子交換以陽樹脂為交換劑時,推薦的過濾速度(dù)見表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交換劑及石英(yīng)砂(shā)顆粒的均勻性(xìng)。有時交(jiāo)換器內石英砂及(jí)交換劑顆粒不均勻,是使交換劑工作交換能力降低的(de)一(yī)個原因。裝石英砂時應篩分,使每層砂粒都均勻;裝交換(huàn)劑時應使0.25mm以下粉粒不超過5%,每裝750~1000mm高時,用水自下而上翻
第2章屮(chū)央空調係統fc要結構部件67
鬆(sōng),洗去粉狀細粒,直(zhí)到衝洗水澄清為止。然後繼續裝料,.直裝到比設計高度高出70~100mmc全部(bù)裝(zhuāng)好(hǎo)後再進行翻鬆,經過2O~25min後慢慢停止,這稱為水力分類,即最終使粗的交換劑在最下部,細的顆粒在交換劑表麵,然(rán)後把最上層50mm左右最細的交換劑除去。*
③軟化劑“中毒”=如生水中(zhōng)Al3'、Fe3+等(děng)陽離子量(liàng)多,這些離(lí)子電荷(hé)量最大,與軟化劑化合力最強,離子交換劑吸收這些陽離(lí)子後有部(bù)分是不可逆的(de),化合後難再分離,而使這部分交換劑失去軟化、還原作(zuò)用。“中毒”後必須(xū)用1%的酸衝洗(xǐ),用H*才(cái)能(néng)置換(huàn)掉AP+、Fe3+O
軟化時必須進(jìn)行化驗控製(zhì)、在軟化前,進行2~3IT1in的校核性正洗,使cr達到標準再(zài)投人運行,這種做(zuò)法是較好的。軟化時軟水的氯根及堿度可以每(měi)班分析•次。生水的氯根、硬(yìng)度(dù)、堿度(dù)最好每(měi)班也分析-••次.軟水的硬度要經常化驗。
6.定壓設備
中央(yāng)空調水係統定壓的目(mù)的有兩個:一是(shì)要保(bǎo)證水係統中各(gè)處的(de)壓(yā)力均要高(gāo)於各(gè)處(chù)水溫所對應(yīng)的飽和壓力,以防(fáng)止(zhǐ)水係統中的水汽化;二是要保證水係統無論在運行中還(hái)是停ih運行時,管路及設備中都要充滿(mǎn)水,以防係統中的水倒空,吸入空氣。
空調水係統中采用的定壓方(fāng)法主要有三種:膨(péng)脹水箱定壓、氣壓(yā)罐定壓(yā)和補給水泵定壓。這裏,主要(yào)介紹膨脹(zhàng)水箱定壓、
采用封閉式冷凍水供水方式的係統中設冇膨脹水(shuǐ)箱,膨脹水箱有開式高位膨脹水箱和閉式低位膨脹水箱兩種
(1)開式高位膨脹水箱開式高位膨(péng)脹水(shuǐ)箱適用於中小型低溫水供暖及空調係統。其設計安裝要點如T:
1)膨脹水箱安(ān)裝位置,應考慮防止水箱內水的凍結=若水箱安裝在非供暖的房間內,應考慮保溫。
2)膨脹管(guǎn)在機械循環係統中接至係統定壓點,一般接至水泵人口前。.循環管接至係統定壓點前的水(shuǐ)平回水幹(gàn)管上,該點與定壓點之間應保持不小於1.5~3m的距離。
68中央空調清洗(xǐ)技術
3)膨脹管、溢流(liú)管和循環管上嚴禁安裝閥門,而排水管和信號管上應設置閥門c
4)設在非供暖房間的膨脹管、信號(hào)管和循環管均應保溫:(2)閉式低位膨脹水箱當(dāng)建築物頂部安裝開式(shì)高位膨脹
水箱有困難時(shí),可采用氣壓罐方式。采用這種方式(shì)時,不僅能(néng)解決係統中水的膨脹問題(tí),而且可與(yǔ)係統的(de)補(bǔ)水和穩壓結合起來。氣壓罐一般安(ān)裝在空調機房內,其工作原理如圖2-29所
圖2-29氣壓罐工作原理圖1一補(bǔ)給(gěi)水泵2—補氣罐3—吸氣閥4一止回閥5—闡閥6—氣壓罐7—泄水電磁(cí)閥8—安全閥9—自動排氣閥
W—壓力控製(zhì)器電接點壓力表12—高(gāo)位膨脹水箱
氣(qì)壓罐的(de)工作原理如下:
D自動補(bǔ)水(shuǐ)。按係統(tǒng)循環穩壓要求,在壓力控製器10內(nèi)設(shè)定氣壓罐6的上限壓力(lì)/\和下限壓力(lì)P,,一般/、1=/>2-(0.03-0.()5)MPa.-當需給係統補水時。氣壓罐6的(de)氣枕壓力P隨水位下降(jiàng).當P下降到下(xià)限壓力A時接通電動機,起動水(shuǐ)泵.把儲水箱內的水壓入補氣罐2,使罐內的水位和壓力(lì)上升:壓力上升到上限壓力時(shí),切斷水泵電源,停止補水.此時補氣罐2內的水位下降吸開吸氣閥3.使(shǐ)外界空氣進人補氣罐2。
第2章中央空調係統主要結構部件69
在如此(cǐ)循(xún)環工作中(zhōng),不斷給係統補充所需的水量。
2)自動排氣。由於(yú)水泵每工作一次,給(gěi)氣壓罐補氣一次,罐內的氣枕容積逐步擴大,水位亦(yì)逐步下降,當下降到自動排氣閥9限定(dìng)的水位時,排出多餘的氣體,恢(huī)複正常水位。
3)自動泄水。當(dāng)係統的熱水膨脹,使熱水倒流到氣壓罐6內,其水位上升時(shí),罐內壓力Z3亦上升。當(dāng)壓力超過靜壓0.01-0.02MPa,即達(dá)到電接(jiē)點壓力表11所設定(dìng)的上限(xiàn)壓力時接通並打開泄水電磁閥7,把氣壓罐(guàn)內的水泄回到貯(zhù)水箱=泄水到電接點壓力表11所設定的(de)下限壓力P3,一般取P,=P4-(0.02-0.04)MPao
4)自動過壓保護。當氣壓罐(guàn)內的(de)壓力超(chāo)過電接點壓力表(biǎo)11所設定(dìng)的上限壓力(lì)^時(shí),自動(dòng)打開安全閥8,和泄(xiè)水電磁閥7一同快速泄水,迅速降低氣壓罐壓力,達到保護(hù)係統的目的。安全閥8的(de)沒定壓力屍5,一般P5=屍4+(0.01~0.02)MPa。
7.冷凍水循環泵
冷凍水循環泵同冷卻水循環泵一樣,-般也采用離心水泵或管道泵,具體參閱冷卻水泵部分:
2.3中央空調係統(tǒng)熱濕處理設(shè)備
本節中,我們主要就中央空調(diào)係統的熱(rè)濕處理設備做一具(jù)體的了(le)解。
2.3.1空氣處理設備
1.風機盤管
這裏不做(zuò)介紹,可參閱其他有關圖書。
2.表麵式空氣換熱器(qì)
表麵式空氣換熱器是在中央(yāng)空調係統中水和空氣通過壁麵進行(háng)熱交換的設備。具有結構簡單、占地小、水質要(yào)求不高、水係統阻力小等特點,已成為常用的空氣處理設(shè)備,,
70中央空調請洗技術
(1)分類表麵式換熱(rè)器包括空氣加熱器和(hé)表麵冷卻器兩類,前(qián)者用空(kōng)氣或蒸汽作熱媒,後(hòu)者用冷水或冷卻劑(jì)作冷(lěng)媒。因此,表麵式空氣換熱器既能對空氣進行加熱,又能對空氣進行減(jiǎn)濕和冷卻處理。
(2)構造表麵式換熱器有光管式和肋管式兩種:光(guāng)管式表麵換熱器由(yóu)於傳熱效率低已(yǐ)很少使用。肋管式表麵換熱器由(yóu)管和肋片構成,如圖2-30所示(shì)。
1冷(熱)煤\
,「A++j門戶'丫聯箱
護板
—<-^iIBl一li圭一
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'肋管
•聯箱2
~0
閣2-30肋(lèi)管式表麵換熱器
根據加工工藝的不同,肋片(piàn)管又可以分為(wéi)繞片管、串片管和軋片管。
1)繞片(piàn)管。如圖2-31a所示,將銅帶(dài)或鋼帶用繞片機緊緊地纏繞在管上可(kě)製成皺折式繞片管.
皺(zhòu)折的(de)存在既增加了肋片和管的接觸麵(miàn)積,又增(zēng)加丁空氣流過時的擾動性(xìng),因(yīn)而能提高傳熱係數。但是皺(zhòu)折的存在也增加r空氣的阻力,而(ér)且容易集灰(huī),不便清理。為了消除肋片與管之間接觸處的(de)間隙,可將這些換熱(rè)器鍍鋅、錫(xī)、浸鍍鋅、錫(xī)還可以防止金屬生鏽。
有的繞片(piàn)管不帶皺折(shé),它們是用延展性好的鋁帶繞在鋼管上製成的,如圖2-31b所示。
第2章中(zhōng)央空(kōng)調係統主要結構部件71
2)串(chuàn)片管。如(rú)圖2-31c所示,將事先衝好管孔的肋(lèi)片與管束串在一起,經過(guò)脹管後可(kě)製成串片管。串片管生產的(de)機械化程度可以提高,現在大批銅管鋁片的表麵式換熱器均用此法(fǎ)生產。
3)軋片管。如圖2-31d所示,用軋片機在銅管或鋁管外麵軋出肋片便成了軋片管。由亍軋片管的肋片(piàn)和(hé)管是一個整體,沒(méi)有縫隙,所以傳熱性能更好,但是軋片管的肋片不能太高,管壁不能太薄。
圖2-3le所(suǒ)示的(de)二次翻邊片可進一步強化管外側的(de)熱交換係數,並(bìng)可提高賬管的質量。
圖2-31各種肋片管式換熱器的構(gòu)造
3.噴(pēn)水室
噴水室(shì)是一種直接接觸式的空氣熱濕處理設備,噴水室不僅能夠實現對空氣的加熱、冷卻、加濕或減濕等多種處理(lǐ),而且還具有淨化(huà)空氣的能(néng)力。但它也有(yǒu)對水質要求高、占地麵積大、水泵耗能多等缺點。因此目(mù)前在一般建(jiàn)築中已不常使用,或僅作為加濕設備使用。
(1)分類噴水室的分類見表2-14。
72中央空調清洗技術
表244噴水室的分類
分類方法形式
按放置方法分類有立式和臥式
按(àn)空氣的流動速度分類有低速噴水室和(hé)高速噴水室
按(àn)噴水室的級數分(fèn)類有單級噴水室和雙級(jí)噴水(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2-32噴水室結構示意圖
1一前擋水板2—噴嘴與排管3—後(hòu)擋水(shuǐ)板4一底池5—冷水管6—濾水器7—循環水管8—三通混合閥9■-水泵10—供水管11一補水管12—浮球(qiú)閥13—溢水器14一(yī)溢水管15—泄水管(guǎn)16—防水燈17—下檢查門18_外殼
圖2-32中,前擋水板有(yǒu)擋住(zhù)飛濺出來的水滴和使進風(fēng)平均流動的雙(shuāng)重作用,因此有(yǒu)時也稱它為均風板」被處理(lǐ)的空氣進人噴水室(shì)後經噴水管流出,與噴嘴中噴出的水滴相接觸進行熱濕交換(huàn),然後(hòu)經後(hòu)擋(dǎng)水板流走,後擋水板(bǎn)能將空氣中夾帶的水滴分離出來,以減少噴水室(shì)的“過水量”。
在噴水室中,通常設置1~3排噴嘴,最多4排噴嘴_噴水
第2卓(zhuó)中央空調係統Ji要結構部件73
方向(xiàng)根據(jù)與(yǔ)空氣流動方向相同與否分為順噴、逆噴和對噴3從噴嘴噴出的水滴完成與空氣的熱濕交換後落人水池中:
在夏季,隨著被處(chù)理空氣溫度的降低,空(kōng)氣中的水蒸氣冷凝成(chéng)水滴落入底池,底池中的水就會逐(zhú)漸增多,達到一定位置後(hòu),就會通過溢水管被水泵吸人冷水機組,重新冷卻再利用=在冬季,噴水室常用來給加(jiā)熱後的(de)空氣進(jìn)行加濕,底池中的水(shuǐ)就會逐漸減少,當減少到一定程度時,浮球(qiú)閥(fá)開啟,向底池中補水(shuǐ),補到一定程度,浮球閥自動關(guān)閉,以保證底池中的水位穩定。底(dǐ)池和四種管道相通:
1)循環水管。底池通過濾水器與循環水管(guǎn)相連(lián),使落到底池的水能重(chóng)複利(lì)用。濾水器的作用(yòng)是清(qīng)除(chú)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(shuǐ)管相連,以排出水池中維持一定水位而多餘的水,在溢水器的(de)喇叭口上有水(shuǐ)封罩可將噴水池內、外空氣隔絕(jué),防止(zhǐ)噴水池內產(chǎn)生異(yì)味。
3)補(bǔ)水管。當用循環水對空氣進行絕熱加濕時,底池中的水將逐漸減(jiǎn)少,泄漏(lòu)等原因也可能(néng)引起水溫降低。為了保證底池水位高低一定,且略(luè)低於溢水口,需設補水管並經(jīng)浮球閥(fá)自動補(bǔ)水:
4)泄水管(guǎn)。為了檢修、清洗和防凍等目的,在底池的底部需設泄水管,以便在需要泄水時,將池內的(de)水全部泄至下水道。
為丁觀察和檢(jiǎn)修的方便,噴水室應有防水照明燈和密封檢查門3
4.電加熱器(qì)
在中(zhōng)央空調(diào)係統中,除了用表麵式換熱器加熱空氣外,還可采用電(diàn)加熱器(qì)對空氣進行加熱:
電加熱器(qì)是通(tōng)過電阻絲將電能轉(zhuǎn)化為熱能(néng)來加熱空氣的設備:它具有結(jié)構緊湊(còu)、加(jiā)熱均勻、熱量穩(wěn)定、控製方便等優點:但由於電加熱器是利用高品位能源,所以隻適合(hé)在一部分空(kōng)調機
74屮央空調清洗技(jì)術
組和小型空調機組中使用。在恒(héng)溫精度要求(qiú)較高的大型空調係統屮,也(yě)常用電加熱(rè)器控(kòng)製局部或作末級加熱器使用。
電加熱器有裸線(xiàn)式和管式兩種。
(1)裸線式電加熱器裸線式電加熱器加熱迅速、惰性小、機構簡單;但易斷(duàn)線和漏電,安全性差,所以使用時必須要有可靠的接地裝置,並應與風機連鎖運行,以免發生安全事故:,
抽屜式電加熱器是一種常用(yòng)的裸線式電加熱器:
(2)管式電加熱器管式電加熱器由管狀電熱元件組成,這種(zhǒng)電熱元件是將金屬絲裝在特製(zhì)的金屬套管中,中間填充導(dǎo)熱性好的電絕緣材料。
管式電加熱器(qì)加熱均勻、熱量穩定、經久、耐安全性好,可直接裝在風(fēng)道內,但其惰性較大,結構複雜_
5.空氣加濕設備
(1)蒸汽加濕器
1)蒸汽噴管蒸(zhēng)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(duàn)組成。管段上開有多個直徑為2~3mm的小孔(kǒng)。蒸汽在管網壓力的作用下,由這些小孔(kǒng)噴出,混(hún)合到流經噴管周圍的空氣中去。小孔的數目及直徑大小(xiǎo)應根據需要的加濕量來確定。
2)幹式蒸汽加濕器。幹式蒸汽加濕器是由蒸汽噴管、分離室、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(qì)的工作原理如下:
蒸汽先進(jìn)人噴管外套,加熱管壁,再(zài)經擋板進入分離室,由於蒸汽流向的改(gǎi)變,通道麵積的增大,蒸汽流速降低,所以有(yǒu)部分冷凝水析出。分離出冷凝水的(de)〒蒸汽,由分(fèn)離室頂部的調節閥節流降(jiàng)壓後進人幹燥室,第二次分離(lí)出(chū)冷凝水,處理後的幹蒸汽經消聲腔進入噴管,由小孔噴出,對被調節空氣進行(háng)加濕。分離(lí)出的冷凝水由疏水器排出。
幹(gàn)蒸汽加(jiā)濕器具有加濕速(sù)度快、均勻性好、能獲得高濕度、安(ān)裝方便、節能等(děng)優點。
第2章屮央(yāng)空調係統t要結構部件75
蒸汽進水
^
控製器
度拕節
開度調
孔濕器
^■*'製\
設〒孔管
風道
•離筒遇擋(dǎng)板(bǎn)擴容麵分離去水滴
Q0060
設有套筒的(de)蒸汽幹燥宇
接間水管
Q
圖2-33幹式蒸汽加濕器示意閿
(2)電加濕器
1)電極式(shì)加濕器6電極式加濕器的結構如圖2-34所示。
圖2-34電極式加濕器的結構示意圖
76中央空調清洗技術
電極式加熱器是(shì)利用三根(gēn)銅棒或不鏽鋼棒(bàng)插人盛水的容器中作電極,將(jiāng)電極三相電源接通後,就有電(diàn)流從水中流(liú)過。在這裏水是導體.由(yóu)於水的電阻比較大(dà),因而能被加(jiā)熱蒸發(fā)成蒸汽。
除了三相電外,也有使用兩根電極的加濕器(qì):
電極式加濕器結構緊湊,而且加濕量(liàng)也容易控製,所以用得較(jiào)多。它的缺點是耗電量大,電極上易結水垢和腐(fǔ)蝕=
2)電熱式(shì)加(jiā)濕器。如圖2-35所示,電熱(rè)式加濕器是(shì)用管狀
元件通電(diàn)之後將水加熱(rè)而產生蒸汽:補水(shuǐ)靠浮球閥自動控製,以免發生斷水空燒現象。此種電熱式加濕器的加濕(shī)量大小取決於水溫和水的表麵積。
電熱式加濕器的排汙(wū)周期與電極(jí)式(shì)基本相同,其除垢(gòu)周期比電極式加濕器應稍短些(xiē)。
6.空氣去濕設備
(1)加熱通風去濕機加熱通風去(qù)濕機(jī)由加熱器、送風機、排風機組成。它將室內濕度較高的空氣排(pái)到室外,而將室外空氣吸入並加熱後(hòu)送入(rù)室內,以達到對(duì)室內空氣去(qù)濕的目(mù)的
(2)製冷式機(jī)械去濕機製冷式機械去(qù)濕機由製冷係統和通風係(xì)統組成,如(rú)圖2-36所示、
製(zhì)冷係統采用單級蒸汽壓縮製冷,由壓縮機、冷凝器、毛細管、蒸發(fā)器(qì)等實現製冷劑循環製冷,並使蒸發器表麵溫(wēn)度降到空氣露點溫度以下.這樣當空(kōng)氣在通風係統的作用下經過蒸發器
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(jié)成水而析出,使空氣中的含濕M降
低。而後,空氣又經冷凝器,其相對濕度下降後,經通風係統返回室內(nèi)達到去(qù)濕的目的。
(3)吸收式去濕機按除(chú)濕物質(zhì)的狀態(tài),吸收式去濕(shī)機可分(fèn)為固體去濕機和液體除濕機兩類。這裏我們僅就固體去濕機做(zuò)具體的(de)了解。
固體(tǐ)去濕機可分為矽膠去濕(shī)機(jī)、氯化(huà)鋰除濕機兩類。
吸收其散發的熱量後溫度升高,使
圖2-36製冷式機械去濕機I一風機2—冷凝器3■-毛細管
s’
1)矽膠去濕機。矽(guī)膠去濕機是利用矽膠來吸(xī)收空
氣中(zhōng)的水蒸氣,達(dá)到給空氣4一空氣過濾器5-蒸發器6-集水盤(pán)去(qù)濕的目的:常見的矽膠去7—冷凍(dòng)機8—機殼
濕機有三種形式:抽屜式,固定轉換式和電加熱轉筒式。
①抽(chōu)屜式去濕機的結(jié)構如圖2-37所示。
r.
—-L
1
圖2-37抽屜式去濕機的結構1-■外殼2—抽屜式除(chú)濕(shī)層3—分風隔板4_密封門
抽屜式去濕機的工作原理如下:
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,除濕後的幹燥空氣(qì)由風道送入房間。
矽膠的吸水能力有一定限(xiàn)製,沒有吸水的矽(guī)膠為淡紫色顆
粒,隨著吸收量的增加,顏(yán)色逐漸變(biàn)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,通過加(jiā)熱的方法,將失去吸水能力的矽膠再生或更換新的(de)矽膠。
②固定轉換式去濕機的(de)結(jié)構如圖2-38所示:
8
圖2-38固定轉換式去濕機的結構1_濕空氣(qì)人口2、7—風機3、5—轉換開關(guān)4.9一矽膠筒6—加熱器8—再生空氣人口
固定轉換式去濕(shī)機的工作原理如
工作時,它的兩個矽膠筒輪(lún)流進行吸水工作,空氣經風機及轉換開關進人左邊的矽膠筒(tǒng)吸水後經轉換開關5排出後由風道送入室(shì)內:同時(shí)空氣還由風機7作用,經加熱器(qì)升溫後進人另一個矽膠筒給矽膠(jiāo)加熱使其再生。它們通過轉換開關控製3
③電加熱轉筒式去濕機的結構(gòu)如(rú)圖2-39所示。
電加熱轉筒式(shì)去濕機的工作原理如下:
電加熱(rè)轉筒式去濕機中(zhōng)裝有(yǒu)一(yī)個矽膠筒(tǒng),工作時矽膠筒就緩
第2章中央空調係統主耍結構部(bù)件79
W2-39電加熱轉筒式去濕機的結溝1一箱體2—矽膠(jiāo)轉筒3_電加熱器4—密(mì)閉隔風板5—濕空氣進U6—蒸(zhēng)發器7—離(lí)心式風機8—幹空氣出風[丨9一再生空氣進口10—再生空氣出口
慢轉動.由密閉隔風板分成再生區和除濕區。空氣經蒸發器降溫(wēn)後(hòu)進人(rén)除濕區,除濕後由風機送入室內,與此同時,再(zài)生區(qū)的矽膠則被加熱而恢複(fù)吸水能力後再轉到除濕區進行(háng)除濕。
2)氯化鋰除濕機。氯化鋰除濕機的結構如圖(tú)240所示。氯化鋰除濕機的除濕係統由吸濕轉輪、風機、過濾器等組
成,吸濕轉輪(lún)是將吸濕劑和鋁均勻地吸在兩條石棉紙上(shàng),再將紙卷成具有蜂(fēng)窩通道的圓柱體,其中吸濕劑是用來吸收水分的,而鋁的作用是將吸濕劑(jì)固定在石棉(mián)紙上。
其再生係統由電加熱器(qì)、風機和隔板組成,隔板將轉輪分(fèn)成再生區和(hé)吸濕區。
氯化鋰(lǐ)轉輪除濕機的工作原理如圖241所示。
80中央空調清(qīng)洗技術(shù)
再生空氣入口
處理空氣出口
圖240氯化鋰除濕機(jī)的結(jié)構1一機殼2—電動機3—減速器4一傳動裝(zhuāng)置5—轉芯6—除濕空氣用過濾器(楔形、泡沫塑(sù)料)7—再生風機
8—電器控製箱9一電加熱(rè)器10—調風閥11一再生(shēng)空氣用過濾器(板式,泡沫塑料)12—動力配電箱13—電接點溫度計
圖241氯(lǜ)化ffl轉輪(lún)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進人吸濕轉輪,失去水分後送入空調房間:再生(shēng)空氣在再生風機的作用下進人再生區,經(jīng)加熱(rè)器加(jiā)熱至120丈後,將轉輪內水分汽化後帶出箱外並排出室外,可以連續地取得幹燥空氣。
2.3.2空氣質量控製及淨化設備
1.活性炭吸附器
(1)活性炭活性炭的主要(yào)材料為硬質植物和果核等,經過加工活化後,碳的內部(bù)形成(chéng)極小的非(fēi)封閉孔隙.lg活性炭的有效接觸麵積高達1000m2,而每升活性炭就有485g,因此(cǐ),它(tā)具有很強的吸附能力對(duì)•些氣體而言,活性炭的吸(xī)附量等於它本身質量的1/6~1/5。
活性炭的吸(xī)附量在接近或達(dá)到吸(xī)附保(bǎo)持量時,其吸附(fù)能力將下降或失效,這時就需要更換(huàn)已飽和的活性炭或對其再生。表2-15中提供了(le)服務對象(xiàng)不同的通風(fēng)空(kōng)調所需的活性炭用量及其壽命(或再生周期)。
表2-1S活性炭用量及其(qí)壽命
用途每(měi)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(nián)
工業建築160.5〜1.0年
(2)活性炭吸附(fù)器活性炭呈顆(kē)粒狀,可以裝在(zài)不同形狀的多孔或網狀的容器內(nèi)形成(chéng)活性炭吸附(fù)器。為防止活性炭吸附器(qì)被灰塵堵(dǔ)塞,應沒置初效過濾器加以保護:
活性炭吸附器(qì)是用活性炭吸附有毒有害成分的特性來淨化空氣的(de),可利用不同(tóng)的浸漬劑來有針對性地淨化空氣。活性炭不能再生,或者再生不經濟,僅能一次性使(shǐ)用。因此,活性炭空氣淨化器多用於小型空調係統,
82中央空調淸(qīng)洗技術
2.負離子發生器
在雨後森林(lín)中,人們普遍(biàn)感覺空氣清新,這主要是由於空氣中負離子增多。通常在潔淨的山區離子濃度可達2000個/cm3以上,在農村可達1000~1500個(gè)/cm3,而在城市則隻有200~400個/cm3。一般空氣中(zhōng)正離(lí)子數(shù)大於負離子數。
一些研究結(jié)果認為:負離子對人體有良好的生理作用,可降(jiàng)低血壓、抑製哮喘、對神經係統有鎮靜作用並有利於消除疲(pí)勞等。
為增加負離(lí)子的濃度,可采用人工產生負離子(zǐ)的方法,即利用電暈放電、紫外線照射或利用放射性物質使空氣電離。比較常用的方法是利用電暈放電法。人工負離子發(fā)生器類似於靜電集塵器的原理,不過不是要(yào)使負離子不(bú)被吸引(yǐn)中和,而(ér)是(shì)通過離子流或通(tōng)過專設的風扇使空氣中的負(fù)離(lí)子增加,達到(dào)改善空氣質量的目的。
負離子發生器隨其功(gōng)率的大小所產(chǎn)生的負離子數量有懸殊差異,同時也與距離有極其密切的(de)關(guān)係,並且容易吸附灰(huī)塵堵(dǔ)塞而難以清洗,因而使得該技術的應用受到很大的局限-
3.光觸媒型空(kōng)氣淨化(huà)器
它(tā)是國外推出的新型高效空氣淨化材料光觸(chù)媒,應用(yòng)於健(jiàn)康空調。
一般認為,光觸媒就是經(jīng)過光敏劑嚴格處理的活性炭,光敏劑是光觸媒的核心。光觸媒(méi)的工作原理是利用塗(tú)敷(fū)光敏(mǐn)劑的活(huó)性(xìng)炭微孔來(lái)吸附有害氣(qì)體(tǐ)。連續使用0.5~1年,達到一定飽和程度後,將其拆(chāi)卸(xiè)下來,置於陽光下暴曬6~8h,再置於室外大氣中晾曬8~16h即可重新使用3
應該(gāi)指出的是,光觸媒裝置同時必須設置初效過濾器,以保護光觸媒空氣淨化器的使用壽命。
4.生物透析膜片除(chú)臭(chòu)係統
它是美國的VAPORTEK公司研製(zhì)的一種新式生物透析膜片除(chú)臭係統。該膜片釋放的脫臭離子不僅可以(yǐ)除去(qù)空氣中的臭氣成
第2章中央空調係統主要結構部件83
分,並且更能積極地滲透(tòu)到牆壁、家具、床、器具、地毯等內部於根源(yuán)處切斷臭味的產生(shēng)可用於辦公室、飯店、住宅等(děng)臭味(wèi)強度比較(jiào)低的場合,也可用於生產過(guò)程中產生臭味強度比較大的場所。
5.空氣過(guò)濾器
空氣過濾器可分為初(chū)效過濾器、中效過濾器和高效過濾器。此外,也有用靜電的(de),還有結合各種新技術的。
(1)初效過濾器初效過濾器主要過濾10~100(jini的(de)大顆粒物質,多以粗、中孔泡沫塑料和(hé)無紡布等為(wéi)原料,用F空氣(qì)預處理。
(2)中效過濾器中效過濾器主要過濾1~lOpjn的灰塵,多以細孔(kǒng)泡沫塑料和合成纖維為原料。
(3)高效過濾器(qì)高效過濾器主要(yào)過濾微小顆(kē)粒物質,多以玻(bō)璃纖維和合成纖維為原料(liào)。
6.靜電集塵器
在空調(diào)淨化中,常用的靜電集塵器為兩段(duàn)式:第一段為電離段,第二段為集塵段。
在電離段,由電源輸出(chū)的高電壓使正電極表麵電場(chǎng)非常強(qiáng),以致在(zài)空間內產生電暈,形成數量相(xiàng)等的正離子和負離子。正離(lí)子(zǐ)被接地(dì)負極所吸(xī)引,負離子(zǐ)被放電正極所(suǒ)吸引,由於放電正極和接地(dì)負極之間形成的電位梯度是很大的不(bú)均勻電場,負離子易被放電正極所中和。因此,當氣溶膠粒(lì)子通過電離(lí)段時,多數附有正離子,使微粒帶正電(diàn),少數(shù)帶負(fù)電3
在集塵段,由平行金屬板相間構成正負電極,在正極板上(shàng)加有高電壓,以(yǐ)產生一個均勻平行的電場,帶正電的粒子流入(rù)該平行電(diàn)場後,則被正極板排斥,被負極板吸引並最終被捕集。帶負極的粒子正好相反,被正(zhèng)極所捕(bǔ)集。
靜電集塵(chén)器的(de)集塵效率主要取(qǔ)決(jué)於電場強度、氣溶膠流(liú)速、塵粒大小及集塵(chén)板的幾何尺寸等。
積在極板上的灰塵需要(yào)定期清洗,小型(xíng)靜電(diàn)集塵器的集塵段
84中央空調清洗技術
可整體取出清洗。清洗後需烘幹再用。
2.3.3空氣輸送設備
1.風機
風機是確(què)保空氣在係統中正常流動的動力源,它提供的動力包括動壓和靜(jìng)壓兩部分。動(dòng)壓是空氣(qì)產生流(liú)動的(de)壓力;靜壓則是用於克服空(kōng)氣在管道(dào)中流動的(de)阻力,二者之和稱為全壓。
風機主要分為離心風機、軸(zhóu)流(liú)風機和其他風機。
(1)離(lí)心風機離(lí)心式風機具有風壓高、風量可調、相對噪聲較低、可將(jiāng)空氣進行遠距離輸送的特點,適用於噪聲要(yào)求較低、高風壓的場合。
1)結構(gòu)。離心風機的空氣流向垂直於主軸,它主要(yào)是由葉輪、機殼、出風口、進風口和電動機組成:葉輪安裝在(zài)電動機主軸上隨著電動機高速轉動(dòng)。葉輪上(shàng)的葉片將空氣從進風口吸入,然後被(bèi)甩向機殼,並由機殼收集、增壓後由出風口排出。
2)分類。離心風機按出口方向可分為(wéi)左旋和右(yòu)旋,從電動機一端(duān)正視,葉輪順時(shí)針方向旋轉稱為右旋,逆時針方向旋轉(zhuǎn)稱為左旋。
(2)軸流(liú)風機軸流式風(fēng)機風壓較(jiào)低、風量較大、噪聲相對較大、耗電少、占地麵(miàn)積少(shǎo)、便於維修。
軸(zhóu)流式風機的空氣流向平行於主軸(zhóu),它主要由葉片(piàn)、圓筒形出風口、鍾罩型進風口、電動機(jī)組成(chéng)。葉片安裝在主軸上,隨著電動機高速(sù)運動,將空氣從進風口吸入,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(jī)采用一個筒形葉(yè)輪,其噪聲介於離心(xīn)風機和軸流風機之(zhī)間,可獲得扁平而(ér)高速的氣流,出風口細長,結構簡單,常用於風幕(mù)機、風機盤管和(hé)家用(yòng)空調室內(nèi)側風機:
2)混流式風機。混流式風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,空氣在其中被
第2茯中央空調係統主要結構部件85
加速,它既能產生高風壓,又能維持軸流風機的(de)高風量。另外(wài),混流式風機還具有(yǒu)結構(gòu)簡單、造價低、維(wéi)護方便等特點。
2.風道
(1)材料
1)金屬(shǔ)風道(dào)。金(jīn)屬風道的材料有鍍鋅鐵皮、薄鋼板和不鏽鋼板等=
2)非金屬風道。非金屬風道的材料(liào)有玻璃(lí)鋼、塑料、混(hún)凝土風道等。
3)新(xīn)型材料風道。在新型空調中也有用玻璃纖維板或兩層金屬(shǔ)間加隔熱材料的預製保溫板做成的風(fēng)道(dào),但造(zào)價較高。
(2)形(xíng)式風道按幾何形狀有圓形風道和矩形風道兩種。
1)圓(yuán)形風道。圓形風(fēng)道的強度大、消耗材料少,但加工工藝較複(fù)雜,占用(yòng)空間大,不易布置美觀,常用於民用建築的暗(àn)裝(zhuāng),或用於工廠廠房、地下人防的暗裝管道。
2)矩形風道(dào)。矩形風道易亍布置,便(biàn)於與建(jiàn)築空間配合,且容易加工,因而目前使用較為普遍。
(3)風道保溫風道的保溫是為了減少管道的能量損失,防止管道表麵產生結露(lù)現象(xiàng),並保證進入空調房間的空氣參數達(dá)到(dào)規定值。
目前常(cháng)用的保溫材(cái)料有阻燃性聚苯(běn)乙烯或玻璃纖維板,以及較新(xīn)型的高倍(bèi)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(hù)層組成。防腐層一般為1~2道防(fáng)腐漆。常用的保護層和防潮層有金屬保護層和複合保護層兩種。金(jīn)屬保護層常采用鍍鋅薄(báo)鋼板或鋁合金板;而複合保護層則有玻璃絲布、複合鋁(lǚ)箔及(jí)玻璃鋼等。
3.送(sòng)、回風口
(1)風口(kǒu)的作用經過熱濕處理(lǐ)的空氣通過送風口送入室內,進行熱濕交(jiāo)換後,空氣通過回風口回到空調機(jī)組中再進行處理。合理地(dì)選擇送、回風口(kǒu)的形式,確定送、回風口的位置,就可以在(zài)整個房間形(xíng)成均勻的溫度(dù)、濕度、氣流速度和空氣潔淨
86中(zhōng)央空(kōng)調清洗技術
度,以滿足生(shēng)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風口的類型、特點及
適用(yòng)範圍見表2-16:常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(lèi)屯送風口(kǒu)類型形(xíng)式氣流類型及調節性(xìng)能適用範圍備注
側送風U格柵送風口有葉片固定和葉片可調兩種,不帶風量調節閥1.屬圓射流2.葉片可調格柵,可根據需(xū)要調節上H頃(qǐng)角或(huò)擴散角3.不能(néng)調節風口(kǒu)風(fēng)量要求不高的一般空調葉片固定的格柵送風口可做(zuò)回風口用.也可做新(xīn)風(fēng)「I
單層百葉送風口葉片橫裝為H型,豎裝為V型,均帶有對(duì)開(kāi)式風量(liàng)調節閥1.屬圓射流2.H型可調豎(shù)向擴散角度,V型可調水平擴散角度用T-般精度的空調工程單層百葉風口與過濾器配套使用可做回風U
雙層百葉送風口外層葉片橫(héng)裝,內層葉片豎裝為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(shì)風量調節閥.也可裝配町(dīng)調式導流片(piàn)1.屬圓射(shè)流2.外(wài)層葉片可調,可根(gēn)據需要調傳豎向以及水平擴散角度用於(yú)公共建築的(de)舒適性空調,以及較高精密的工藝性空調葉片可調成四(sì)種吹出角,調整範闈為0°~180°
條縫形百葉送風(fēng)n長寬比(bǐ)大於10.葉片橫裝可調的格柵風U,或者與對開式風量調(diào)節閥組裝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(jiǎo)3.必要時可調節風量可做風機盤管(guǎn)出風口(kǒu)
第2卓中央空調係統主要結構部件87
(續(xù))
空氣分離器的類屯送風口類型形式氣流類型及調節性能適用範圍備注
散流器圓形(方(fāng)形)直(zhí)片(piàn)式(shì)散流(liú)器擴散圈為(wéi)三層錐形麵,拆裝方便,可與(yǔ)單開閥板式或雙開(kāi)閥板式風量調節閥配套使用1.擴散圈掛在上.麵一檔呈下送流型,掛在下麵一(yī)檔呈平送流型2.能調節送風量用於公共建築的舒適性空調和]:藝空調
圓盤形散流(liú)器圓盤呈倒磨菇(gū)形,拆裝方便。可(kě)與單開成雙開閥板風量調疚閥配套使用1.圓盤掛在上麵一檔呈下送流(liú)型,掛在下麵•檔呈(chéng)平送貼附流型2.能調節送風置(zhì)
流線型散流器散流器及其擴散圈(quān)呈流線型,可調節風量氣(qì)流呈下送流裀(yīn),采用密集布置用於淨化空調
方形(矩形)散流器擴散圈的形式有十多種,可形成1〜4個(gè)不同的(de)送(sòng)風方(fāng)向.可(kě)與對開式多葉調節閥或單開(kāi)閥板式調節閥配套使(shǐ)用(yòng),拆裝方便1.平送貼附(fù)流型2.能調節送風量閈f•公共建築的舒適性空調(diào)
條縫(線形)形(xíng)散流器長寬比很大,葉片單向傾斜為-•麵送風,葉片雙向傾斜為兩麵(miàn)送風氣流呈平(píng)送貼附流型用於公共建築的舒(shū)適性空(kōng)!調(diào)
88中央空調(diào)清洗技術
(續)
空氣分(fèn)離器的類型送(sòng)風口類型形式氣流類型及調節性能適(shì)用範圍備(bèi)注
噴射型送風(fēng)口圓形噴□出口帶較小的收(shōu)縮角度屬於圓射流,不能調控送風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(liú)量調節閥配套使用屬於圓射流,能(néng)調控送風量用T公共建築和(hé)高大廠房的一般空調
球形旋轉(zhuǎn)噴口帶較(jiào)短的圓柱噴U,與轉動球體相連接屬於圓射流,既能調節氣流方向乂能調節送風量用於空調和通風位送風
無芯管旋流送風口圓柱形旋流(liú)送風□由風(fēng)口(kǒu)殼體與無芯(xīn)管起旋器組裝而成、帶(dài)風量調節閥向下吹出流型(xíng)用於公共建築和工業廠房的(de)一般空調
旋流吸頂散流器可(kě)調成吹出流型和貼附(fù)流型
旋(xuán)流凸緣散流器可調成吹出流(liú)型、冷(lěng)風散流型和(hé)熱風貼附流(liú)型
條(tiáo)形送風口(kǒu)活葉條(tiáo)形散流器J長寬比十分(fèn)大,在槽內采用兩個(gè)可調葉片來控製氣流方向可調成(chéng)平送(sòng)貼附流(liú)型(xíng),也可調成垂直(zhí)F送(sòng)流型,可使氣流朝一側送出.也可朝兩側(cè)送出用於公(gōng)共建築的舒適性空調
第2章中央空調係統主要結構部件89
(續)
空氣分(fèn)離器的類(lèi)型送風口類型形式氣流類型及(jí)調(diào)節性能適用範圍備注
孔板送(sòng)風口擴散孔板送風口由鋁(lǚ)合金板和髙效過濾器組成的高效(xiào)過濾送風□亂流型用於亂流潔淨室的(de)末端送風裝(zhuāng)置,也可作(zuò)為淨(jìng)化係統的送風口
4.風閥(fá)
中央空調係(xì)統的風(fēng)閥可分為一次調節閥、自動調節閥和防火排煙閥(fá)。
(1)一次調節閥一次調節閥主要用於(yú)係統調(diào)試,調好後(hòu)閥(fá)門位置就保持不變,如三通閥、蝶閥、對開多葉閥、插板閥等。
(2)自動調節閥自動調節閥是(shì)係統運行(háng)中需要經常調節的(de)閥門,它(tā)要求執行機構的行程與風量成正比或接近成正比,多采用順開式多葉調節閥和密(mì)封對開多葉調節閥(fá)。新風(fēng)調節閥常采用(yòng)順開(kāi)式(shì)多葉調節閥;係統風量調節閥多采用密封對開多葉調節閥。
(3)防火排煙閥
1)防火閥。防火閥用於與防火分區貫通的場合。當發(fā)生火災(zāi)時,火焰侵入煙(yān)道,高溫使閥門上(shàng)的易熔合(hé)金(jīn)熔解,或使合金產生變形而使閥(fá)門自動關閉。防火閥(fá)與普通的風量調節閥結合使用可兼起風量調節的作(zuò)用,則可稱為(wéi)防火調節閥.防(fáng)火閥的動作溫度為70T。
2)防煙閥(fá)。防(fáng)煙閥是與煙感器(qì)連鎖(suǒ)的(de)閥門,即通過能夠探(tàn)知火災初期發生煙氣的煙感器來關閉風門,以防止其(qí)他防火分區
90中央空調清洗技術
的煙氣侵人本區:
3)排煙閥。排煙閥應用(yòng)於排煙係(xì)統的(de)管道上,火災發生吋(duò),煙感探頭發出火災信(xìn)號,控製中心接通排煙閥上的電源,將(jiāng)閥門迅速打開進行排煙。當排煙溫度達(dá)到280T時,排煙閥自動(dòng)關閉=排煙係統(tǒng)停止運行。
2.3.4空氣分配設備
空氣分配設備是安裝在不同位置的各種類型的送風末端設備與排風(fēng)設備(送風口和進風(fēng)口),它們起合理組織分配室內氣流的作用,使室內(nèi)的空氣溫度(dù)場及速度場滿足要求。
如(rú)圖242所示為空調房間的幾種送風方式(shì)。
廠
a)c)
圖242空調房間的幾(jǐ)種送風(fēng)方式側送風b)散(sàn)流器送風c)條縫送風d)地板(bǎn)送風
第3章中央空調係(xì)統汙(wū)垢的成因及危害
中央空(kōng)調在運行過程中(zhōng),其水係統(tǒng)、通風係統不可避免地會產生各種汙垢一水垢(gòu)、腐蝕、微生物藻類等,這些汙垢(gòu)的存在(zài)增加了(le)設備的維修費用,大大縮短(duǎn)了設備的運行壽命。本章中,我們來對中央空調係統汙垢的成因及危害做詳細的了解:
3.1中央空調水(shuǐ)係統的(de)汙垢和腐蝕
中(zhōng)央空調中有(yǒu)冷卻水和(hé)冷凍水。水是一種良好的冷卻介質,比(bǐ)較價廉,但即使經過自來水廠等(děng)處理過的水仍然不同程度地含有溶解固體、氣體及各種懸浮物。這些溶解(jiě)固體、氣體及懸浮物能引起諸如沉(chén)積物腐(fǔ)濁、微生物(藻(zǎo)類、菌泥)繁殖等問(wèn)題,而這些問題的存在,會給中央空調的安全運行帶來危害。
3.1.1中央空調冷卻水係統生成的汙(wū)垢
中央空調冷卻水係統在日常運行過程中(zhōng),會生成以下一些汙(wū)垢。
1.沉積物
中央空(kōng)調的冷卻水係統在運行過程中,會有(yǒu)各(gè)種(zhǒng)物質沉積在換熱器的表麵,這些物質統稱為沉積物。
(1)沉積物的分類不同(tóng)的文(wén)獻對沉積物的分類也不完全一致(zhì),有的將沉積(jī)物統稱為(wéi)汙垢(gòu),汙垢也包括水(shuǐ)垢。有的將沉積(jī)物分為汙垢和水垢兩大類(lèi),汙垢中不包括水(shuǐ)垢。這裏我們選擇後一種分類(lèi)方法。
實際上,沉積物是各類垢的混合(hé)物,習慣上常將(jiāng)其稱為汙
92屮央空調清洗技術
垢。例如,沉積物的取樣分析就是通常(cháng)所說的汙垢分析;垢樣分析或汙垢(gòu)成分、汙垢(gòu)密度、汙垢熱導率及汙垢沉積速率中(zhōng)的(de)“汙垢”實際上都是指包括水垢在內的沉(chén)積物、一般認為,英(yīng)語foulwg是不包括水垢的軟垢,但習慣上又將其(qí)譯為“汙垢(gòu)”,與上述又有矛盾。本(běn)書采用了某(mǒu)些文獻的譯法,將水垢以外的軟(ruǎn)垢(gòu)譯為“汙泥”,以與汙垢區別。
沉積物通稱為汙垢,分為水垢和汙泥兩大類。汙泥中又包括(kuò)淤(yū)泥、黏泥和腐蝕產物。各類沉(chén)積物的大致組成見表3-1。
表34各類沉積物的大(dà)致組成
汙泥相對水垢而言較疏鬆,又稱軟垢。常含(hán)有泥渣、粉塵、沙粒、腐濁產物(wù)、天然有機物、微生物菌落和分泌物、氧(yǎng)化鋁、磷(lín)酸鋁、磷酸(suān)鐵及一般碎渣等
淤泥以泥沙為主的軟垢
黏(nián)泥又稱生物沉積物。由微生物及其分泌物和殘骸組成,為具有滑膩感的膠狀黏泥或黏液
腐蝕產物它們主要由水垢、淤泥、腐蝕(shí)產物和生物沉積物構(gòu)成:通常人們把淤泥、腐蝕產物和生物沉積物三者稱為汙垢
(2)沉積(jī)物的來源中央空調冷卻水係統沉積物的來源有(yǒu)以下幾個方麵(miàn)。
1)來自補充水。未經預(yù)處(chù)理(lǐ)或預處理不良的(de)補充水會將泥沙、懸浮物、微生物帶入中央空調水(shuǐ)係統,即使澄清、過濾、消毒良好的補充水(shuǐ)也會有(yǒu)一定的渾濁度並帶有少量的微生物。澄清過程中還可能(néng)將(jiāng)混合凝劑的水解產物、鋁或(huò)鐵離子(zǐ)留在補充水中。另外,不管(guǎn)是否經過預處理,補充水中的溶解鹽都會(huì)帶人循(xún)環水係統。
2)來自空氣。泥沙、粉塵、微生(shēng)物及其孢子會隨著空氣帶入循環係(xì)統(tǒng),有(yǒu)時昆(kūn)蟲(如甲殼蟲)也會大量帶人係統,引起
第3章屮央空調係統汙垢的成W及危害93
換熱器(qì)堵塞。當冷卻塔周圍環境受到汙染時,硫化氫(qīng)、二氧化硫(liú)、氨等腐(fǔ)蝕性(xìng)氣體有可能隨空氣進人循環水中發生反應而間接造成沉積。
3)來自工藝介質泄漏。水冷器(qì)泄漏,特別是漏油(yóu)或某些(xiē)有機物會導致汙泥沉積。
4)來自(zì)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(yǒu)結鋅(xīn)垢或磷酸鹽垢的可能性。
5)來自係(xì)統腐濁所形成的腐蝕產物。
(3)沉積(jī)物的危害不管是硬垢(gòu)(水垢)還是軟垢(汙泥)沉積在換(huàn)熱器上都會(huì)影響傳熱,使得換熱(rè)器效率下降。嚴重時甚至使換熱器(qì)堵塞(sāi),係統阻力(lì)增大,水(shuǐ)泵和冷卻塔效率下降(jiàng),能耗增加。此外,軟垢還會促進垢下腐(fǔ)濁。這種局部(bù)性的腐蝕比全(quán)麵腐蝕的危害性(xìng)更大,能夠導致換熱器腐濁穿孔,特別是微生物黏(nián)泥引起的垢(gòu)下腐蝕,能在(zài)短時間內使換熱器泄漏,甚至造成(chéng)非正常停產。
2.水(shuǐ)垢
水垢一般都由具有反常溶解度的難溶或微溶的無機鹽組成,又稱為硬垢、水生(shēng)垢、堿(jiǎn)垢或礦物垢。
在中央空調循環冷(lěng)卻水係統中,最常(cháng)見(jiàn)的(de)難溶及微溶鹽類有碳酸鈣、磷酸(suān)鈣(gài)、硫酸鈣、矽酸(suān)鎂、磷酸鋅等。當這些鹽類呈過飽和狀態時,在一(yī)定條件下,可能在換熱器的表麵以水垢的形態析出。水垢是具有固定品格的無機鹽類,以垂直於換熱器表麵的方向定向生長,與金屬表麵牢固結合,單一的水垢一(yī)般比較硬、厚且致密。
在直流冷卻水或不加阻垢劑(jì)的循環冷卻水係(xì)統中,當補充水中的鈣硬度(dù)大時,常產生(shēng)這種硬垢。水垢使(shǐ)換熱器效率下(xià)降、係統阻力增加,嚴重時甚至使換熱器堵塞,水垢對(duì)冷水(shuǐ)機(jī)組性能的影響參見表3-2。
從表3-2中可看出:水垢熱阻對製(zhì)冷機性能影響很大,特別是對溴化鋰(lǐ)吸(xī)收式冷水機組影響(xiǎng)更(gèng)大。
94中央空(kōng)調清(qīng)洗技術
表3-2水垢對冷水機組(zǔ)性能的影響
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)]換熱量增減情況(%)溴化鋰冷(lěng)水機組壓縮式冷水機組
冷卻水側增(zēng)減製冷量(%)冷(lěng)凍水側增(zēng)減製冷量(%)機組總增減製冷量(%)冷卻水側增減製冷量(%)冷凍水側增減製冷量(liàng)(%)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
一般冷水機組額定製(zhì)冷量是按3=0.15mm,000086m2
•K/W標定,出廠(chǎng)的新機(jī)組由於換(huàn)熱管(guǎn)一般均經過鈍化處理,所以新機器的水垢熱阻#0,近似為5=0.075mm,Rf=0.000043m2•K/W。因此,出廠的新機組製冷量應比額定值大,對溴化(huà)鋰機組應大(dà)7%,對壓縮式冷水機組應大3.6%左右。所以選用的新機組,不僅要達到額定值,而且應該大於額定值。出廠的LiBr機組比額定製冷量要(yào)大7%。
水垢不易發生垢下腐蝕(shí),一般不會使換(huàn)熱器造成腐蝕泄漏。換熱器經(jīng)酸洗除垢後,可以完全正常使用(yòng)並(bìng)恢複正常傳熱效率。通常水垢在沉積過程中(zhōng),常與淤泥(ní)、黏泥、腐蝕(shí)產物混合在一起成為汙垢,並(bìng)不是單一的水垢。水垢的致垢離子基(jī)本上來自天然水,如Ca2+、Mg2\SO:_、SiO”、HCO;等離子均由(yóu)補充水帶入(rù)。也有一部分致垢離子是由循環水帶入的,如POl、Zn2+等離子。其中正磷(lín)酸根P0]_多(duō)由聚合磷酸鹽(六偏磷酸(suān)鈉或(huò)三聚磷酸鈉)水(shuǐ)解而來。
(1)難溶或微溶(róng)鹽的溶度積(jī)在一定溫度下,飽和(hé)溶液中
第3章屮央空調係統汙垢的(de)成因及危害95
所含某些鹽類的量稱為該溫度下該鹽的溶解度。一般在室溫下(2or),每(měi)ioog水中該鹽類的溶解度小於(yú)o.ig的(de)為難溶鹽,在0.1~i.og的(de)為微溶鹽。水(shuǐ)垢的組成多為難溶鹽或微溶鹽。難(nán)溶鹽或微溶鹽的溶解度都(dōu)很小,常用溶度積來表示其溶解平衡狀況。表3-3中為部分難(微)溶鹽的溶度積。
表3-3部分難(nán)(微)溶鹽的溶度積(jī)(251氣溫條件下)
分子式溶(róng)度(dù)積&分子式溶度積心分子(zǐ)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液中,當(dāng)溫度一定時,其離子的物質的(de)量濃度(dù)乘(chéng)積為一個常數(shù),稱為溶度積或溶解平衡常數。多離子的(de)溶解(jiě)平衡通式為
M^Ay^xM'+yA'~
式中?I、M——陰、陽離子的物質的量濃度(mol/L)(M=xS,.4=yS);
x、v陰、陽離子的價數;
S——溶解度(mol/L)。
當水中某些鹽類離(lí)子的物質的(de)量濃度(dù)乘積等於溶度積時,為飽和溶液;小於溶度(dù)積時,為不飽(bǎo)和溶液;大於溶度積時,為過飽和(hé)溶液。過飽和時(shí),可能發生水垢沉澱。
(2)難溶或微溶鹽(yán)的(de)過飽和應該說是中央空調循環冷卻水係統的(de)條件使難溶或微溶鹽類可能達到過飽和。其原因主要有以(yǐ)下方麵。
1)由於濃縮倍數的提高,使補充水帶入的大部分離子(zǐ)都成倍增長,也就是使一(yī)些(xiē)難溶或微溶鹽類在水(shuǐ)中的含量提高了數
96中央空調淸洗技術
倍.但應說(shuō)明,碳酸氫根(HCOf)在水(shuǐ)中的含量不是成倍增長的,如果用酸調節pH值(zhí),HCO3_甚至還可能(néng)下降。
2)由於係統水溫的升(shēng)高,使部分溶解度鹽類的(de)溶解度(dù)降低了:碳酸鈣及隣酸鈣就是這(zhè)種(zhǒng)反常溶解度鹽類(lèi),其溶解度(dù)隨溫度的升高而降低。以碳酸鈣的溶度積為例,20%;時為5.22x10_9,25冗時為4.8xl0-9、40T時為3.03xl0_9。因而水溫升高後碳酸(suān)鈣(gài)更容易過飽和。
3)由於碳酸氫鹽是很不穩定的鹽類,其在換熱器表麵(miàn)上受熱分解為碳酸鹽和二氧化碳。而碳酸鈣的溶解度很低,因而很容易在換熱器表麵形成碳酸鈣垢,其反應式(shì)如下。
Ca(HCO3)2—CaCO3;+H2O+CO2?
冷卻水通(tōng)過冷卻塔相當於一個曝氣過程,溶解在水中的C02
會溢出,因此(cǐ),水(shuǐ)的(de)pH值會升高。此時,重碳酸鹽在堿性條(tiáo)件下會發(fā)生如下反應。
Ca(HCO3)2+2OH-=CaCO“+2H2O+C02t+02_
當水中溶(róng)有氯化鈣時,會產生下列置換反應。
CaCl2+CO”CaCO3|+2C1—
如水中有適量的磷酸鹽時,磷酸根將與鈣離子(zǐ)產生磷(lín)酸(suān)鈣,其反應為
2PO4-+3Ca2+=Ca3(PO4)2
上述一(yī)係列反應(yīng)產生的CaCO;和Ca3(PO4)2均屬微溶性鹽,它們的溶解度比CaCl3和(hé)Ca,(PO4)2要(yào)小得多3此外,CaCO3和Ca3(PO4)2是隨著溫度的升高(gāo)而(ér)降低。因(yīn)此,在冷凝器(qì)的傳熱表麵上,這些微溶性(xìng)鹽很容易達(dá)到過飽和狀態(tài)而從水中結晶析出。當水流速度比較小或傳熱麵比較粗(cū)糙時(shí),這些結晶沉積物就容易(yì)沉積在(zài)傳熱表麵上形成(chéng)水垢。
這些水垢都是由無(wú)機鹽組成,其結晶致密,比較堅硬,故又稱(chēng)無機垢或硬垢。它們通常牢固地附著在換熱(rè)器表麵或管道壁,不易被水衝洗掉。
第3$屮央空調係統汙垢的成(chéng)凶及危害97
大多數(shù)情況(kuàng)下,中央空調水係統中形成的垢是(shì)以碳酸鈣為主的,這是因為硫酸鈣的溶解度遠(yuǎn)大(dà)於碳(tàn)酸鈣(gài)。例如(rú)在01時,硫酸鈣的溶解度是180()mg/L,比碳酸鈣大(dà)90倍,所以碳酸鈣(gài)比硫酸鈣更容易析出。同時(shí),天然水中溶解的磷酸鹽(yán)較少(shǎo),因此,除非向水(shuǐ)中投入過量的磷酸鹽,否則磷酸鈣水垢將較$出現。
中央空(kōng)調冷凍水係統一般為(wéi)封閉式。冷凍水在•閉係統中循環(huán),水分(fèn)不蒸發,不濃縮(suō),不存在溶解鹽的過飽和問題,水溫也很低。因此,冷凍水係統中的水垢可以說是很少的。
3.汙垢
汙垢(gòu)一般是由顆粒細小的泥沙、塵土、不溶性鹽類的泥狀物、膠狀氫氧化物、雜質碎屑、油汙、細菌和藻類的屍體及黏性分泌物等組成。這些物質本身不(bú)會形成汙垢,但它們在冷卻水中(zhōng)起到了CaCO3微結晶的晶核作用,這就加速了CaCO3結晶析出的(de)過程。當含有這些物質的水流經換熱(rè)器內表麵時,容易形成(chéng)汙垢沉積物,特別是流速較慢的部分汙垢沉積物更(gèng)多。這種沉(chén)積(jī)物一般體積較大,質地疏鬆稀軟,故稱為軟垢。它們是引(yǐn)起垢下(xià)腐蝕(shí)的主要原因,也是某些細菌生存和繁殖的溫床。
當防(fáng)腐措施(shī)不當(dāng)時,換熱器的換熱表(biǎo)麵經常會有鏽瘤狀腐蝕產物形成的沉積物(wù),此類沉積(jī)物除了影響傳熱外,更嚴(yán)重的是助長了某些細(xì)菌的繁殖,最終導致換熱表麵(miàn)腐蝕穿孔(kǒng)而泄漏Q
4.微生物垢
中央(yāng)空調(diào)循環冷卻水的工作溫度下,微生物生長旺盛.許多阻垢劑常常是微生物的營養源,因此,微生物黏泥的生長和汙垢堵塞是冷卻水及低溫換熱器(qì)的危(wēi)害之一。
(1)微生物的類型微生物是低等生物的統稱,中央空調冷卻水係統中常見的微生(shēng)物有真菌、藻類(lèi)、鐵細菌、硫(liú)酸鹽還原菌、硝化細(xì)菌和原生動物3它們繁殖速度快,在一段時間內可形成很(hěn)大的群體-
(2)微生物的來源冷卻水中微生物的來源有以下幾個方
麵:
98中央空調清洗技木
1)空氣及攜帶的灰塵等雜物。冷卻水和空氣在冷卻塔中充分接觸(chù),把空氣中的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(dào)上百千克,在(zài)有風或幹燥時可能會更多3灰塵中黏(nián)附著大量的微生物及(jí)其孢子,lg普通的土壤可能含有5x102~1x103個,lg肥沃的土壤(rǎng)可能含(hán)有1x109個以上的(de)微生(shēng)物及其孢子。
2)補充水。補充水中或多或少地都(dōu)會含有微生物,較清潔(jié)的水中細菌總數(shù)為(wéi)102~103個/mU這些微生物也隨著補充水進人冷卻水係統。
3)工業汙染和泄漏3工廠的泄漏也會使微生物進人冷卻水,雨水和其他冷卻水也會帶(dài)進微生物。
(3)微生物的生存條件不同種類的細菌對生存條件(jiàn)的要求差別(bié)很大,微生物的生存一般(bān)需具備(bèi)以下幾個條件3
1)營養。細菌由蛋白質、碳水化合物、脂(zhī)肪及微(wēi)量元素組成,故需要碳、氫、氧、氮、硫、磷及微量元素為營養3根據營養來源不同,可(kě)分為(wéi)兩類(lèi):
①自養菌。能直接利(lì)用空(kōng)氣中的二氧化碳及無(wú)機鹽類作為營養來源,為無機營養型。
②異養菌=其營養來自於有機(jī)物質。
一般認為中央空調循環冷卻水中COD大於10mg/L,就容易引(yǐn)起(qǐ)異養(yǎng)菌繁殖。
2)氧氣。細菌體內也有氧(yǎng)化還原的呼吸(xī)作用,在呼吸過程中吸收營養,排放廢物。按(àn)其呼吸方式可分為好氧菌(jun1)和厭氧菌。
①好氧(yǎng)菌。好氧菌呼吸時必須有分子態氧存在,以便將有機(jī)物氧化成二氧化碳和水。
②厭氧菌。厭氧菌呼(hū)吸時不利(lì)用分子態氧,而是(shì)利用含氧的有機物或無機物(wù),其(qí)呼吸產物不是二氧化(huà)碳和(hé)水。
此外,有一類細菌,在(zài)有無分子態氧的環境下都(dōu)能生存。
在中央(yāng)空調循環冷卻水係統中,水在冷卻塔裏的噴淋、曝氣過程為好氧微生物(wù)的(de)生(shēng)長提供了(le)充足的溶解(jiě)氧(yǎng),好氧菌成為優
第3章中央空調係統汙垢的成W及危(wēi)害99
勢,占總(zǒng)菌(jun1)數的90%。
3)溫度。每種細菌都有一個最佳的(de)繁殖溫度,大(dà)部分細菌適合於30~451下(xià)生存繁殖(zhí)、有的細菌嗜冷(lěng),在0~251下容(róng)易生長繁殖;有的則嗜熱,在45下容易生長繁殖。
4)濕度。微(wēi)生物細胞中含水73%:85%,其生存及繁殖(zhí)需要水(shuǐ)分(fèn),幹燥時生長能力(lì)減弱,甚至停i生長。不同微生物對幹燥的抵抗力也不同。
5)酸(suān)堿性(xìng)。大部分細菌適合於pH值6~9的中性或弱堿性條件下生存繁殖,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存,況(kuàng)且光線(xiàn)中的紫外線對某些微生物(如(rú)黴菌(jun1))有(yǒu)殺滅作用;而光能自養微生物需依(yī)賴光線起光合作用才能生存,如藻類含葉綠素即(jí)能利用陽光將二氧(yǎng)化碳(tàn)合成有機碳(tàn)營養物(wù)。
7)其他。微生物對(duì)電磁波(bō)、X射線、放射線都很敏感。超聲波也能(néng)造成微生物細胞破(pò)裂而死亡。微生(shēng)物對許多化學藥劑也很敏感,許多藥劑可用作對微生物的殺生劑。
3.1.2中央空調冷卻(què)水係統的金屬腐蝕
中央空調冷卻水係統的腐蝕通常是一些金屬腐蝕。
1.冷卻(què)水(shuǐ)中金屬(shǔ)腐蝕速度的表示方法
腐蝕速(sù)度又稱為腐蝕速(sù)率或腐蝕率。文獻中有各種表(biǎo)示腐燭速度的方(fāng)法和單位。過去工業冷卻水處理的文獻中廣泛使用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(cùn)(in),y則代表year(年),故mpy這(zhè)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(zé)金屬表(biǎo)麵每年的腐蝕深度將(jiāng)是多少mil。
近些年來,隨著SI製(國際單位製)的推廣,工(gōng)業冷卻水處理(lǐ)的(de)文獻中已經采用SI製(zhì)的mm/a(毫米(mǐ)/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勻的,則金屬表麵每年的(de)腐蝕深度是(shì)多少mm
100中央空調清洗技術
(毫米)或|xrn(微米)。它(tā)們與mpy之間的(de)換算關係如下1mpy=0.025mm/a=25|im/a
2.冷卻水中金屬(shǔ)腐蝕的分類
金(jīn)屬腐蝕有多種分(fèn)類方法,見表34。
表34金(jīn)屬腐蝕的分類
分類方法(fǎ)類型
按腐蝕所處的環境分類可分為幹腐蝕、濕腐蝕、無水有(yǒu)機液體和(hé)氣(qì)體的腐蝕、溶鹽和熔渣中的腐蝕(shí)、熔融金屬(shǔ)中的腐蝕五大類
按腐蝕機理分類可分為化學腐蝕、電化學(xué)腐濁以及物理腐蝕三大類
按腐蝕(shí)的形(xíng)態(tài)分類可分為(wéi)全麵腐蝕、局部腐蝕和應力腐蝕e應力腐蝕也常歸於局部腐蝕的範疇。一般情(qíng)況下采用腐蝕形態的分類法
此外,還有按金屬材料、按應用範圍或工業(yè)部門、按防護方法等(děng)來分類。
(1)全麵腐燭即腐蝕分布在整個金屬表麵上,它可以是均勻的,也可以是不均勻的。由於(yú)金屬(shǔ)表麵從微觀上存在陰陽極,形成極(jí)微小(xiǎo)的腐蝕電池(chí)。這些微(wēi)陽極和陰極大(dà)量分布在整個金屬表麵上,形成了全麵(miàn)腐蝕。由於(yú)這些陰陽極在碳鋼(gāng)組織中排列卜(bo)分緊密,陰陽極並不分離,所以陰陽極的電(diàn)位差極微小,也可以(yǐ)認為等於零因(yīn)其陰陽極麵積基本相等(děng),又覆蓋在整(zhěng)個金屬表麵上,所以雖有腐蝕,但腐蝕相對較均勻。腐蝕產物在整個金(jīn)屬表麵(miàn)形成之後,又可能(néng)具有一定的保護作用,使腐蝕速度減慢。所以,全麵腐蝕的危害性不是很大。設計時可以適當增加壁厚,留出金屬允許腐蝕的速度,以保證一定的使(shǐ)用期(qī)、
(2)局部腐蝕局部腐蝕隻集中於金屬的一定部位。局(jú)部腐蝕電池中的陰陽極通常可(kě)宏觀地辨認出來,陰陽極是分(fèn)離(lí)的,並有電位差。般陰極麵積大於陽極麵積,腐(fǔ)蝕麵積較小較集中。腐蝕產物覆蓋不全麵,沒有保護作(zuò)用。因此,局部腐蝕的速度比全麵腐蝕的速度(dù)快,可以在短期內使金屬腐蝕穿孔或龜裂.
第(dì)3章屮央空調係統汙垢的(de)成因及危害101
故危害(hài)性也(yě)比全麵腐燭大。
點蝕、斑點腐蝕、縫隙腐(fǔ)蝕(shí)、選擇性腐蝕、晶間腐蝕、磨損腐蝕、應力(lì)腐蝕以及微生物腐濁均屬於局部腐蝕。防止局部腐濁是中央空調冷卻水中金屬防腐的關鍵。
對中央空調冷卻水係統來說,局部(bù)腐蝕可能是由於以下原因引(yǐn)起的:
1)用保護膜或塗料抑製腐蝕時,保護膜局部破裂或塗料局部脫落,這些破裂或脫落的地方屬陽極,因而受到腐蝕。
2)金屬本身(shēn)有缺陷,如表麵有切割、擦傷(shāng)、縫隙或應力集中的地方,這些局部和其(qí)他地方相比,電位特別低,因此造成(chéng)陽極(jí)而受到腐蝕。
3)致密的碳酸鈣水垢,可以(yǐ)保護碳鋼不受水的(de)腐蝕因此,當水垢局部剝離時,露出的金屬部分就成為陽極,腐蝕(shí)便在這些地方進行因此,舊的中央空調冷卻水係統在開啟前必須將老(lǎo)垢清洗幹(gàn)淨,以減少(shǎo)局部腐(fǔ)蝕。
4)金屬表麵所接觸的水溶液中(zhōng),由於氧的濃度不同,形成氧的濃差電池,富氧部分為陰極,而缺(quē)氧部分則成為(wéi)陽極受到腐蝕。
5)金屬表麵局部附著的沙粒、氧化膜、沉積物等使幹淨的(de)表麵成為(wéi)陰極,而粘附雜質的不幹淨部分則由於缺氧而形成陽極,在這些粘附雜質的下麵.容易形成(chéng)縫隙腐蝕。
3.冷卻水中金屬腐蝕的影響因素
不同冷(lěng)卻水係統(tǒng)中金屬的腐蝕(shí)形態和腐蝕(shí)速度是不同的為此,需要了解冷卻水係統中影響腐(fǔ)濁(zhuó)的各(gè)種(zhǒng)因素,從而設(shè)法避開(kāi)不利的因素,利用有利的因素,以減輕和防止冷卻水中金屬設備的腐蝕。
冷卻(què)水中金屬換熱設備腐蝕的影響因素很多,概括起來可以分(fèn)為化(huà)學因素、物理因(yīn)素(sù)和微生物因素:
(1)pH值冷卻水的pH值對於金屬腐蝕速(sù)度的影響往往取決於該金屬的氧化物在水中的溶(róng)解度對pH值的依賴關係.因
102中央空調清洗技術
為金屬的耐腐蝕性(xìng)能與(yǔ)其表麵上的氧化膜的性(xìng)能密切相關。如果該金屬的氧化物溶於酸性水溶液而不(bú)溶於(yú)堿性水溶液,例如鎳、鐵、鎂等(děng),則該金屬在低pH值(zhí)時就腐蝕(shí)得快(kuài)一些,而在高PH值時就腐蝕得慢(màn)一些。必須指出的是,將鐵列(liè)入這(zhè)一類金屬是有條件的(de),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(zhí)對鐵的腐蝕速度的影響(xiǎng)。
5U1E)/超趔荽婆(pó)
1.00
(),
5057/52O.O.O.
V,„,,v.4
pH值
圖3-1軟水的pH值對鐵的腐蝕速度的影響
有些金屬的氧化物既溶於酸性(xìng)水溶液中,又溶於(yú)堿性水溶(róng)液中。這些氧化物被稱為兩性(xìng)氧化物,而這些金屬則被稱為兩性(xìng)金屬,例如鋁、鋅、鉛和錫。這些金屬在中間的pH值範(fàn)圍內具有最(zuì)高的腐蝕穩(wěn)定性。圖3-2中表示出水溶液的(de)pH值對(duì)鋁腐蝕速度的影響,並(bìng)可以作為水的pH值對兩性金屬腐蝕速度影(yǐng)響的一個例子。
(2)陰離子金屬的腐濁速度與水(shuǐ)中陰離子的種類有密(mì)切關係。水中不同的陰離子在增加金屬(shǔ)腐蝕速度方麵具有以下的順序:
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(bú)鏽鋼和鋁等金屬或合金表麵的鈍化膜,增加其腐蝕反應的陽極
第3章中央空調係統汙垢的成因及危害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(láo)<
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(gè)酸根、亞硝酸根、鉬酸根(gēn)、矽酸根和磷(lín)酸(suān)根等陰離
子則對鋼有緩蝕作用,其鹽(yán)類(lèi)是一些常用的冷卻水緩蝕(shí)劑。
(3)絡合劑絡合劑又稱配體(tǐ)3冷卻水中常遇到的絡合劑有:NH3、CN_、EDTA和ATMP等。它們能與(yǔ)水(shuǐ)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(de)遊離濃度(dù)降(jiàng)低,金屬的(de)電極電位降低(向負極方向移動),從而使金屬的腐蝕速度增加。例如,冷卻水中有氨存(cún)在時,由(yóu)於它能與銅離子生成(chéng)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(gài)離子濃度和鎂離子(zǐ)濃度之(zhī)和為水的硬度(dù)。鈣、鎂(měi)離子濃度過高時,則會與水中的碳酸根、磷酸根或矽(guī)酸根作用,生成碳酸鈣、磷酸鈣和矽酸鎂垢,引起垢下腐蝕。
(5)金(jīn)屬離子冷(lěng)卻水中(zhōng)的金屬離子對腐蝕的影響大致(zhì)有以下幾種情況:
1)冷卻水(shuǐ)中的堿離子,例如鈉離子(zǐ)和鉀離子,對金(jīn)屬和(hé)合
104中央空調清洗技術
金的腐蝕速度沒有明顯的或直接的影響(xiǎng)。
2)銅、銀、鉛(qiān)等重金屬離子在冷卻水中(zhōng)對(duì)鋼、鋁、鎂、鋅這幾種常(cháng)用(yòng)金屬起有害作用。水中的這些重金屬離子通過置換作用,以一個個小陰極的形式析出(chū)在比它們活潑的(de)基體金屬(鋼、鋁(lǚ)、鎂、鋅等)的表麵上,形成一個個微電(diàn)池而引起基體金屬的腐蝕。
在酸性溶液中,Fe3+是(shì)一(yī)種陰極(jí)反應加(jiā)速劑(jì)。某些礦物水具有強烈的腐蝕性,其原(yuán)因就在於此。在中性溶液中,Fe2+卻可以抑製銅和銅合金的腐蝕。
鋅離(lí)子在冷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(xìng)水(其中(zhōng)包(bāo)括工業冷(lěng)卻水(shuǐ))中對一些金屬的腐蝕起著重要的作用.在腐蝕著的金屬表麵(miàn)上,它起著陰(yīn)極(jí)去極化劑的作用,促進金屬的腐蝕。除去氧後,水就變得沒有腐蝕(shí)性了。
在某些情況下氧又是一種氧化性鈍化(huà)劑,它能使金屬鈍化,免於腐蝕。
氧(yǎng)對水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(guò)程中,溶解氧的濃度是腐蝕速度的控製(zhì)因(yīn)素3圖3-3中表示出了淡水中低碳(tàn)鋼的腐(fǔ)蝕速度與氧(yǎng)含(hán)量和溫度間的關係(xì)。由(yóu)圖可知,在實驗(yàn)的溫度和氧(yǎng)含量的範圍內,低碳(tàn)鋼(gāng)的腐蝕速度(dù)隨氧含量的增(zēng)加而(ér)增(zēng)加。
②鋁。鋁的表麵在水中有生成氧化膜的傾向,甚至在沒有溶解氧的存在時也是如此。氧化膜的生長有助於防止腐蝕。在鋁的腐蝕(shí)過程中,水中的氧(yǎng)並不是一種腐蝕促進劑。
③銅和銅合金、用銅合金管製造(zào)的凝汽(qì)器廣泛應用於淡水冷卻水中,其腐蝕(shí)速度較低。在很(hěn)軟的水中,氧和(hé)二氧化碳含量高時(shí),能使銅的腐濁速度增加_
2)二氧化碳。二氧化碳溶於冷卻水中(zhōng),生成(chéng)碳(tàn)酸或碳(tàn)酸氫
第3章中央空調係統(tǒng)汙垢(gòu)的成因及危害105
05050552-075276.5.3.2.1
0VEE)/避駕衷婆
012345678910
氧含(hán)量(liàng)/(mg/L)
圖(tú)3-3淡水中低碳鋼的(de)腐蝕速度與氧含量和溫度問的關係鹽,使水的pH值下降。水的酸性增(zēng)加(jiā),將有助於氫的析出(chū)和金屬表麵膜的溶解破壞。
沒有(yǒu)氧的存在時(shí),溶(róng)解(jiě)狀態二氧(yǎng)化碳的存(cún)在會引起鋼和銅的腐(fǔ)蝕,但(dàn)不會引起鋁(lǚ)的腐蝕。
3)氨。氨往往(wǎng)在(zài)工藝係統泄漏時(shí)進人冷卻水中。當冷卻水中(zhōng)存在氧化(huà)劑時,氨(ān)就選擇性地腐蝕銅,生成(chéng)可溶(róng)性(xìng)的四氨合銅絡離子Cu(NH3)^o
4)硫化氫。硫化氫是能(néng)進(jìn)人冷卻水係統中的最有害的氣體之(zhī)一。它是由(yóu)於工藝過(guò)程汙染、大氣汙染、有機體汙染而進入的,或是由於硫酸鹽(yán)還原菌還原水中(zhōng)的硫酸鹽後生成的。
硫化氫(qīng)會加(jiā)速銅、鋼和合金鋼(gāng)的腐蝕(shí),尤其是加速凝(níng)汽器銅合金的點蝕,但硫化氫對鋁沒有腐蝕性。
5)二氧化硫。循環冷卻水係統中的噴淋式(shì)冷卻塔在運行過程中(zhōng),會收集工業性大氣中的二氧化硫。溶解在水中的二氧化硫(liú)會降低(dī)循環冷卻水的pH值,增加它對金屬的腐蝕。
6)氯=氯是控製冷卻(què)水中微生物生長最常(cháng)用的殺生劑。氯進入水中(zhōng)後,水解生成鹽酸和次氯酸。
Ck+H,0=HC1+HC1O
其中的次氯酸是一種弱酸,在水中它將進行電離,
HC1O=H++C1CT
106中央(yāng)空調清洗技術
當水中的pH值=7.5時,水中的HC1O和(hé)CIO—的濃(nóng)度相等;當PH值<7.5時,HC1O的數(shù)量占優勢;當pH值>7.5時,則CIO_的數量占優勢。
在水(shuǐ)中,對於一些金(jīn)屬和(hé)有機化合物而(ér)言,氯是一種非常強的氧化劑。它與水中的亞鐵離子相遇時,會發生下(xià)麵的反應而使亞鐵離(lí)子氧化成高鐵的氫氧化物析出。
HC10+2Fe2++5H2O一2Fe(0H)3;+CP+5H+
這些氫(qīng)氧化鐵通常會沉積在管(guǎn)壁上形成汙垢。與此(cǐ)同時,水(shuǐ)
的pH值將下降,水的含氯(lǜ)量將增加。此外,氯還會氧化(huà)水(shuǐ)中的二(èr)價錳離子。
與水中的一些(xiē)金屬離子反應後,剩下的氯還會與水中的氨和(hé)有機化合物(wù)反應,生成氯胺和含(hán)氯有(yǒu)機化合物。
(7)懸浮固體冷卻水中往往存在由泥土、砂粒、塵埃、腐蝕產物、水垢、微生物黏泥等(děng)不溶性物質組成的(de)懸浮物。這些(xiē)懸浮物(wù)或者是從空氣進人的,或者是由補充水帶入的,也可能是(shì)在運(yùn)行中生(shēng)成的。當冷卻水的流(liú)速降低時,這些懸浮物容(róng)易在換(huàn)熱器部件的表麵生(shēng)成疏鬆的沉積物,引起垢下腐蝕;當冷卻水的流(liú)速過高時,這些懸浮(fú)物的顆粒(lì)容易對硬度較低的金(jīn)屬或合金(例如凝汽器(qì)中的黃銅管)產生破損腐蝕(shí)。
(8)流速在淡水中,金屬(shǔ)的腐蝕主要是耗氧腐蝕。因此,在流速較低的時候,金屬的腐蝕速度隨水流速的增加而增加。這是(shì)因(yīn)為水的流速增加,水攜帶到金屬表麵溶解氧的量也隨之增加。當水的流速足夠高時,足量的氧到達金屬表麵(miàn)使金屬部分或全部(bù)鈍化。如果鈍化發生,金(jīn)屬的腐(fǔ)蝕速度將下降。這種情況如圖34所示。
如果水的流(liú)速繼續增加,這時水對金(jīn)屬表麵上(shàng)鈍化膜的衝(chōng)擊腐(fǔ)蝕將使金屬的腐蝕(shí)速度(dù)重新增大。
超(chāo)高速的流體設備中(zhōng),例(lì)如離(lí)心泵的葉輪,還會引起空泡腐蝕。
(9)電偶在冷卻水係(xì)統中不同金屬或合(hé)金材料間的接觸
第3章中央空調係統汙垢的成因及危宵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(shí)速(sù)度的影響
或連接常常是不可(kě)避免的,尤其是在複雜的(de)設備或成套的(de)裝置中。發生連接的兩種(或兩種以上)金屬或合金,如(rú)果彼此的腐(fǔ)蝕電位相差較大,它們再與冷卻水相接觸,就會形成(chéng)一個腐蝕(shí)大電池或電偶而發生電(diàn)偶腐蝕。
(10)溫度一般來(lái)講,金屬的腐蝕(shí)速度隨溫度的增加而增加。溫度升高,水中物質的擴(kuò)散係數增大,而電極反應的過電位和(hé)溶液的(de)黏度減小。擴散係數增大,能使更多的溶解(jiě)氧擴散到腐蝕金屬表麵的陰極區。過電位的降低可以使氧或氫離子的陰極還原過程和金(jīn)屬的陽極溶解過程加速。這些都使金屬的腐蝕速度增加。另(lìng)一麵,溫度升高會使氧在水中的(de)溶解度降低,從而使金屬的(de)腐蝕速度(dù)降低。
在開式循環冷卻水係統中,在溫度較低的區間內,金屬的腐(fǔ)濁速度隨溫度的升高而加快。此時,雖然氧在水中(zhōng)的溶解度隨溫度的升高而下降,但這時氧擴散速度的增加起著主導作用,因而到達金屬表(biǎo)麵的氧的流量增加。這一傾(qīng)向一直延續到77T。之(zhī)後(hòu),金屬的腐蝕速度隨溫度的升高而下降。此時,氧在水中溶解度的降(jiàng)低起主導作用,如圖3-5所示。
108中(zhōng)央空調清洗技(jì)術
在閉式循環冷卻水中,金屬(shǔ)的腐蝕速度(dù)隨溫度的升高(gāo)而加
快這是因為在密(mì)閉係統中,氧在(zài)有壓(yā)力(lì)的狀態下溶在水中(zhōng)而不
逸出。溫度升高,擴散係數增(zēng)大,氧擴(kuò)散(sàn)到金屬表麵的流量(liàng)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(hán)濟解氧的(de)淡水中溫(wēn)度對鐵(tiě)腐蝕速度的影響
如果在同一金(jīn)屬或合金上(shàng)存(cún)在溫度差,則(zé)溫度高的那(nà)一部分將會成為腐濁電(diàn)池的陽極而腐蝕,溫度低的那一部(bù)分則成為腐蝕電(diàn)池的陰極:這些情(qíng)況常發生在已經結垢的換熱器中
在溫度升(shēng)高的過程中(zhōng),某些金屬或合金之間(jiān)的相對電位會發生明顯的電位極性逆轉:例如,當水的溫度升高到大約(yuē)65T時.渡鋅鋼板上的鋅鍍層將(jiāng)由陽極(jí)變為陰(yīn)極。此時,鋅鍍層對鋼板就不再有保護作用了:
(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(liú)細菌科和芽孢杆菌(jun1)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。細菌是單細胞生物,每(měi)個細胞是一個獨立的生活個體.許(xǔ)多(duō)單細胞個體往往聚(jù)集為群體(菌落),其中單細胞依然是獨立生活:細菌極其微小,其直徑一般隻有0.5-l.Optm,長度•般為3〜5pn,少數可能達到(dào)80~150pn,每個細(xì)胞的質量大約(yuē)為l(T1;g,即109個細(xì)胞的質量僅為lmg,但細胞的形狀
第3章中央空調(diào)係統汙垢的成因及危害109
各異,有球狀的、杆狀的、弧狀的和(hé)螺旋狀(zhuàng)的。
①產黏泥細菌。產黏泥細菌是中央空調冷(lěng)卻水係統中數(shù)a最多的一類有害(hài)細菌,包(bāo)括假單胞(bāo)菌屬、氣單胞菌屬、微球菌屬、葡萄(táo)球菌、產堿杆菌屬、棒(bàng)狀杆菌(jun1)屬、腸杆菌科(kē)、黃杆菌科和布魯氏菌(jun1)屬。在中央(yāng)空調冷卻水中,它們產生一(yī)種膠狀(zhuàng)的或黏泥狀的附(fù)著力很強的沉積物。這(zhè)些沉積物覆蓋在金屬表麵上(shàng),其中夾(jiá)著死亡細菌的殘骸、沙石及金屬腐蝕的產物,易造成堵塞,阻止藥劑(jì)到達金屬表麵,並(bìng)使金屬發生沉積物下腐蝕(垢下腐蝕)。但是這(zhè)些細菌(jun1)中大部分本身並不直(zhí)接引起腐蝕。產黏泥菌多(duō)是異養菌,它們從水中的醇、糖、酸等有機源中獲(huò)取能量,從碳氫化(huà)物中攝取養分,完成(chéng)新(xīn)陳代謝過(guò)程,並產生多糖(táng)類物質。
②鐵細菌。鐵沉積細菌(jun1)常簡稱為鐵細菌.有60多種,包括嘉氏鐵杆菌、球衣細菌、鞘鐵細菌等。鐵細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(jiā)。鐵(tiě)細菌的鐵瘤遮蓋了(le)金(jīn)屬表麵,使緩蝕劑難以與金屬表麵作用生成保護膜,並使(shǐ)鐵瘤(liú)下形成氧濃差腐蝕電(diàn)池,引發(fā)腐濁
③產硫化物細菌產(chǎn)硫化物細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進行(háng)氧(yǎng)化而得到能量的(de)細菌群它能把硫酸鹽(yán)還原成(chéng)硫化氫:常見(jiàn)的硫酸鹽還原菌有脫硫弧菌,梭菌和硫杆菌: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的SOf既可以是天(tiān)然存(cún)在的,也可以是由於加硫酸控(kòng)製冷卻水結垢(gòu)時引人(rén)的(de)。硫酸鹽還原菌將這些硫酸鹽轉變成硫化(huà)氫,硫化氫對碳鋼、不鏽鋼、銅合金、鎳合金都會產(chǎn)生腐濁硫酸鹽還原菌(jun1)中(zhōng)的梭菌不但能產生硫化氫,而且(qiě)能產生甲烷,從而為周圍的產黏泥(ní)菌提(tí)供T營養,促進其增殖.
④產酸細菌、硝化細菌是常遇到的-種化學能自氧型產酸細菌,它能將水中的氨轉變成硝酸,從而使一些在低pH值條件下易被侵濁的金(jīn)屬(如碳鋼、銅)遭受腐燭:另外,硫細菌能將
110中央空調清洗技術
可溶性硫(liú)化物(H2s、Na2S2O3)轉變為硫(liú)酸:
中央空調冷卻水係(xì)統中常見的細菌(jun1)及危(wēi)害(hài)見表3-5。
表3-S中央空調冷卻水係統(tǒng)中常見的細菌及危害
類型舉例生長條件危害
溫度(dù),VpH值
好氧性莢膜細菌氣幹細菌、黃杆菌屬(shǔ)、普通變形杆菌、銅綠色假單胞菌、賽氏杆菌屬(shǔ)、產堿杆菌屬20-404-87.8最佳形成嚴重的細菌黏泥
好氧芽孢細菌枯草芽孢細菌20-405~8產生難以消滅的細菌黏泥和黏液芽孢(bāo)
好氧硫細菌嗜硫氧化杆菌20-400.6-6氧化硫化物為硫或硫酸
厭氧硫酸鹽還原菌脫硫弧菌屬20-404〜8在好氧黏泥(ní)下生長,導致硫化氫的形成,引起(qǐ)腐蝕
鐵細菌鐵鏽細菌(jun1)纖毛鐵細菌屬嘉氏鐵柄杆菌屬20-407.4-9.5在鐵細菌的外膜沉澱氫氧化鐵形成大(dà)量的(de)黏泥沉積物
2)真菌:真菌與細菌不同之處是(shì)真菌有細胞核,結構比細菌複雜,形態與細菌也有很大差異,有單(dān)細胞和多細胞兩種形式。它不含葉綠素,不能進行光合作用;係腐生或寄生生物,屬於異(yì)養菌。
菌絲是真菌吸收營養的(de)器官,有數(shù)微米大小,沒有真正分枝。整個菌絲(sī)構(gòu)成一個細胞。真(zhēn)菌以生產的孢子進行繁殖,孢子(zǐ)可隨空氣或水流散播,當溫度、水分、營養(yǎng)等(děng)條件適宜時,便萌
第3章屮央空調係統(tǒng)汙垢的成聞及危宵111
發出(chū)菌絲。真菌最適宜生長的溫度是25~3(rt,pH值為6.0左右。
真菌的種類繁多,中央空調冷卻水係統(tǒng)中常見的有(yǒu)半知菌類、子囊菌類和擔子菌類(lèi),見表34。
表34中央空(kōng)調冷卻水係統中常見的真菌及其危害(hài)
真菌類型特性生長條件危害(hài)
絲狀型黑、灰、棕、藍、黃、綠、白、黃褐(hè)等色0-38T.pH值2~85.6最適(shì)宜木材表麵腐爛,產生細歯類黏(nián)泥
酵母型革質或橡膠狀.一般帶有色素(sù)0~38^pH值2~85.6最佳產生細菌狀黏泥,使水和木材變色
擔子型白或棕色0~38rpH值(zhí)2〜85.6最佳木材內部腐爛
真(zhēn)菌大量繁殖將發生黏泥危害。例如,地黴和水黴的菌落(luò),好像棉花狀,很容易掛在任何粗糙麵上;黏聚泥沙,影響輸水,降低傳熱效率,甚至引起管(guǎn)道堵塞。有(yǒu)些真菌利用木材的纖維素作為碳(tàn)源,將其轉(zhuǎn)變為葡萄糖和纖維二(èr)糖(táng),從而(ér)破壞冷卻塔中的木結構。真菌(jun1)還可能參與氨(ān)化、硝(xiāo)化或反硝化作用,引(yǐn)起電化學和化學腐蝕。
3)藻類。藻類是低等植物(wù),細胞內含有葉綠素,能進(jìn)行(háng)光合作用,它吸收了太陽的光能將二(èr)氧化碳和水等合成葡萄糖及所需營養(yǎng)物並釋放出氧氣,是光能(néng)自養微生物。
中(zhōng)央空調循環冷卻水中的藻類主要有綠藻、藍藻和矽藻。它(tā)們以細胞(bāo)分裂或產生孢子的方式繁殖。藻類生長需(xū)要空氣、水、陽光和營養物,尤其以光(guāng)的影響為最重要。因而隻能生長在能照(zhào)到陽光的地方或能反射到一些陽光的地(dì)方,如冷卻塔頂、水池和進(jìn)出水總管等處。冷(lěng)卻塔裏麵不直接照到陽光的地方也(yě)存在一些藻類,是因為有一些反射光能照到。
112中央空調清洗技術(shù)
藻類能適應多種生存環境。藻類的最適宜生長的溫度是30~35^,但也有一些藻類可在60~85丈的高(gāo)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(lèi)對營養(yǎng)條件也不苛刻,隻要水中含有適量(liàng)的(de)磷酸鹽就(jiù)能迅速地繁殖(zhí)、一般認為最適宜藻(zǎo)類生長的氮磷比為30:1.當水中矽酸鹽含量大於0.5mg/L時,易繁殖矽(guī)藻。
許多藻類外麵是黏多糖成(chéng)分的(de)果膠,因此,藻類(lèi)大量繁殖之後就(jiù)形成了黏泥。藻類(lèi)不斷繁殖又不斷脫落,脫落的藻類又成(chéng)為冷卻水係統的懸浮物和沉積物,因而(ér)堵(dǔ)塞管道,影(yǐng)響輸水,降低傳熱能力、藻(zǎo)類(lèi)死亡腐化後使水質(zhì)變壞,發生臭味,又為(wéi)細菌等微生物提供養料。一般認為,藻類本身並不直接引起腐蝕,但它們生成(chéng)的沉積物所覆蓋的金屬表(biǎo)麵,則容易形成差異腐蝕電(diàn)池而常會發生沉澱物下(xià)的腐蝕。
中央空調(diào)冷(lěng)卻水係(xì)統中常(cháng)見的藻類及其危害(hài)見表3-7:
表3-7中央空調冷卻水(shuǐ)係(xì)統中(zhōng)常見的藻類及其危害
種類舉例生長條件危(wēi)害(hài)
溫度/TpH值
綠藻絲藻、水綿、毛枝藻(zǎo)、小球藻、柵列藻.綠球(qiú)藻30~355.5-8.9常在冷卻塔內(nèi)蔓延滋生,或附著在壁t,或浮在(zài)水中.弓1起(qǐ)配水裝置和過(guò)濾網堵塞,減少通風,形成汙泥等
藍藻(zǎo)顫藻、席藻、微鞘藻、微囊(náng)藻32~406.0-8.9在冷卻塔壁上形成厚的覆(fù)蓋物,由於細胞中產生惡臭的(de)油類和甲醇類,死亡後釋放而使水惡臭.引(yǐn)起過濾網(wǎng)堵塞,減少通風,形成(chéng)汙泥(ní)等(děng)
矽(guī)藻(zǎo)塵針幹(gàn)藻,華麗針幹(gàn)藻(zǎo).細美(měi)舟形藻18~365.5-8.9形成水花(huā)(含棕色顏料),形成汙垢
第3章中央(yāng)空調係統汙垢的成因及危害113
(續)
種類舉例(lì)生長條件危害
溫度/TpH值
裸(luǒ)藻靜裸藻、小(xiǎo)眼蟲藻、尖尾裸藻(zǎo)、附生柄裸藻出現裸藻,說明循環水中含氮量增(zēng)高(gāo),作指(zhǐ)示生物
3.1.3中央空(kōng)調(diào)循環水係統汙垢、腐蝕的危害
中央空調循環水係統存在的結垢、腐蝕(shí)及微生物繁殖會給中(zhōng)央空調(diào)的安全運(yùn)行帶來以下嚴重的危害。
1.降低(dī)換熱效率
多數換熱器由(yóu)碳鋼構成,碳鋼的熱導率為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(zuǒ)右,由此可見(jiàn),水垢或(huò)其他(tā)沉(chén)積物的熱導率比(bǐ)金屬低得多。因此,當水垢或其他沉積物覆蓋在換熱器(qì)的換熱表麵時,就會大大(dà)地降(jiàng)低換熱器的換熱效率。
2.使循環水量減(jiǎn)少(shǎo)
沉積物或微生物黏泥覆蓋在換熱器的(de)換熱管壁上甚至堵塞換熱器管,使得循(xún)環水通道的截麵麵積和通水量減小,從而使換熱效率進一步下降。
3.降低水處理藥劑的使用效果
沉積(jī)物以(yǐ)及微生物黏泥覆蓋在金屬表麵,阻止了水中的緩蝕(shí)劑、阻垢劑和殺生劑(jì)到達金屬(shǔ)表麵發揮緩蝕、阻垢和殺菌的作用,並且有些微生物還會同一些水處理藥劑發生反應,從而破壞和降低了這些藥劑的使用效果。
4.加速腐蝕(shí)
沉積物和微生物垢的產生,促使了濃差腐蝕電(diàn)池的形成及垢
114中央空調清洗(xǐ)技術
下腐濁的產(chǎn)生,從而使金屬的腐蝕加速加劇=
5.縮短設備的使用壽命
一方麵,沉積物和(hé)微生物黏泥(ní)等覆蓋在換熱(rè)器表(biǎo)麵,阻礙了設備的有效換熱,從(cóng)而使換熱麵上的金屬(shǔ)處於長期高溫熱負荷狀態,導致(zhì)金屬疲勞;另一方麵,腐蝕的發生會導(dǎo)致設備換熱管管壁變薄,尤其是垢下腐蝕會導致設備穿孔泄漏(lòu),這些情況的發(fā)生,使得設備的使用壽命被縮短。
6.增加(jiā)運行成本
為使設備保持足夠的換熱效率,必須采取諸如增加水量等措施(shī),同時為維修因腐蝕等原因(yīn)造成的設備損壞,必然會增加(jiā)費(fèi)用,從而增大了設備的(de)運行成本。
3.2中央空調通風係統的汙染
中央空調的通風管道在運行過程(chéng)中,由於是依靠風道(dào)及出風口將處(chù)理後的空氣送入房間(jiān),風道屬(shǔ)密閉空間,而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,加之大多數風道狹小,日積月累便形成(chéng)大量積(jī)塵(chén),積塵極易滋生各類有害微生物,如:病毒、細菌、真菌、軍團菌、冠狀病毒(dú)等,而這些細菌給處於空調房間工作(zuò)和(hé)生(shēng)活的人們健康帶(dài)來極(jí)大的威脅。
3.2.1中央(yāng)空調通風係統汙染物的來源
中央空調通風(fēng)係統汙(wū)染(rǎn)物的來源包括中央空調(diào)係(xì)統內部和外部來源,外部來(lái)源又可細分為室內和室(shì)外來源。表3-8中列出了中央空調通風(fēng)係統中常見汙染(rǎn)物(wù)的來源、分布和種類。
生物性汙染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)調通風係統中的很多(duō)部位,均存在著生物性汙染。
第3章中央空調係(xì)統汙垢的(de)成(chéng)因(yīn)及危害115
表38中央空調通風係統(tǒng)中(zhōng)常見(jiàn)汙染物的來源、分布和種類
汙染物來源汙染物分布汙(wū)染物的種類
中央空調係統內(nèi)部新風口細菌、真菌、纖維(wéi)、昆蟲(chóng)、動物殘骸(hái)、沙塵
過濾器細菌、真菌.蟎蟲、MVOCS、粉塵
送風、回風風機滲風(fēng)帶來的各種汙染物
通風管道纖維(wéi)、粉(fěn)塵、細菌、.真菌、蟎蟲、MVOCS
空氣分布係統纖維、mvoc9
回(huí)風靜壓室滲風帶來的各種汙染物
靜電式空氣淨化器臭氧、粉塵
中央空調係統外部(室內)人類(lèi)灰塵(chén)、纖維、細(xì)菌、vocs、co、co2
動(dòng)物細菌、灰塵(chén)、寄生蟲、《)2、氨
室內裝修和建(jiàn)築材料真菌、石棉、纖(xiān)維,氡、VOC,
家具氨、VOC,
複印機、打字機臭氧、墨粉,vocs
家用化學品重金屬微粒、vocs
中央空調係統外部(室外)室外空氣粉塵、花粉、細菌、真菌、co、co2、VOCB
汽車尾氣有機物、硫氧化物,氮氧化物、co
工業廢(fèi)氣臭氧
3.2.2造成中央(yāng)空調通風係統汙染的原因
1.通(tōng)風管(guǎn)道
通風管道的微風速使(shǐ)得一些汙染物容易集中在其中,如圖3七所(suǒ)示。同時,空(kōng)調管道中的適宜(yí)溫度和聚集的塵埃為生物提供(gòng)了一個良好的生存環境。
因此,在中央空調通風管道(dào)裏容易(yì)滋生一些生物,如蟎蟲、
116中央空調清洗技(jì)術
圖3名通風管道的內部集塵
細菌、真菌、病毒和昆蟲。當中央空調係統起動時,由(yóu)於受到送風機運行引起的振動作用,殘留在管道中的灰塵和生物會被氣流卷起,以氣溶膠的形式被氣流(liú)攜
帶到空調房間(jiān)裏,造成嚴重的(de)室內空氣汙染。為了(le)防(fáng)止空調風道造成的(de)室(shì)內空氣汙染(rǎn),必須定期(qī)和及時地清洗中央空調通風管道:
通風管道主要分(fèn)為新風管道(dào)、回風管道和送風管道。風管汙染狀況(kuàng)與通風管道(dào)的位置和形狀有關。微小的沙粒、羽毛、樹
葉、微生物等會隨進風一起被吸人到新風管道內,在風管底部、衣服上沉(chén)積.當新風(fēng)口的位置設置不當時,會加重新風管道的汙染.譬如,當新風口設置(zhì)在汙染物(wù)發生較多的場所附近時,有的汙染物就會積累在新風管道內(nèi)壁上。
回風口一般(bān)不設過濾器=室內空氣中的粉塵、纖維、微生物等直接隨著(zhe)回風進人回風管道,地毯(tǎn)、紙張(zhāng)等纖(xiān)維和粉塵呈棉絮狀大量附著,沉積在回風管道內(nèi)壁,汙染一般要比(bǐ)送(sòng)風管道(dào)嚴重_沒有被過濾器過濾掉的粉塵和微生(shēng)物在送風管道內來回(huí)碰撞,附著和積累(lèi)在管道內。送風(fēng)管道內常見的汙染物包含粉塵、鐵鏽(xiù)、玻(bō)璃纖維、微生物。管道底部、彎頭、變徑等氣流紊亂的部位更容易被汙染。由於粉塵壓縮後保濕性提高和帶有營養成分.積塵中的微生物(wù)就有可能(néng)在其中生長繁殖3
通風管道內生物性汙染對室內空氣影響,除了生物本身產生的汙染(rǎn)之外,還包(bāo)括生物在繁殖時產生的副產物(臭氣)和生物性可揮發性(xìng)有機物。
2.冷卻盤管
空氣處理設備的某些部位(wèi)以及風機盤管都配有凝水盤,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(níng)排水管和凝水(shuǐ)管的(de)排水(shuǐ)不暢,或灰(huī)塵的積聚造成堵塞時(shí)就會(huì)在其中積水,為微生物的生長、繁殖(zhí)創造(zào)良好的環境3特別是當空氣過濾係統效率降低或維護清潔不善時,這種高(gāo)濕的環境,使進入冷卻盤管的灰塵和微生物粘附在積聚於盤管表麵的水滴上,然(rán)後進人(rén)排水管和凝水盤的積水中。
灰塵為微生物生長提供了營(yíng)養物質,加上潮濕的環境和適宜的溫度,使得微生物(wù)能夠大量繁殖。從冷卻盤管檢出的高濃(nóng)度的微生物(wù)有青黴、枝孢菌、曲黴等,當空調機(jī)組中止運行(háng)時,隨著機組溫(wēn)度的(de)逐漸升高(gāo),更為微生物的迅速、大量繁殖創造了良好的環境。當機組再次起動時(shí),大量繁殖的細菌、黴菌等微生物,以及微生物大量繁殖時生成的氣體與(yǔ)空氣中(zhōng)的(de)水滴一起分散成氣溶膠,隨著送風氣流進入空調房間,造成室內空氣的微生(shēng)物汙染。
在有水殘留的冷卻盤管表麵(miàn),也同排水管和凝水管一樣,可能成為微生物生長繁殖的地方。
3.熱交換盤管
熱交(jiāo)換盤管中的微生物生長繁殖的原因和上述冷卻盤管類似。由於(yú)熱交換盤管(guǎn)、肋片及其周圍部分滯(zhì)留的凝結水慢慢(màn)蒸發形成盤管四周高溫條件,而成為適合微生物繁殖的環境,繁殖時產生的大量氣體由於係統起動而突然釋放出來,成為惡臭之源。由新風帶來並沉積下來的大(dà)量塵(chén)埃不僅攜帶了微生物,還為微生物生長繁殖提供不(bú)可缺少的營養(yǎng)條件。當空調(diào)通風係統起動時,室內粉塵濃度、細菌濃(nóng)度(dù)和臭味反而增加:
4.新(xīn)風口
新風口是空調係統采集新鮮空氣的部位,新風口位置設置不當時,容(róng)易吸人高濃度的汙染物。譬如,當新風口(kǒu)設(shè)置在工廠、停(tíng)車場、垃圾站等發生較多汙染物的場所附近時,室外空(kōng)氣中汙染物濃度可能超過室內(nèi)空氣汙染物濃度_在(zài)此情(qíng)況下,新風的補充不僅達不到“新鮮”室內空氣的目的,反(fǎn)而“老化”、“惡(è)化”室內空氣。
118中央空調清洗技術
如(rú)果新風口在冷卻塔(tǎ)附近,冷卻(què)塔生(shēng)成的致病(bìng)微生物氣溶膠就可能由(yóu)新風口進(jìn)人空調風管係統,最終進人室內。這時的空調(diào)係統實際上(shàng)成了汙染(rǎn)物的傳輸渠道=
新風口設置的隔柵能夠阻擋較大的汙染物,否(fǒu)則會有更多的汙染(rǎn)物,甚至有一些動物進入空調通風係統、
5.加濕器
加濕(shī)器的作用是增加空氣中的濕(shī)度,以提高上(shàng)呼吸道的舒適性。
加濕器有兩種類型:一種是絕熱加濕器,另一種是等(děng)溫加濕器。在絕熱加(jiā)濕過程中,體係與外部環境之間不發生熱交換,空氣的顯熱被轉(zhuǎn)化為水的(de)汽化(huà)熱,由於絕熱加濕器(qì)內外之間沒有直接接觸,即使加(jiā)濕器內部微生物大量生長,也不會汙染空調(diào)係統(tǒng)。在等溫加濕過程中(zhōng),係(xì)統與外部環境之間發生熱交換,來自係統內部的(de)水蒸氣被加入到空氣流中,因此,一旦等溫加濕(shī)器係統內部受到微生物的汙染,加濕器中的微生物(wù)很(hěn)可能隨著蒸汽以氣溶膠的形式擴(kuò)散到空調送風中。
在加(jiā)濕器中繁殖的細菌多數是(shì)弱致病性病原菌,但(dàn)綠膿杆菌和革蘭氏陰性(xìng)菌很適(shì)宜在加濕(shī)器的水槽中生長,是(shì)影響人體健康的潛在危害因素。有(yǒu)報告指出(chū),在加濕(shī)器中的(de)嗜肺軍團菌的濃度為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(xìng)細菌達到一(yī)定濃度(dù)時,就可能引(yǐn)起過敏性的(de)疾病,如“加濕器熱”,或(huò)者使免疫力低的人和新生兒誘發(fā)其他疾病。
由此可見,如(rú)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,或者加濕器(qì)裏(lǐ)沒有殺菌裝置,來自加濕(shī)器的(de)大量細菌便以氣溶膠形(xíng)式隨(suí)空(kōng)調送風加人空調房間成為“加濕器熱”的(de)誘導(dǎo)。
6.過(guò)濾器
空氣過濾器主要是通過物(wù)理阻斷來過濾出氣流中的顆粒
物。
第3章中央空調係統汙垢的(de)成因及危害(hài)119
過濾器按(àn)有效過濾粒徑和過濾效率分為粗效、中效、高中效、亞(yà)高效和高效五類。
粗效過濾(lǜ)器可過濾粒徑大於5pn的微(wēi)粒。通常在中央空調係統中使用的是粗效過濾器。粗效過濾器多采用玻璃纖維、人造纖維、金屬絲網及粗孔聚氨酯泡沫塑料。過濾器長期使用(yòng)後,玻(bō)璃纖維可能脫落隨著送風進入空調房間。長期沒有清洗的過濾(lǜ)器會積累大量(liàng)的灰塵,增加空(kōng)調係統(tǒng)的阻力,造成風量不足。在積塵中的(de)細菌、真菌等生物可利用灰(huī)塵中的(de)有機物等營養物而(ér)長期生存甚至繁殖並穿過(guò)過濾器。已有一些報告指出在(zài)過濾器的積塵中有青黴屬等微生物。如果過濾器發生破損,過濾器截(jié)留的積塵會以相當高的濃度隨送風進人室內。
7.空氣(qì)淨化器
近年來,用於(yú)空調係統的空氣(qì)淨化(huà)器(qì)研究正在(zài)受到重視3這些淨(jìng)化器采用的技(jì)術有生物髙(gāo)效殺菌、過濾、光催化、臭氧、紫外線等。
空氣(qì)淨(jìng)化器在空氣(qì)淨化過程中有(yǒu)可能截留或積(jī)累汙染物,若不能(néng)得到及時和適當的清洗,也會成為汙染源。有些空氣淨(jìng)化器本身,由於技(jì)術、操(cāo)作等問題(tí)也造成汙染(rǎn),如利用臭氧的空氣淨化器。臭氧是一種強氧化(huà)劑,是高效(xiào)殺菌劑,臭氧的強(qiáng)氧化性也會(huì)傷害人體健康。使用臭(chòu)氧淨化器時,臭氧濃度(dù)必須嚴格控製在一定的標準範圍以內,但由於臭氧濃度的測定及消除過量臭氧量方麵的難點(diǎn),如何在空調係統中有效地控製臭氧濃度至今仍(réng)然是難題。
8.新風量
當人們長期生活、工作在封閉的空調房間裏(lǐ),可能導致室內的一氧化碳、二氧化(huà)碳、可吸入顆(kē)粒物、揮發性有機化合物等汙染物濃度增加,室內空(kōng)氣質(zhì)量惡化。人在這樣的環境中會(huì)引起(qǐ)煩悶(mèn)、頭痛、乏力、易患感冒、注意力(lì)分散、容易疲勞等不良反應。
補充新鮮空氣量是稀釋室內空氣汙染物濃(nóng)度、改善室內空氣(qì)
120中央空調清洗技術
質量的簡單而(ér)重要的手段(duàn)。采用封閉(bì)式中央空調,由於無室外空氣補充,容易引起室內空氣汙(wū)染物蓄積問題。有(yǒu)新(xīn)風的中央(yāng)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足。從(cóng)一(yī)項關於不良建築綜合症原因的調查結(jié)果來看,通風不良、送人新鮮空氣不足和效(xiào)果不好占(zhàn)50%~52%。可見新風量對室內空氣質量是相當重要的。
3.2.3中央空調通風係統汙染的危害(hài)
中央空調風道不及時清洗會造成以下一些危(wēi)害:
1.空氣置換效果差
在使(shǐ)用中央空調(diào)環境下,大多數均為封閉、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送適量新風來維持,因此,相對於室外空氣來講新鮮度較為渾濁。
2.滋生細菌、傳染疾病
由於中央空調是依靠風道及出風口將處(chù)理(lǐ)後的空氣送入房間(jiān)內,風道屬密閉空間,而(ér)室(shì)外空氣中各(gè)類(lèi)懸浮(fú)顆粒物不能完全被空(kōng)調過濾(lǜ)裝置(zhì)所阻隔,因此,微(wēi)細灰塵便進人風道粘附在風道內壁上,加之大多(duō)數風道狹小,日(rì)積月累便形成大量積塵,而積塵極易滋(zī)生各類有害微生物,如病毒、細菌(jun1)、內(nèi)黴(méi)素(sù)、真菌、軍團菌、冠(guàn)狀病(bìng)毒等。
由於風道布置大(dà)多(duō)處於(yú)樓宇吊(diào)頂板(bǎn)內(nèi),加(jiā)之風道內溫度、濕度(dù)較為適宜,因此常常成為寄生動物和昆蟲(chóng)的活動空間(如老鼠、蟑螂(láng)等)。
3.風阻加大,增加能源消耗
空(kōng)氣在風道內流動時,由於粘附物和氣流的相對運動產(chǎn)生了內摩擦,空氣在風道內運動過程中(zhōng),就要(yào)克服這種阻力而消耗能量,風道隨著(zhe)時間的推移和設備使(shǐ)用年限的增加,它的表麵會附著大量的灰塵。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(nèi)的層流(liú)狀態,從而形(xíng)成了(le)揣流,增加了內摩擦力,使風(fēng)
第3章中(zhōng)央空調係統汙垢的(de)成因及危害121
力受阻,風機的負荷加大(dà),機組的(de)使用效(xiào)率下(xià)降,使設備使用壽命降低(dī),增加能源(yuán)的消(xiāo)耗。
3.3中央空調水係統(tǒng)垢樣的(de)采集、儲存及(jí)鑒別(bié)
中央空調水(shuǐ)係統汙垢的種類繁多,特性千差萬別,垢樣的采集、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,以及用什麽藥劑溶解汙(wū)垢後,才能選用清洗(xǐ)方式——是用物理清洗、化學清洗還是其他方法(fǎ)清洗。
記(jì)錄下要清洗的中央空調的設(shè)備、管線、材質、設(shè)備的使用年限,形成汙垢的工藝介質、生產工藝、汙垢的厚度、汙垢的形狀,這些都是判斷垢(gòu)類(lèi)型和成分的最原始的(de)依(yī)據。
3.3.1中央空調(diào)水係統垢樣的采(cǎi)集和(hé)儲存
1.水係統垢樣的采集方法
采集垢樣時,最好是在中央(yāng)空調停用期間,對設備垢(gòu)的采集(jí)應選三個具有代表性的地方。
2.水係(xì)統垢(gòu)樣(yàng)的采集數量(liàng)及儲存
(1)垢樣采集數量垢樣(yàng)的采集數量,應以100g以上(shàng)500g以下為宜。
(2)垢(gòu)樣(yàng)的儲存采集的垢樣(yàng)應密封在塑料袋中運(yùn)輸,在實驗室裏(lǐ)應放在廣口瓶(píng)中,應做(zuò)好編號、記錄工作,以免丟失和誤拿。
3.3.2中央空調水係統垢樣的鑒別
對(duì)采集到的垢樣,先做定性分(fèn)析,根據其基(jī)本形狀、特征和對(duì)設備的結構和生(shēng)產工藝(yì)的了解,可以做出初步的定性鑒別。定性鑒別後做溶垢實驗,如果有誤再進行定量鑒別。
表3-9中以常見垢樣為例說明(míng)怎樣進行定性(xìng)鑒別和定量鑒
別。
122中央(yāng)空調清洗技(jì)術
表3-9水垢類別的鑒別方法
水垢類別(bié)顏色鑒別力•法
碳酸鹽水垢占50%以上閂色在5%鹽酸(suān)溶液中大部分可溶解.同吋會產生大量氣泡(pào),反應結束後.溶液中不溶物很少
硫酸鹽水垢CaSO4占50%以(yǐ)上(shàng)黃(huáng)白色或ft色在鹽酸溶液中很少產生氣泡.洧解很少,加(jiā)人io%氯化鋇(bèi)溶液e.生成(chéng)大(dà)戤的(de)m色沉(chén)澱物
砘酸鹽水(shuǐ)垢SiO:占20%以上(shàng)灰n色在鹽酸中不溶解(jiě),加熱後其他成分部分緩慢溶解(jiě),有(yǒu)透明狀沙粒沉澱物,加人19HF可有效溶解
氧化鐵垢,以鐵的氣(qì)化物為主,央雜其他鹽(yán)類掠褐色加稀(xī)鹽酸可緩慢溶解,溶液9黃綠色加硝酸能較(jiào)快(kuài)地溶解,溶液¥黃色
油垢含油57<■以(yǐ)L黑色將垢(gòu)樣研碎(suì).加人乙醚後,溶液4黃綠色
1.碳(tàn)酸鹽垢
碳酸鹽(yán)垢是•種較為常見的垢種,在中央空調水係統中沉積的垢絕大多數是碳酸鹽垢碳酸鹽垢(gòu)主要產生在熱交(jiāo)換係統中。
(1)基本性狀碳(tàn)酸鹽垢多為白色或灰白色,有時由於伴有腐蝕發生,會染上腐(fǔ)蝕產物的顏色,氧氣充足時以Fe2O;為1•:,呈粉紅色、紅褐(hè)色;氧氣不足時,以Fe.,04為£,呈灰白色或(huò)灰色
碳酸(suān)鹽垢質堅而脆,附著牢固,難以剝離,其斷口呈顆粒(lì)狀,比較厚a當夾雜有腐濁產物或其他雜質時.斷口處可觀察到層狀沉積
(2)特征及鑒別方法通過化學成分分(fèn)析,可以準確地辨別垢樣,但需要較長的時間且費用(yòng)較高.要求不(bú)高時,可根據垢樣的基本(běn)性狀結合其特(tè)點來對垢樣進行定(dìng)性判別。
1)定性鑒別。碳(tàn)酸鹽垢是所有垢(gòu)中最易溶於稀酸的,常見的無機酸和有機(jī)酸均可以將其溶解,並產生大量泡沫,即C02氣體
另一個特點是,在800~900tK灼燒時,水垢質量損失近
第3草中央空調係統汙垢的成凶及危害123
40%.這主要是水和二氧化碳分解的緣故,通過觀察水垢溶解後的少量殘渣及注意垢樣(yàng)灼燒時的(de)氣味,可以了解垢中所(suǒ)含雜質的大致(zhì)類別:
①如果殘渣呈tl色則是矽酸鹽3
②如果呈(chéng)黑褐(hè)色則是腐蝕產物、
③灼燒(shāo)時如果嗅到焦糊氣(qì)味則是有機碳或碳水(shuǐ)化合物,,
2)定量分析
①垢樣的製備和處理在研體中(zhōng)放人垢(gòu)樣研(yán)細至140~170目(顆粒直徑在0.1mm左(zuǒ)右),稱取4份試樣,2份用(yòng)於化驗,2份用(yòng)於灼燒(shāo)減量的測定(dìng),每份試(shì)樣以0.5g為宜(yí),過多不利(lì)於灼(zhuó)燒,也(yě)難以分離洗滌(dí)、
將(jiāng)用於化驗的2份試樣分別置於(yú)2個100mL燒杯中,加(jiā)入10mL水濕潤,再加入(rù)10mL鹽酸,蓋上表麵皿,使其在室溫下溶解(jiě),等反應較慢時,用玻璃(lí)棒輕輕攪動(dòng)使其溶解,如含有部分磷酸鹽或鐵的腐蝕產物時(shí),可加熱助溶,
②1灼燒減量的測定,碳酸鹽垢以碳酸鈣為主,在灼燒(shāo)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(kě)失重41%而變成氧化鎂(měi)。具體方(fāng)法是:將兩組試樣在烘箱(xiāng)中烘去表麵水分,各稱取0.5g置於已恒重的坩堝中(zhōng),在850弋下灼燒2h,冷卻後稱重,以相差0.4mg以內為恒重(chóng),兩份試樣的測(cè)試(shì)結果相差小於0.1%為合格:
3)氧化鈣與氧化鎂(měi)含量的測定。由(yóu)於試(shì)樣已全部溶解(jiě),可直接測定經鹽酸溶解的試液中(zhōng)的鈣、鎂量,對大量碳酸鹽垢(gòu)測定的經(jīng)驗表明,這(zhè)種垢中90%以上是碳酸鈣,如果水中矽酸鹽及碳酸鹽含量較低且設備(bèi)不發生嚴重腐蝕吋.其含S可達95%左右(yòu):因(yīn)此,可用EDTA二鈉鹽滴定試樣..將與(yǔ)其(qí)作(zuò)用(yòng)的物質折算為鈣.再另取試樣加人氫氧化鈉.使(shǐ)鎂以氫氧化鎂沉澱形式除去,從而分別測出鈣、鎂含量(liàng)。具體化驗操作方(fāng)法可參考相關的分析化驗書籍:
如(rú)果測量碳酸根的含量,可采用酸堿滴(dī)定法或管式爐灼燒吸
124中央(yāng)空調消洗技木
收法測量。
2.矽(guī)酸鹽垢
矽(guī)酸鹽不(bú)是單4的垢種,在垢中的含量較低,一般(bān)僅為20%左(zuǒ)右(yòu),當矽酸鹽含量在20%以上或含20%以上的二氧化矽(guī)時,就將其稱為矽垢,以與易溶垢相區別。
(1)基本性狀矽酸鹽呈(chéng)白色,有時呈灰色(sè),與碳酸鹽、硫酸鹽的顏色(sè)很(hěn)相近,當設備有腐蝕現(xiàn)象時,尤其是局部腐蝕時(shí),矽酸鹽垢可被染成灰黑色:
矽酸鹽水垢產生於原水(shuǐ)二氧化矽含量高的中央空調循環冷卻水係統中,有的水處理工藝中使用(yòng)水(shuǐ)玻(bō)璃作為助凝劑或分散劑、緩蝕(shí)劑(jì),因此更容易結矽酸(suān)鹽水垢。
矽酸鹽一般常與(yǔ)硫酸鹽垢、碳酸鹽(yán)垢、磷酸鹽垢(gòu)共存。當矽酸鹽含量高時,會使垢(gòu)層難以清除,
(2)鑒別方法(fǎ)將垢樣置於5%稀鹽酸中,甚至酸度增至20%時,並(bìng)輔以加熱處理,如果仍有一定量的白色沉澱不能溶解,則可認為剩餘物是矽酸鹽或(huò)硫酸鹽
將不溶(róng)物濾出並清洗,直到濾(lǜ)液中加入1%硝酸銀不產生渾濁時,加入氯(lǜ)化鋇溶液(yè)也(yě)不出(chū)現渾濁和沉澱(diàn),則表(biǎo)明垢中含矽酸
mi-o
為(wéi)了避免矽酸鹽水垢的生成,通常限製冷卻(què)水中SiO2的含量,一般以(yǐ)不超過150~175mg/L為宜。為除去矽垢常采(cǎi)用熱濃堿煮或氫氟酸洗,使其生成易溶的矽化物而除去
(3)分析方法(fǎ)將矽酸鹽垢按(2)中的處理方法熔融並溶解,然後將處理後的試樣定容到1L。分別移(yí)取試樣,用分(fèn)光光度法測;二氧化矽、鐵(及鋁),用EDTA二鈉鹽滴定法(fǎ)測鈣、鎂(měi),用分光(guāng)光度法測矽酸根(酐)與銅。
3.硫酸鹽垢
硫(liú)酸盤垢也(yě)不是單一(yī)的垢(gòu)種,它一(yī)•般(bān)與其他垢種同時存(cún)在,並且通常所占(zhàn)的比例較少,約占1/3以下:但是(shì)由於它不溶於鹽酸、硝酸、硫酸以及其他有機酸,也不溶於絡合劑,垢中有硫酸
第(dì)3章中央空調係統垢的成M及危#125
鹽存在時就變得極(jí)難清(qīng)除,因此(cǐ),在許多文獻和書籍中常將其作為單獨垢列出。
由於硫酸鹽垢難以溶解除(chú)去,對受熱麵和傳熱麵的(de)熱阻影響(xiǎng)較大。因此,當它的含量在垢(gòu)中達20%時(shí),可以認為這種垢是硫酸鹽垢。
(1)基本性(xìng)狀硫酸鹽(yán)垢通常為白色或灰白色,有時呈粉紅色,在受熱麵或傳熱表麵上結成硬質(zhì)薄層,附著牢固,質硬而脆,敲擊鏟刮時能成小片狀剝離,難以用常規的機械方法清除,也不能用酸(suān)洗除去。.
當設備無腐(fǔ)蝕現象時,硫酸鹽水垢與其他碳酸鹽、磷酸鹽等較接近,但比它們更堅硬,附著更為牢固,當有腐濁現象時,尤其是(shì)產生附(fù)著物下(xià)的局部(bù)腐蝕時,硫酸鹽垢可能被染成黑(hēi)紅色或磚(zhuān)紅(hóng)色。
(2)鑒別特性首先用10%的鹽酸溶解,如溶解速度較慢,則應加熱助(zhù)溶(róng),經(jīng)過上述溶解操作(zuò),試(shì)樣仍有(yǒu)白色殘留物不溶時(shí),可將試樣與碳酸鈉以1:8的比例混合,在900T下(xià)加熱2h,則硫(liú)酸鹽與碳酸鈉作用而轉化為碳酸鹽(yán)和硫酸(suān)鈉,再用鹽酸(suān)溶解時,即可以完全溶解。
此項操作(zuò)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(gòu)樣的無水碳酸鈉與垢拌均勻,倒人其中,再在(zài)固(gù)體混合物上覆蓋與(yǔ)垢大致(zhì)等量的無水碳酸鈉(nà):,灼燒應在(zài)蓋(gài)著蓋的坩堝中進行,坩堝蓋稍微錯開一些,防(fáng)止《)2大量產生(shēng)時將蓋掀掉(diào)。
將按上述處理過的(de)試樣用鹽酸溶解(jiě),定量到1L,移取200mL試液以沉澱法測硫(liú)酸根,換算為硫酸酐。再分別移(yí)取(qǔ)適量試液,用分光光(guāng)度法測二氧化矽(偏矽(guī)酸(suān)酐),用分光光度法測鐵,用EDTAC鈉鹽絡合滴定法測鈣(gài)、鎂,用分光(guāng)光度法測磯酸根(gēn)和銅。
如果僅是定性處理矽酸鹽垢,也可(kě)在用鹽酸溶解後,將不溶物(wù)減少,向其中加人1%(質量分(fèn)數)氯化鋇溶液,若有大量白
126中央空調(diào)沾(zhān)洗技水
色沉澱(diàn)產生,表明硫酸鹽(yán)含量較高、
4.磷酸鹽垢
在天然水中(zhōng),磷酸根含量很低,一(yī)般不會生成磷酸鹽垢,但在許多(duō)水質處理過程中,常在循環冷卻水係統中投人聚磷酸鹽作(zuò)為緩濁劑或阻垢劑,而聚磷酸鹽在水(shuǐ)中會水(shuǐ)解成為(wéi)正磷酸鹽,使水中有poL存在,它與鈣離結(jié)合(hé)會生成溶解(jiě)度很低的磷酸鈣析出(chū)附著在(zài)基體表麵上,就形成了磷酸鈣垢::這種垢影(yǐng)響傳熱不(bú)易清除(chú),因此,在投加聚磷(lín)酸鹽藥(yào)劑的循環冷卻水係統中,必須注意磷酸鈣水垢生成的問題_
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.也產生於采取水質穩定處理的(de)熱水鍋爐和中央空調供熱係(xì)統中
磷酸鹽垢往往和(hé)碳酸鹽垢共存,在鍋爐中,當(dāng)軟(ruǎn)化水殘餘硬(yìng)度過高(gāo)或凝汽(qì)器管泄漏時,鍋(guō)爐受熱麵既會沉積碳酸鹽水垢,乂會由f產生的(de)大姑磷酸鹽水渣未能(néng)及時排除而形成二次水垢(gòu)
(1)基本性狀磷酸鹽水垢外觀為(wéi)灰白色.質地較為疏鬆.僅有碳酸鹽和磷酸鹽的水(shuǐ)垢呈灰白色,這是由丁+磷灰石是灰色:如果伴有腐蝕產(chǎn)物.則呈灰紅色(sè)或紅褐色鍋爐或(huò)給水中加有氧化劑吋,垢的顏色多呈灰黑色.
磷酸鹽水垢附著力較差,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(chéng)堆積狀。磷酸鹽垢隨受熱麵的熱流強度和金屬溫度升高而結垢嚴重,垢質也變得堅硬難(nán)除。
(2)鑒別特征磷酸鹽水垢與碳酸鹽水垢外形相似,而li常常含有一定(dìng)量的碳酸鹽垢.兩者的區別在f磷酸(suān)鹽垢在常溫下,不能在5%以下的稀酸中(zhōng)全部溶解,需要加(jiā)熱助溶或苕用(yòng)10%以上的酸且在較高溫度條件下使之(zhī)全溶(róng)。在用酸溶解磷酸鹽垢(gòu)時.由產生的(de)泡情況可以T解其中(zhōng)碳(tàn)酸鹽垢聽占比例大小,如果基本不冒(mào)氣泡,則是單獨的磷酸鹽垢.
由水處理工藝也可判斷磷酸鹽垢(gòu),天然水中基本不含磷酸鹽,除非人I:投加磷酸鹽.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(fèn)析方法磷酸鹽垢溶解(jiě)之後,不能(néng)按照常規的係統分析方法進行(háng)分析測定,對測定二氧化矽後的濾液以氫氧化銨沉(chén)澱鐵、鋁離子,這是由於試液中的鈣、鎂陽離+和磷酸根離了•,會在(zài)試液堿(jiǎn)化時以磷酸鹽(yán)沉澱的形式析出,容易誤把(bǎ)鈣、鎂的磷酸鹽沉澱(diàn)當成氫(qīng)氧化(huà)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交換柱(zhù)時,川比交換樹脂體積略(luè)多的無機鹽水(shuǐ)衝(chōng)洗,衝洗液與濾液混合在-•起,用以測定磷(lín)酸根、硫酸(suān)根;用5%的(de)鹽酸(suān)再生和淋洗交換(huàn)柱,將進入陽樹脂的鐵、鋁、鈣(gài)、鎂、銅等陽離了•置(zhì)換出來,使(shǐ)其成為對應的氯化物,然後對其分析測定,
磷酸鹽垢往往混有碳酸鹽垢,因此,也有必要進行灼燒減量測定,以便於(yú)分析結果的效果..
如(rú)前所述,將磷酸鹽垢(gòu)的陰陽離子分離之(zhī)後,濾液用F測陽離子時可將其定溶到11.,再從其中移(yí)取少位試液以(yǐ)比(bǐ)色法測定磷酸根,折算為磷酸(suān)酐(P2()5)的百分含景。硫酸(suān)根的測定’嗬使用沉澱法,以硫酸鋇的形式測試後(hòu)折算為硫酸(suān)酐(S02),陽離子由離子交(jiāo)換樹脂置換出來後.可分(fèn)別用H)TA二鈉鹽滴定法測(cè)定鐵、鋁、鈣、鎂,銅可用碘(diǎn)量法測量,鐵、銅含量低時可用比(bǐ)色法測定或用分光光度法測定。
5.鐵銅垢
當水垢中鐵和銅的氧化物含量超過90%時,盡管還有鈣(gài)鎂等堿土金(jīn)屬氧化物(wù)和碳酸(suān)酐、磷酸酐等成垢物質,也將其作為腐蝕產物看(kàn)待(dài)
事(shì)實上(shàng),在腐蝕坑中采(cǎi)集的附(fù)著物(wù)是以沒(méi)備腐蝕產(chǎn)物為上,在•般受熱麵上采集的垢(gòu)樣,則兼有設備腐蝕(shí)產物和外(wài)來沉積(jī)物兩部分,腐(fǔ)蝕產物與設(shè)備、係統的材質有關,常見的成分是鐵、銅的(de)氧化物和其他Ca:+、Mg'"鹽類,
(1)基本(běn)性狀鐵銅垢可以產生於任(rèn)何受熱麵和傳熱金屬喪麵.但是在介質溫度較低的(de)沒備上,它僅作為垢(gòu)中夾雜物存
128中央空(kōng)調清洗(xǐ)技術
在。隨著介質溫度(dù)升(shēng)高,設備腐蝕加重,腐(fǔ)蝕產物即(jí)鐵、銅的(de)氧化物在垢中含量也顯著增加,在高參數鍋爐的(de)受熱麵上,附著物以腐蝕產物為主。
鐵銅(tóng)垢(gòu)以黑褐色為主,當水中含有豐(fēng)富的氧時多呈紅色;在-般的鍋爐和熱交換(huàn)器(qì)中氧的供應(yīng)不足,多呈黑色(sè)。如果鐵銅垢中含銅較多,銅可(kě)由於電化學作(zuò)用而(ér)以金屬形態存(cún)在,腐蝕產物呈紫紅色,並能看到金屬光(guāng)澤。如果在腐(fǔ)蝕坑中采集得到的附著物(wù)層常呈貝狀,邊緣薄(báo)而中間厚。
(2)鑒別特征鐵銅(tóng)垢的外觀與(yǔ)鈣(gài)鏷垢明顯不同,容(róng)易鑒別_.由顏色變紅或變黑,可以得知是以高價鐵(tiě)為主還是低價(jià)鐵為主。如果(guǒ)垢樣呈紫紅色金屬光澤,則其含銅量可達到50%以上(shàng),可以認為是銅垢(gòu)。水垢灼燒時質量減小,鐵銅垢灼燒時質量則常增加。這是(shì)因為灼燒時垢(gòu)中銅氧化為氧化銅,氧化亞鐵被氧化(huà)為氧化鐵,另(lìng)外,磁性氧化鐵可以看(kàn)作是氧(yǎng)化鐵和氧化亞(yà)鐵的(de)複合物,它(tā)在灼燒時質量也有所增加。
銅氧(yǎng)化為氧化(huà)銅時質量增加25.14%,氧化亞(yà)銅氧化後質量增加11.18%,氧化亞鐵氧化為氧化(huà)鐵(tiě)時質量增加11.5%;磁性(xìng)氧化(huà)鐵氧化為氧化鐵時質量增加3.44%,在粗略地定量垢中鐵銅的(de)存在形式時,可由其(qí)含量與灼燒增量按上(shàng)述關(guān)係推知。
鐵銅(tóng)垢較矽酸鹽垢(gòu)和硫酸鹽垢易溶(róng),但是比碳酸鹽(yán)垢和磷酸鹽垢難溶解(jiě)得多,它甚至難溶於常溫的鹽酸(suān)中。加熱接近沸騰溫度時(shí),它(tā)可溶於20%以上的濃鹽酸中,但耗時較長。在鹽酸中加人少量硝酸並加熱可(kě)使之溶解,這是由於在溶解過程中,亞(yà)銅離(lí)子和亞鐵(tiě)離子被氧化為高價化合物,破(pò)壞了溶解(jiě)平衡(héng)的緣故。
鐵銅垢溶解後溶液中常呈現一定的顏色,如果垢(gòu)中以鐵為主時,溶液呈淡黃色,如果以銅為主時,呈淡綠色、
用氨(ān)水中和鐵銅垢的酸溶液可輔助鑒別,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(zhí)繼續升高,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(liàng)的(de)氨水中可生成深藍色的銅氨離(lí)子。
第(dì)3章中央空調係統汙垢的成因及危宵129
(3)分析方法鐵銅垢實(shí)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(zēng)量的測定。可利用前述的灼燒反應進行定量分(fèn)析.銅鐵(tiě)垢的灼燒(shāo)氧化反應比碳酸鹽垢灼燒熱分解速度慢(màn):因此(cǐ),應使(shǐ)用底麵積較大的瓷石(shí)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(shì)樣#於100mL燒杯中,用水濕潤後,加(jiā)入10mL15%的鹽酸在水浴加(jiā)熱分解,再加少(shǎo)許濃硝酸以加(jiā)速垢樣分解。
將試液稀釋定容到1L後,分別稱取試樣,用EDTA二鈉鹽測定鐵、鋁、鈣、鎂、鋅,由於鋁、銅、磷酸根等的含(hán)量較少,可用分光光度法測定。
6.細菌的鑒別測定
為r有效地防止冷(lěng)卻(què)水係(xì)統微生物垢的形成,往往要了解細菌的種類(lèi)、數(shù)量,以便有針對性地將其殺滅。鑒(jiàn)別時,先從冷卻水係統取出樣品.將樣品接種(zhǒng)在細菌可以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(xiào)果或計數正在生長的細菌菌落。選擇對於所關心(xīn)的細菌生長具有的某(mǒu)種專一性的培養介質和培養條件,就可在不同的細菌之間做出區(qū)別:用顯微鏡檢查,或者試驗所生長的(de)細菌菌落,可(kě)更肯定地做出鑒定:
(1)鐵(tiě)細菌的培養與鑒定用鐵細菌(jun1)培養基進行培養(yǎng)。常用的培(péi)養基為檸檬酸鐵銨log,含結晶水的硫酸鎂(měi)0.5g,硫酸亞鐵(tiě)銨o.5g,磷酸氣鉀0.5s,氯化鈣o.2g,硝酸鈉0.5g,瓊脂20g,共溶人1L去離子水中,調pH值〒6.8~7.1200%:溫度下火菌20mi„做(zuò)成平板(bǎn)後,將適(shì)度稀釋的水樣接種(zhǒng)在平板上,在培養(yǎng)3d,如果有黃白色菌落(luò)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(yǎng),在培養(yǎng)基上出現棕黑色菌落(luò)即是鐵細菌。鏡檢時.會發現鐵(tiě)細菌為絲狀,蓋氏鐵柄杆菌則糾結
130中央空調清洗技術
在•起。用化學方法檢査時,錳培(péi)養基的菌落檢(jiǎn)出有鐵離子則可確認(rèn)。
(2)硫細菌的培養和鑒定用硫化鉀8g,磷酸氫二押0.2g,氯化銨0.lg,氯化鎂0.lg,瓊脂20g,在1L去離子水中(zhōng),120T下滅菌(jun1)20mm。將適度稀釋的水樣接種在該培養基平(píng)板上,於30r培養3~5d,或者先在(zài)液體培(péi)養基(jī)中(zhōng)以同樣條件培(péi)養3~5d,再把(bǎ)液體培養物轉接於固體(tǐ)培養基平板上,如果出現黃白色或紅褐色菌落,可能分別是硫絲菌及紅硫菌。在液體培養基中加人1%氯(lǜ)化(huà)鋇(bèi)溶液(yè),如果有白色沉澱產生:表(biǎo)明是硫細菌。如果反應(yīng)不明顯(xiǎn),可延(yán)長培(péi)養吋間到10d以上,或使用10%:氯化鋇溶液檢驗.硫酸鹽還原細菌是厭氧菌,應在缺氧條件下培(péi)養為此,可使用大(dà)試管盛培養液,接種後用膠塞塞(sāi)緊,再以石蠟封固(gù)。溶液應盛滿試管而不存(cún)留氣泡。所用的培養基為氯化鈉5g,含結晶水硫酸鎂2g,硫酸鈉(nà)lg,氯化(huà)銨lg,磷酸二氫鉀0.5g,氯(lǜ)化鎂0.lg,硫(liú)酸亞鐵銨0.lg,70%的乳酸鈉溶液5mL,去離子水1L,調pH值為7.2,在120T,下滅菌20min,裝人(rén)試管中接種適度稀釋的水樣ImL。在30T下(xià)培養7d,觀察是否(fǒu)出(chū)現黑色的(de)硫化鐵(tiě)或嗅到有硫化氫的氣(qì)味。應和不接種的空白培養液(yè)對比.以此確定。
(3)微(wēi)生物垢的判斷微生物垢呈淡紅色時,可能(néng)有鐵(tiě)細菌存在,將微生物(wù)垢(gòu)用鹽酸(suān)處(chù)理,加入硫氰酸銨後呈紅色(sè),證明有(yǒu)鐵離子(zǐ)存在。將溶液用氫氧化銨中和後,紅色褪去而產生氫氧化鐵絮狀沉澱。未經酸處理的微(wēi)生物膜(mó)直接加硫氰酸銨則檢不(bú)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(wū)染的檢測包括(kuò)中央空調風道係統積塵量的學測,通(tōng)風係統微(wēi)生物的檢測,送風中(zhōng)細菌、真菌的檢測等幾(jǐ)項士容。
第3章中央空調係統汙(wū)垢的成因及危害131
3.4.1中央空調風道係統積塵量的檢測(cè)
中央空(kōng)凋管道積塵量(liàng)檢測分為F1常檢測(cè)和風管清洗(xǐ)效果(風(fēng)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。
1.檢測方法和采樣時間(jiān)
中央空調通(tōng)風管道(dào)積塵量的檢測(cè)是以稱重方法得出風管內表麵單(dān)位麵積塵粒的重(chóng)量,n常檢測為單位麵積內全部積塵量;風管清洗效果檢測為清洗後單位麵積內殘存塵粒的重量。檢測方法為人工擦拭法和機器人采(cǎi)樣法,為避免人工擦拭法采集對(duì)樣品的影響,宜采用機器人采樣法。
日常檢測可在任何時間進行,風管清洗(xǐ)效果檢測應在清洗後7<1內進行。
2.人工擦拭法
(1)使用器材包括正方形擦拭取樣框(kuàng)——內邊長有100mmxlOOmin和200mmx200mm兩種、無紡布(bù)、稱量天平(精度(dù)為o.oooig)、密封(fēng)袋、一次性塑料手套。
(2)檢測前的準備’
1)將無紡布裁成100mmx100mm和200nimx200mm兩種正方形的布塊,每2片放(fàng)人一個密封袋中為1套。
2)將每套無紡布在(zài)幹燥器中存放(fàng)24h。
3)將每(měi)套無紡布與塑料袋同(tóng)用天(tiān)平稱量兩次,取其平均值為擦拭前的(de)重量(初重)。
(3)檢測(cè)取樣點
1)在檢測的每(měi)套空調係統風管中隨機至少抽取3~5個檢測斷麵(miàn)(如送風管、回風管(guǎn)、新風管)。
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(zhì),可擇規定的抽樣比例在風口處設置。
3)在每個檢測斷麵的風管內表麵的底麵設置1~2個(gè)采(cǎi)樣
132巾央空調清洗技(jì)本
點D
(4)取樣
1)在確定的風管檢測斷麵處開工作口,或將風口(kǒu)拆下(xià)。
2)根據風管斷麵大小選擇取樣框,並將取(qǔ)樣框放(fàng)在風管的檢測位(wèi)置上。
3)用2片無紡布(bù)將取樣框內風管內壁上的灰塵擦拭幹淨,如果需要可再用2片無紡(fǎng)布,直至(zhì)擦拭幹淨為(wéi)止(zhǐ)。當風管(guǎn)內積塵較多時,可先(xiān)用其他工(gōng)具將取樣框(kuàng)內風管表麵的大量積塵取到密封袋中,然後再用無紡布擦拭。
4)將取樣後的無紡布放回原密封袋中保管,並進行編號。
3.機器人采樣
定量采樣機(jī)器人積塵采樣結果與人工擦拭法的相對誤差(chà)小於等於20%;在相同的(de)積塵條件(jiàn)下,采集樣品的平均(jun1)相對誤差小於等於10%。
(1)使用設備與器材稱量天平(精度為O.OOOlg),密封袋、一次性塑料手套。
(2)檢測前準備根據機器人采樣原理,將所(suǒ)用的收集(jí)風管積塵的用品進行編號、恒重、稱量。
(3)檢測取樣點在抽取(qǔ)檢測的每套空調係統風(fēng)管中隨機取出5個檢測(cè)斷麵(miàn),每個檢測斷麵在風管底(dǐ)麵設置一個取樣
點。
(4)取樣將采樣機器人由風管開(kāi)孔處放(fàng)入風管內,使機器人行至取樣點處開始(shǐ)取樣,取樣完畢將樣品完好(hǎo)帶至風管處。
(5)實驗室分(fèn)析(xī)
1)將取樣後的樣品以采樣前同(tóng)樣方法處理。
2)將取樣(yàng)後的樣品在天(tiān)平上稱重兩次,取平均值為終重。
3)人工擦拭法取樣:將每個檢測斷麵取樣的各套無紡(fǎng)布終重與初重之差的(de)平均值作(zuò)為該檢測斷麵的灰塵重量。
4)人工擦拭法取樣:將每個檢(jiǎn)測斷麵(miàn)的灰塵重量換算成每
第3章中央空調係統汙垢(gòu)的(de)成因及危苫133
平方米風管內(nèi)的積塵量,即用100mmx100mm的取(qǔ)樣框,斷麵灰塵重量乘以25。
5)機器(qì)人采樣:將增重除以取樣麵積(m:)得出檢(jiǎn)測斷麵積塵量。
6)取各個檢測斷麵積塵(chén)量的平均(jun1)值作(zuò)為風管(guǎn)積塵量的檢測結果,以(yǐ)g/m*表不(bú)。
3.4.2中央空調通風係統微生物的檢測(cè)
中央(yāng)空(kōng)調風管內表(biǎo)麵細菌總數和(hé)真菌(jun1)總數的(de)檢測分為日常檢(jiǎn)測和(hé)風(fēng)管消毒效果檢測。日(rì)常檢測評價空調係統(tǒng)微生物汙染狀況,消毒效果檢測評價空調風管經過消毒後所達到(dào)的效果,
1.檢測原理
通過擦拭法和機器人采樣法(fǎ),采集風管內表麵(miàn)單位麵積的微生物,得出空調風(fēng)管(guǎn)細菌總數和真菌總數。
2.采樣方法
(1)采樣點數(shù)量和分布同風管積塵量采樣(yàng)。
(2)采樣麵積每點采樣麵積為50m2-
(3)采樣方法空調風管內表麵積塵較多時采用刮拭法采樣,積塵較少不適宜刮拭法采樣時用擦(cā)拭法采(cǎi)樣。整個采樣過程應為(wéi)無菌采(cǎi)樣:為避免人工采樣對采樣(yàng)環境的(de)影響,可采用機器人采樣。
3.真菌樣品分(fèn)析
(1)刮拭(shì)法將采(cǎi)集(jí)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(shì)宜稀釋液ImL,傾注法接(jiē)種(zhǒng)平皿。
(2)擦拭法將擦拭法取得的樣品無菌(jun1)操作加人到0.01%Tween-80水溶液中,做W倍梯級稀釋,取適宜稀釋液(yè)ImL傾注法接種(zhǒng)平皿3
(3)培(péi)養和計(jì)數細菌和真菌的計數(shù)方法見後文細菌(jun1)、真菌總數的計數部分;培養方法(fǎ)見後文細菌、真菌的培養部分:
134中(zhōng)央空調清洗技術
3.4.3中央空調送風中細菌總數的檢測(cè)
1.檢測取樣點和(hé)采樣環境條件
一般在距送風口下方15~20nn處,按(àn)規範要求采樣,應用安德森氏六(liù)級撞擊式空氣采樣(yàng)器。
采(cǎi)樣時必須在空調係統正常運轉的(de)條件下,關閉門窗Ih以上,盡(jìn)量減少人、畜的活動頻率(lǜ),記錄室(shì)內人員數足、溫濕度與天氣狀況等」
2.細菌總數的計數
用撞擊式空(kōng)氣(qì)采樣器法采集(jí)室(shì)內空(kōng)氣,汁(zhī)數在營養瓊(qióng)脂(zhī)培養基上經37丈.48h培養所形成的菌(jun1)落數,換算成每平方米室內空氣中菌落(luò)總數,以(yǐ)cfu/m:(每立7/米空氣菌落形成單位)報告。
3.細菌培養
采樣應用營養瓊脂培養基,(37±2)T培養(48±2)h,觀察並記錄結果(37丈(zhàng)培養24h應進行(háng)觀察,不必記錄結果)。
4.製(zhì)備培養基
(1)培養基的成分營養瓊脂培養基成分包括:蛋白腖10g,氯化鈉5g,肉膏5g,瓊脂20g,蒸餾水lOOOmU
(2)培養基的製法(fǎ)將上述成分加熱溶(róng)化於蒸餾水中,校正(zhèng)pH值為(wéi)7.4~7.6,加人瓊脂.121弋、20min滅菌備用。
3.4.4中央(yāng)空調送風中真菌(jun1)總數(shù)的檢測(cè)
1.檢測取樣點(diǎn)和(hé)采樣環境條件
■-般在距送風(fēng)口下方15-20cm處采樣,按規範要求采樣(yàng).應用安德森氏六(liù)級撞擊式空氣采(cǎi)樣器。
采樣時必須在空(kōng)調係統正常運轉的條件卜\關閉門窗lh以上,盡量(liàng)減少人、畜的(de)活動頻率.記錄室內裝修狀況(如觀察織物包廂(xiāng)、地(dì)毯布置、花草養植等,為分析結果提供參考)、人員數量、溫濕度與天氣(qì)狀況等。
第3章屮央空調係統汙垢的成H及危宵135
2.真菌總數的計數
用撞擊式空氣采樣器法采集室(shì)內(nèi)空氣.汁數在(zài)沙氏瓊脂培養基上經28X:、5~7d培養所形成的菌(jun1)落數(shù).換算為每立方米室(shì)內空氣(qì)中真菌總數.以cfu/m2報告:
3.真菌培養
采樣應用營養瓊(qióng)脂培養基,(28±2)T培養5~7d,逐日觀察並於第7天記錄結果(如培養至5d時,黴菌或故線菌的菌(jun1)絲生長(zhǎng)掩蓋周圍菌落或菌絲長至滿皿,可停止觀察並記錄結果,但在報告時需注明);
4.製備培養基
(1)培養基(jī)的成分沙氏瓊脂培養基成分包括:蛋白腖10g,葡萄(táo)糖40g,瓊(qióng)脂20g,蒸餾(liú)水1000ml,。
(2)培養基的(de)製法將蛋白陳、葡(pú)萄糖溶解子蒸餾水中,校正pH值為(wéi)5.5~6.0,加入瓊(qióng)脂,1151、15mm滅菌備用。
第4章中(zhōng)央空調清洗藥劑、設備及工具
中央空調清洗主要是對水係統和通風係統的清洗,在清洗(xǐ)過程中,必須要(yào)使用到一些(xiē)相關的清洗藥劑(jì)和清洗設備,使清洗工作順利開(kāi)展(zhǎn)。本章中,我們來具體了解中央(yāng)空調水係統以及通風係統清洗都要用(yòng)到哪些清洗藥劑和清洗設備:
4.1中央空調水(shuǐ)係統水處(chù)理、化學清洗藥劑
在(zài)中央空調水(shuǐ)係統運行過程中和清洗中要選用合適的藥劑對水係統進行水處理和定期的化學清洗,下麵我們來具體了解中央空(kōng)調水係統水處理以及清洗工程中所使用的藥劑:
4.1.1中央空調水係統(tǒng)水處(chù)理(lǐ)藥劑
中央空調水(shuǐ)係統水處理藥(yào)劑常用的有阻(zǔ)垢劑(jì)、緩蝕阻垢複合藥劑、殺(shā)生劑等。
1.阻垢劑
(1)定義阻垢劑是指具有(yǒu)能分散水中的難(nán)溶性無機鹽,阻(zǔ)止或幹擾難溶(róng)性無機(jī)鹽在金屬表麵的沉澱、結垢功(gōng)能,並維持金屬設備有良好的傳熱效果的-•類藥(yào)劑.
(2)分類目前市場上阻垢劑的分類見(jiàn)表4-1
(3)選用(yòng)選用阻垢劑應遵循以下原則:
1)阻垢效果好,即使在(zài)Ca2+、Mg'SiO^含量較大時,仍(réng)有較好(hǎo)的阻垢效果
2)化學穩定性好,在高濃縮倍數和高溫情況以及與緩濁劑、殺生劑共用時,阻垢效果也不明顯下降i
第4章屮央空調清洗葯(yào)劑、沒(méi)備及工具137
表(biǎo)4-1阻垢劑的分類
類別化(聚)合物用量/(mg/L)特性
聚(jù)磷酸鹽六偏磷酸鈉(nà)[(WPO3)6:卜51.在結垢不嚴重(chóng)或要求不太高的情況下可單獨(dú)使(shǐ)用2.低劑量時起阻(zǔ)垢作用,卨濃度時(shí)起緩濁作用(yòng)
三聚磷酸鈉(nà)(Na5P3O1Q)
有機瞵酸鹽係含氮氨基三(sān)甲叉膦酸(suān)(AT-MP)1~51.不宜單獨使用,-般與鋅、鉻或磷酸(suān)鹽共用2.含氮的不易與氯殺菌劑共用
乙二(èr)胺四(sì)甲叉膦(lìn)酸(EDTMP)
不含氮羥(qiǎng)基乙叉二(èr)隣(lín)酸(HEDP)
磷酸(suān)酯類(lèi)單元醇磷(lín)酸酯(zhǐ)多元醇磷酸酯氨基磷酸酯5~30與其他抑製劑(jì)聯合使用吋效果最好
聚(jù)羧酸類聚內(nèi)酸酯聚(jù)4來酸酯聚甲基丙燔酸1~5銅質設備使用時(shí)必須加緩蝕劑
3)符合環保要求,無毒與低毒,易生物降解:
4)配製、投加、操(cāo)作(zuò)等簡便(biàn):
5)價格低廉,易(yì)於采購,運輸儲藏方便
通過長期使用的情(qíng)況表明,絕大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(xiǎn)著提高。表4-2中列(liè)出f各種阻垢劑單獨(dú)使用時的使用情況,供選(xuǎn)擇阻垢劑時參考
2.緩(huǎn)蝕阻垢複合藥劑
(1)複(fù)合(hé)藥劑的定義將具有緩蝕和阻垢作用的2種或2種以上的藥劑聯合使用,或將緩濁劑和阻垢(gòu)劑以物理方法混合(hé)後所配製成(chéng)的藥劑,都稱(chēng)為複合藥劑(jì),也稱為複合水處理藥劑
138屮(chū)央空調(diào)請洗技術(shù)
表4-2各種阻垢劑單(dān)獨使用時的性能表
名稱適宜的(de)pH值允許Ca2+含量/(mg/L)擰製鈣垢的添加量及效(xiào)果/(ing/U明
CaSO3Ca.,SO4Ca,(PO4)2
聚磷酸鹽6-7<2004~6>20無效(xiào)商產(chǎn)生垢的危險控製n•:常p(〕r<6FL磷酸鈣指數>1
聚內烯(xī)酸(鈉(nà))彡50()10打(dǎ)效仃效對銅咬銅合金釘腐蝕作川
磷酸鹽係7~9400-5002-6有效(xiào)4、易產牛.垢對鐧及鐧合金也腐蝕作(zuò)用
聚馬來酵8~9500-4003-5有效(i效(xiào)
磷酸酯類8~9彡50020-25卉效
複合藥劑盡管類型品種繁多.但都是按照水質特(tè)性和冷(lěng)卻水係統運行中存在的主(zhǔ)要問題.以-•兩種藥劑為主配製而成的、具有突出功能的複合藥(yào)劑
-般來說,複合藥劑的緩濁阻垢效果均比其中一種藥劑單(dān)獨使用時的效果好。
(2)複合藥劑的種類
I)磷係(xì)複合藥劑
①聚磷酸鹽+鋅鹽(yán)5聚磷酸鹽(yán)用量為30~50mg/L,鋅鹽(yán)用量宜小於4mg/L(以Zn2+計),pH值宜小於8.3,--般控製在
6.8〜7.2。
②聚磷酸鹽(yán)+鋅+芳烴(tīng)唑類化合物、摻加芳烴(tīng)唑(zuò)類化(huà)合物的主要目的是保護銅及銅合金,一(yī)般摻加1~2mg/L即可起到有效的保護作用,同時亦可起防止金屬(shǔ)產生坑蝕的作用。常用的芳烴唑類化(huà)合物有(yǒu)巰基苯並噻唑(MBT)和苯並(bìng)三氮唑(zuò)(BZT)。它們都是很有效的(de)銅緩蝕劑(jì),pH值的範圍為5.5~10:
③聚鱗酸(suān)鹽+聚丙烯酸。主要用於處理結垢趨(qū)勢不大的中央空調循環水,使用的配合比為(4~6mg/L):(3.5~7mg/L),適用的範圍不如(rú)帶有HEDP的有機膦係複合抑製劑廣泛,但對微生
第4孝中(zhōng)央空調消洗(xǐ)藥劑、設(shè)濟及fJt139
物產生的影響及控(kòng)製能力相同_
④六(liù)聚磯酸鈉+鉬(mù)酸鈉。可以形成陰極、陽極共(gòng)有(yǒu)防護膜,
大大提高丁緩蝕效(xiào)果和控製點濁(zhuó)的能力(lì),鉬酸鹽(yán)在溫度高廠(chǎng)70%;,pH值大於9的水(shuǐ)中(zhōng)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的鋅鹽,在pH值為6.5~7.0的條件下可以有效地控製金屬(shǔ)腐蝕,1改變上述兩種藥劑的組成比例,使鋅鹽的用垃(lā)為磷酸鹽質量的30%時(shí),則可獲得最佳的緩蝕作用衍在使用(yòng)時應注意以下幾點:
A.pH值不應大於8.5,當用於合金材(cái)質的水係統時,如pH值小f6-5,則磷酸鹽會損傷金屬
B.不宜用在有嚴重腐蝕金屬產物的冷卻水(shuǐ)係統中(zhōng)..
C.不適合用(yòng)亍閉式冷卻水係統(tǒng).
D.水的(de)溫度(dù)不宜高(gāo)於40^r
②巰基苯並(bìng)噻唑+鋅+磷酸鹽+聚丙烯酸鹽_推(tuī)薦的巰基(jī)苯
噻(sāi)唑使用濃(nóng)度為I而鈣的(de)硬度最(zuì)大允許值為400mg/
L
③以聚磷酸鹽、聚丙烯酸和有(yǒu)機膦酸鹽為主的組合vA•偏磷酸鈉+聚丙烯酸鈉+羥基乙(yǐ)叉二膦酸
B.八•偏磷(lín)酸鈉+聚丙烯酸鈉+羥基乙叉二膦酸+巰基苯並(bìng)噻唑:
C.六偏磷酸鈉+聚丙烯酸鈉+羥基乙叉二(èr)膦酸+巰基苯並噻唑+鋅,
D.三聚磷酸鈉+聚丙烯酸鈉+乙:.胺四甲叉膦酸+巰基(jī)苯並噻唑。
在上述四種組合中,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().8~5mg/L,巰基苯(běn)並噻哇為0.4~lmg/L,鋅鹽(以(yǐ)Zn23十)為2~4mg/L,乙二胺
140屮央空調諸洗技術
四甲叉膦酸(suān)為2mg/L_具體各組(zǔ)分的配合比和投加量應根(gēn)據水質(zhì)特性和運行情況,通過試驗並結合(hé)實際運行效果確定。
應該引起注意的是,這四種(zhǒng)組合中均含有磷,為菌藻類(lèi)微(wēi)生物的生長提供了營(yíng)養物質.所以在使用時必須同時投加殺生劑,控製菌藻類微生物的大量繁殖。
這種有機膦係複合抑製劑使用範圍較廣,實際(jì)應用中被證(zhèng)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(yǐ)碳酸鈣(CaCOJ計為130~520mg/L、總含鹽量(liàng)為250〜1540mg/L時,均能比較穩定地控(kòng)製腐蝕與結垢。
3)其(qí)他複合(hé)藥劑
①多元(yuán)醇+鋅+木質磺酸鹽。在有大量汙泥產生的循環水係統中(zhōng),采用此複合抑(yì)製劑比較有利,其使用濃度一般為40~50mg/L,pH值可達到8左右。如再摻加巰基(jī)苯並嗟唑,則可提高緩蝕(shí)阻垢性能,而(ér)基本功能與不摻加時相似。另外,隻用多元醇+鋅組成的複合(hé)抑(yì)製劑,也能獲得較好的緩蝕阻垢效果。
②亞硝酸鈉+硼酸鹽+有機物(wù)。該複合抑(yì)製劑主(zhǔ)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(fù)合抑製劑對所有類型的(de)殺生劑都無影響,適用於pH值為7.5~9.5的冷卻水(shuǐ)係統,在(zài)高溫(70~80^C)和低流速運行條件下一般不會有結垢現象。
④鋅(xīn)鹽(yán)+聚(jù)馬來酸酐。聚(jù)馬來酸酐(gān)是(shì)有效的阻垢劑,所以這種複合抑製劑主(zhǔ)要(yào)用於有嚴(yán)重汙垢的冷卻水(shuǐ)係統(tǒng),不宜(yí)用(yòng)於硬度較低且具有腐蝕趨勢的冷卻水係統。在運行(háng)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(mǎ)來酸(suān)=緩蝕阻垢效果好,加藥量少,成本低(dī),藥效穩定且停留時間長,沒有因為藥(yào)劑引起的菌藻問題。
⑥鉬酸鹽+葡萄糖酸鹽+鋅鹽+聚丙烯酸(suān)鹽,對不同水(shuǐ)適(shì)應性強,有較好的緩蝕阻垢的效(xiào)果,耐熱性好,克服了使用聚磷(lín)酸
第4葶中央空調淸洗藥劑.議濟及(jí)r具(jù)141
鹽(yán)時存在的(de)促進菌藻(zǎo)繁殖的缺點,要求pH值在8~8.5的範圍,C1~+SO4小於(yú)400mg/Lp
⑦矽(guī)酸鹽+聚丙烯(xī)酸鈉。對環境汙染小,價格便宜
⑧鉬酸鹽+聚磯酸鹽+聚(jù)丙(bǐng)烯酸鹽+BZT。對(duì)不同水質適(shì)應性較強,操作簡單,價格便宜,使(shǐ)用濃度為10~15mg/L。
(3)複合藥劑的選用複合(hé)藥劑的選用應有針對性,一般需考慮以下幾個原則:
1)根據水質特性(xìng),通過模擬試(shì)驗篩(shāi)選出適宜的複合藥劑,在實際運行過程中,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(xià),可以參考同類冷卻水係統的運行數(shù)據。但不宜(yí)直(zhí)接套用其配方,因為水質特(tè)性、係統組成、運行(háng)條(tiáo)件、操作(zuò)方式等不同,可能會使(shǐ)緩蝕阻垢效(xiào)果產生較(jiào)大差異(yì)
2)要注意協同效應,優先采用有增效作用(yòng)的複合配方(fāng),以增強藥效,降低藥耗。
3)承受得了(le)複合藥劑的使用費能,而且購買要方(fāng)便(biàn)。
4)配方(fāng)中各藥劑不應有相互對抗(kàng)的作用,而且與配用的殺生劑相容。
5)含有複(fù)合藥劑殘液的冷卻水排放時,應符合環保部門的規定(dìng),對周圍環境不造成汙染(rǎn)。
6)不會造成換熱表麵傳熱係數的降低:
(4)阻垢緩蝕劑的加藥量(liàng)
1)首次加藥量。中央空調循環(huán)冷卻(què)水係統阻垢緩(huǎn)蝕劑的首次加藥量,可(kě)按(àn)下式計算。
1000
式中G——係統首次加藥量(kg);
V—係統容積(m3);
g--單位體積循環冷卻水的加藥量(mg/L)
2)運行時的加藥量
①中央空調敞開(kāi)式循環冷卻水係統運行時,阻垢緩蝕劑的加(jiā)
142中央(yāng)空調淸洗技(jì)術
藥量(liàng)可按下式計算
'1000(A-1)
式中G'係統運行時的加藥最(kg/h);
Q、-蒸發水量(m3/h);
-V——濃縮倍數(-•般不小於3):
濃縮倍數的計算公式為
Q,+Q,
式中<?,„——補充水量(m3/h),敞開式(shì)係統<?„=R+<?b+久
=密閉式係統1=什’(《為經驗係數,
!\-1
4取o.ool);
Qb-排汙水量(m3/h);
Qw——風吹損失水量(m3/h)。
2中(zhōng)央空調密閉式循環(huán)冷卻水運行時.阻垢緩蝕劑的(de)加藥量可按下式計算。
G,=-
1000
式中各符號含義同前:
3.殺生劑
為廣淸洗剝(bāo)離中央空調水係統(tǒng)中由微生物引起的黏(nián)泥,結垢.就需(xū)要添加適當的殺菌滅藻劑和汙泥剝離劑(jì),投放(fàng)到水中以殺(shā)死微生物或抑製微生物生K或(huò)繁殖的化學藥(yào)劑•般稱為殺生劑,又稱為殺菌滅藻劑、殺菌藻劑、殺菌劑等:
(1)常用的殺生(shēng)劑常用的(de)殺生劑(jì)按(àn)其作用機理可分為氧(yǎng)化性殺生劑和非氣化性殺生劑兩大類
1)氧化性殺生劑。常用的(de)氧化性殺生劑有氯、次氯酸鹽、氧化異氰尿酸、二氧化氯(lǜ)、臭氧、溴及溴化(huà)物(wù)以及一(yī)些(xiē)過氧化(huà)物
第4章屮央空調淸洗藥劑(jì).沒濟及143
等。
①氯。氯用於水處理中殺菌消(xiāo)毒的曆史最為悠(yōu)久e它具有殺菌力強、價格低廉、來源方便等特點:
氯進人水中,就會與水發(fā)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(fāng)案的溶液pll值範圍以6.5~7.5為最(zuì)佳:另外,氯能程度(dù)不同地氧化(破壞)水中的某(mǒu)些(xiē)有機阻垢劑或(huò)緩蝕劑,例如氨(ān)基三甲叉膦酸(ATMP)和巰某苯(běn)並噻唑(MBT),
在循環水係統進行(háng)微生物(wù)的生(shēng)長控製(zhì)時,水(shuǐ)中遊離活性氯的濃(nóng)度一般控製在0.5~I.(WL範圍內(nèi),這時水屮絕大多數微生物的生長(zhǎng)將得到抑製。當與非氯化性殺生劑聯合使用時,水中遊離活性氯的濃度(dù)可控製(zhì)在0.2~0.5mg/L範圍內。
為使氯作為殺(shā)菌劑達到(dào)最大(dà)的殺生效果,應注意以下幾1•方麵的問題:
A.通氯(lǜ)時(shí),水(shuǐ)的pH值不能太高,在水中應保持一(yī)定的餘氯量,一般在一段時間內須保持餘氯量在(o.5~i)xi(r6。
B.要防止堿性物質如氨等進(jìn)人循環係統、
C.當有大量汙泥和汙垢積聚時,會消耗(hào)大量的氯氣,使餘(yú)氯量很難保持在要求的範圍內(nèi),因此應適當多添加一些(xiē)氯
②次氯酸鹽:常用的次氯酸鹽有次氯酸鈉(nà)(NaClO)、次氯酸鈣[Ca(C10)2]和漂白粉[CaCl(ClO)]。
次氯酸鹽在水中能生成次氯酸,所以.它們的殺生效果與(yǔ)氯極相似。目前在中央空調水處理藥劑(jì)中,次氯酸(suān)鹽(yán)主要用於處理和剝離設備(bèi)或管道內(nèi)的黏(nián)泥。因此,次氯酸也是一(yī)種黏泥剝離藥(yào)劑_
③氧化異氰尿(niào)酸。氧(yǎng)化異氰尿酸(suān)又(yòu)稱氯化三聚異氰酸。它能
144屮央空調清洗技(jì)術
在水中水解,生成次氯酸和異氰尿酸,所以,它的殺生作用與次氯酸鹽(yán)和氯相似.
、1二氧比(bǐ)氯二(èr)氧化氯是(shì)一種殺生(shēng)能(néng)力比(bǐ)氯強(qiáng)、殺生作用比氯快、剩餘劑量和殺菌性(xìng)能持續時間長的氯化性殺生劑:它(tā)不僅具右和氯1相似的殺(shā)生性能,而(ér)且(qiě)能控製黏泥(ní)生K_
二(èr)氧化氯的用量(liàng)少,用2.Omg/L的二氧化氯作用30min能殺滅10()%的微生物,而且剩餘的(de)二(èr)氧化(huà)氯尚有0.9mg/h二(èr)氧(yǎng)化氯適用(yòng)的pH值範(fàn)圍廣,它在pH值6~10的範圍內能有效地(dì)殺滅絕大多數微生物它不與水中大多數有機胺類水處理藥劑發生化學(xué)反應_-
⑤臭氧臭氧是一(yī)種氧化性很強但又不穩定的氣體:在水溶液(yè)中,臭氧保持著很(hěn)強的(de)氧化性_
臭氧作(zuò)為殺生劑不會增加水中的氯離子濃度,排放時不會汙染環境或(huò)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,水中殘餘臭氧的濃(nóng)度(dù)應保持在0.5mg/L左(zuǒ)右。
⑥溴及(jí)溴化物:在酸性或低pH值的水中,人們常用氯作為殺牛.劑但是在堿性或pH值偏高的水中,由於氯和水反應生成的次氯酸會水解生成殺生能(néng)力很差的CICT,從而使其殺(shā)生作用大為減弱.因(yīn)此,在堿性或pH值偏高的(de)水中,以(yǐ)溴及溴化物作為氯的替代品.溴的殺生能力非常快在相同的條件溴可以在(zài)4,nin內使(shǐ)細菌的存活率降低到0.0001%.而氯則不能(néng)
H前可供選擇的溴化物殺生劑存鹵化海(hǎi)因(溴(xiù)氯甲基海因、二溴:甲(jiǎ)基海因、溴氯甲乙基海因等)、活(huó)性溴(xiù)化(huà)物和氯化溴(BrCl)<大類.
2)非氧化(huà)性殺生劑_在某些方麵,非氧化性殺生劑比氧化性殺生劑更有效或更(gèng)"便:因此.在許多中央空調循環水係統(tǒng)中,常常是非氧化(huà)性殺生劑與氧化件殺生(shēng)劑兩者聯合使用:
常用的非氧(yǎng)化性殺生劑有以下兒種:
①季銨鹽氏碳(tàn)鏈(liàn)的季(jì)銨鹽是•些陽離了(le)衣(yī)而活(huó)性(xìng)劑,其(qí)結構式可表小—為
第■(克中(zhōng)央(yāng)空調(diào)淸洗藥劑.設備及[其145
-rjrI
R'—N—R'X
_R2_
其(qí)中,R1、R:、IV和(hé)IV代表不同的烴基,其中之(zhī)一(yī)必須為(wéi)長碳鏈,X常為鹵素陽(yáng)離子。
季銨鹽殺(shā)生(shēng)劑中最常見的兩種(zhǒng)藥劑是潔爾滅(十(shí)二(èr)烷基3甲基苄基氯化銨)和新潔爾滅(十二烷(wán)基二甲基苄基溴化銨).由於潔爾滅(miè)和新(xīn)潔爾滅的陽離子相似,故其殺生性能相似,:.新潔爾滅的殺生作用比潔爾滅的強一(yī)些。
潔爾滅和新潔爾滅兩者都具有(yǒu)殺生能力強、使用方便、毒性小和(hé)成本低的優點=這兩種藥劑還(hái)具有緩(huǎn)蝕作用、剝離黏泥的作用(yòng)和去除水中臭味的功能,
潔爾滅和新潔爾滅這兩種藥劑並不是季銨鹽中殺生作用(yòng)最強的有機化合物,但由於其毒性小、成本低、具有殺菌滅藻的性能,故得到了(le)廣泛的應用。
潔爾滅和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劑時需要(yào)注意以下幾點(diǎn):
A.避(bì)免與陰離子表麵活性劑(jì)共同使用,因為往往易產生沉澱(diàn)而失效,但與非(fēi)離子型表麵活性劑共(gòng)存時則無不良影響。
B.在一定範圍內溫度高(gāo)時殺菌能力增強,50T時的(de)殺(shā)菌力約(yuē)為常溫時的十幾倍。
C.在弱堿性(xìng)的水(shuǐ)質(pH值=7~9)中效果較好(hǎo)。
D.不能與氯酚類殺生劑共(gòng)用,
E.大量金屬離子Al3’、Fe2'的存在會降低藥效:
F.水中(zhōng)有機(jī)物(wù)較多(duō)時會吸(xī)附消耗一些季銨鹽藥劑。
G.起泡較多,常須使用消泡劑:,
H.投藥方(fāng)式:一(yī)般采用每天少量(liàng)投藥的方法.這樣有(yǒu)利(lì)於抑菌;每隔(gé)數(shù)日後再進行一次衝擊式大劑量投藥,這(zhè)有利於殺菌。為了殺滅已有一定耐藥性的微(wēi)生物,采(cǎi)用與其他殺菌劑交替
146屮央空調清洗技水
使用(yòng)的方式,可獲得較好的結(jié)果:
②氯酚類-氯酚類(lèi)殺生劑上要冇雙氯(lǜ)酚、三氯酚、£氯酚的化合物,《氯酚(fēn)製成的水溶(róng)液是一種高效廣譜的殺生劑;對鐵細菌(jun1)、硫酸鹽還原菌等都有較好的殺生作用;氯酚類殺生劑由r-其毒性大、易汙染環境(jìng),故(gù)近年來應用已經很少。
③有(yǒu)機錫化合物::常用的有機錫化合物有氯化3丁基錫L(C4H9),SnClj,氫氧(yǎng)化三丁基錫[(C4HJ3SnOHJ和氧化雙三丁基錫[(CJI9)3Sn]O。
有機(jī)錫化合物在堿性(xìng)pH值範內的使用效果(guǒ)最(zuì)好:它們常與季銨鹽或有機胺類配合或複配成複合殺(shā)生劑
④有機胺類某些有機胺類化合物是效率很高的生物殺生劑常用的有(yǒu)機胺類殺生(shēng)劑有鬆香胺鹽、(T胺和胺等。
⑤有機硫化合物_常用的有機(jī)硫(liú)化合物殺生劑有:硫氰基甲烷、二甲基二硫代(dài)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(dú)、水溶和易於使(shǐ)用等特點。
二硫(liú)氰基甲烷(wán)又稱二硫氰酸甲酯,是(shì)•種使用廣泛的有機硫殺生劑:它對抑製藻(zǎo)類、真菌和細菌有效,並且價格低廉,殺生效果好:經過水(shuǐ)解後的化合物毒性低,沒有汙染的麻煩(fán),常波推薦使用於排放限製嚴格的主要需要檸(níng)製黏(nián)泥細菌的冷卻水係統,用量為10~25mg/L;
⑥異噻唑啉酮-異噻唑啉酮是•種較新的殺生劑作為殺生劑使ffl吋常使用它的衍1:物,如2-甲(jiǎ)基4-誶噻唑啉酮-3-酮(tóng)和5-氯-2-甲(jiǎ)基4-異噻唑(zuò)啉-3-酮」
異噻唑啉酮的使用濃度(dù)相對比較低,即使濃度在0.5xlWg/L吋,它仍然能有(yǒu)效抑製水(shuǐ)中細(xì)菌、真菌和藻類的(de)生長,故使用它作為殺生劑時可以有效降低水處理藥劑的成本。
異(yì)噻(sāi)唑啉酮足•種廣譜殺生(shēng)劑,它能迅速穿透粘(zhān)附在設備表麵的生物膜,對生物膜下麵的微生物進行有效地控製異(yì)噻唑啉酮(tóng)在較(jiào)寬的pH值範圍內具有(yǒu)良好的殺生性能。它們是水溶性的,町(dīng)以和有些藥劑複配使用:在通常的使用濃度下,異(yì)噻唑啉
第4葶中央空調(diào)清洗藥劑.設備及(jí)L具147
酮與氯、緩蝕劑和阻垢劑在水中是彼此(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(pǔ)、易溶(róng)、殺生速(sù)度快、餘毒持續時間長、操作簡便、價廉易得、使用費用低等問題以外,還要(yào)考慮以(yǐ)下一(yī)些問題、
1)冷卻水的PH值.微生物的繁殖都有(yǒu)適(shì)宜的pH值範圍,一般藻類(lèi)在5.5~8.5範(fàn)圍內,而細菌則多數在5~8範圍(wéi)內,但總的(de)看來絕大多數微生物一般都(dōu)能在pH值為6.5-8.5的環境下繁殖-因此,選用殺生劑時其(qí)適用範(fàn)圍盡量(liàng)寬•些
2)藥劑的(de)停(tíng)留時間。藥劑在循環冷卻水係統中的停留吋間與排(pái)汙率和係統的水容積有關,排汙率(lǜ)大,而係統水容積小時,停留時間就短;反之,則停留時間就長。如果停(tíng)留時間短.就要(yào)考慮選用低(dī)劑量、殺生速度快的藥劑;如果停留時間長,則可選用殺生作用慢(màn)或穩定性好的殺生劑(jì)
3)與其他化9藥劑(jì)的相容性、殺生劑(jì)與其他加人冷(lěng)卻水的化學藥劑(如阻垢劑和緩蝕劑)不互相幹擾、殺生效率不變或提高.則表明有較好的相(xiàng)容性;如果效力降(jiàng)低(dī)則表明它們之間不相容(róng)
4)與有機物的吸附作用:某些有機殺生劑具苻表麵活性,易被水屮的(de)有機物質.細菌黏泥(ní)和懸浮的有(yǒu)機物聽(tīng)吸附,從而降低其殺生活性,具有這(zhè)種吸附(fù)作(zuò)用的殺生劑主要是季銨鹽類化;>物。在排汙(wū)率比較小的係統中,即殺(shā)生劑停留時間長的情況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劑,在水中常受到pll值和溫度的影響,pH值過高(gāo)或過低都會使其殺生性能降(jiàng)低或產生水解的可能性-不受這些影響或影響較小的殺(shā)生劑即認為其穩定性(xìng)較好、
6)起(qǐ)泡:具有表麵活性的季銨(ǎn)鹽類有機物在水中易產(chǎn)生泡沫,泡沫多會降低殺生劑的(de)作用,尤其是在高濃縮倍數的冷卻水係統中應考慮這一影響因素,它不僅降低殺生劑的(de)殺生(shēng)效力,而
148屮央空調清洗技術
且還導致(zhì)係統中(zhōng)的水汙染=
7)水(shuǐ)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(shēng)效力(lì),如果采用產生泡沫少(shǎo)的表麵活(huó)性劑(jì)或(huò)分(fèn)散劑則可彌補此影響:
8)環保要求。有些殺生劑的殺(shā)生力較強,如氯酚類和一些重金屬鹽的殺(shā)生(shēng)劑,但由於(yú)其本身的毒性太(tài)大,在排汙(wū)時不可避免地要帶出一些殘餘量,會對環境甚至人身安全造成危害,因此要格外慎重(chóng)地對待。最好使用殺生後容易生物降解,不會產生毒性累積的殺生劑。此外(wài),各(gè)種殺生劑不可能對所(suǒ)有的微生物(wù)都有滿意的殺生效(xiào)果,因此(cǐ)應多選擇幾種藥劑配合使(shǐ)用、為了防止微生物的抗藥性(xìng),還應(yīng)選擇幾種藥劑輪換使用、
(3)投放藥量和投藥方(fāng)式
1)投放藥量。投放殺生劑要保(bǎo)持足(zú)夠的(de)劑量,劑量低了反而(ér)會刺激微生物的新陳代謝,促進(jìn)其生(shēng)長,因此,要保(bǎo)證藥劑投入水中一定時(shí)間後還有一定的(de)剩餘濃度。
2)投藥(yào)方式。投(tóu)藥方式一般(bān)有連續投加、間歇投加和瞬時投加,其中采用最多的是定(dìng)期間歇投藥方式。在投藥量相同的情況下,采用(yòng)瞬時投(tóu)加可(kě)以造成某-段(duàn)時間內的高濃度,往(wǎng)往可以得到良好的殺生效果。連續投藥(yào)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(yòng)。
非氧化性殺生劑每月宜投(tóu)加1~2次,每次加藥量可按下式計算。
Vs
G-"1000
式中——非氧(yǎng)化性殺生劑的加藥量(kg)。
非氧化性殺生劑宜投加在冷卻塔集水(shuǐ)盤的出水口處
4.1.2中央空調清洗工程常用的化學清洗藥劑
中(zhōng)央(yāng)空(kōng)調(diào)清洗(xǐ)工程常(cháng)用的化學藥劑有酸洗藥劑、堿洗藥劑、清洗用有機溶劑和各種助劑等(děng)、
第4章中央空調清洗藥劑、設備及X具(jù)149
1.酸(suān)洗藥劑
中央空調清洗(xǐ)中(zhōng),常用的酸包括無機酸、有機酸兩(liǎng)大(dà)類。
(1)無機(jī)酸
1)硫酸(HjO4)D硫酸是(shì)三氧化硫(liú)的水(shuǐ)合物,是一種無色黏稠的液體。化學清洗中所用的硫酸,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(yōu)點是其價格便宜,對不鏽鋼和鋁(lǚ)合金設備沒有腐蝕性(xìng),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(yǐ)通過適當加熱來加快清洗速度(dù)。一般用5%~15%濃度的硫酸作清(qīng)洗液時,可以加熱(rè)到50-60T以加快清(qīng)洗速度。
缺點是一些硫酸鹽在(zài)水中溶解度較小(如硫酸鐵(tiě)、硫酸鈣),所以硫酸溶解鐵鏽的速度相對要慢一些。也不能溶解含有硫酸鈣(gài)的水垢,所以(yǐ)硫酸通常不用於(yú)除中央空調水垢(gòu),隻用於除鐵鏽(xiù)。用硫酸清洗含(hán)有沉積(jī)物的設備(bèi)表麵時,酸洗後表麵狀態不理想。另一大問題是,硫酸清洗金屬,容易發生氫脆——酸與金屬反應(yīng)產生的氫氣(qì)被金屬吸收引起金(jīn)屬發脆、性能變壞的現象..
工業上利(lì)用硫酸進行清洗時通常加人非離子表麵活性劑配合以提高(gāo)其除鏽能力。硫酸中加入適量硝酸(suān)可去除焦油、焦岩、海藻類生物等(děng)多(duō)種汙垢。為了降低硫酸對金屬物體的腐蝕(shí)性,要在清洗劑中加人(rén)一定量的緩蝕劑。
2)鹽酸(HC1)。鹽酸是氯化氫(qīng)(HC1)的水溶液(yè),15丈(zhàng)時氯化(huà)氫在(zài)水中(zhōng)溶解度最大,可生成42.7%(質量分數)的鹽酸。目前市場上出售的濃鹽酸濃度(dù)為(wéi)37.2%(質量(liàng)分數)。
鹽酸為易揮(huī)發性酸,在40T以上溫度使用時,氯化氫氣體會從鹽酸溶液中揮發出來,使應用時產(chǎn)生困難3
鹽酸與金屬反應生成的氯化物水溶(róng)性大都很(hěn)好,但鹽酸與鹵(lǔ)化物對(duì)金屬都有(yǒu)腐(fǔ)蝕作用,在使用時要引起注意。
使用鹽酸作中央空(kōng)調清洗液時,一般(bān)使用10%以下濃度,並在常溫下使用,盡量(liàng)避免升溫使用,以防產生酸霧。由於大多
150中央空調清洗技木
數氯化物都(dōu)是易溶於水的,因而呈堿性的碳酸鹽水垢、鐵鏽、銅鏽、鋁鏽都可以很(hěn)好地(dì)溶解在鹽酸中(zhōng)。
鹽酸價(jià)格便宜,所以被廣泛用於(yú)上述汙垢(gòu)的清洗中(zhōng)。鹽酸清洗液適用於碳鋼、黃銅、紫銅及(jí)其他銅合金材料的設備清洗.它對(duì)碳酸鹽水垢和鐵鏽的清(qīng)洗最有效而(ér)且經濟,所以已廣泛用於中央空調清(qīng)洗換熱器各種反應設備,
因鹽酸中存在有cr,對於普(pǔ)通不鏽(xiù)鋼及鋁材來說,cr是能局部破壞鈍化膜的活性離子,是造成(chéng)孔蝕及應力腐蝕的主要原因,因此鹽酸不宜作為清洗不鏽鋼和(hé)鋁材金屬表麵汙垢的清洗液。
由(yóu)於鹽酸(suān)對鋼鐵等不少金屬材料有(yǒu)強烈的腐蝕作用,因此,在中央空調清洗中為(wéi)保證設備不被腐蝕,在鹽酸中要添加緩蝕劑3
3)硝酸(HNO3h硝酸是一種易揮發(fā)、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.氧化氮和(hé)氧氣放出,因此應密閉保存。
工業上使用的濃硝(xiāo)酸是65%(質量分數)的水溶液。在中央空(kōng)調清洗中,用於酸洗(xǐ)的硝酸濃度(dù)一般在5%左(zuǒ)右。
在濃度較低的情況5,硝酸比較穩定(dìng),不易(yì)分解,氧化性減弱,主要發揮酸性的作用。由於硝(xiāo)酸鹽大多(duō)易溶於水,硝酸本身又具有一定氧化作用,對垢物和金屬氧化物有很強的(de)溶解性,些用鹽酸溶解不(bú)了的金屬氧化物和(hé)垢物常用(yòng)硝酸溶液來清洗,因此在中央空調清(qīng)洗(xǐ)中普遍采用硝酸作酸洗劑(jì)。特別是用硝酸清洗不鏽鋼作(zuò)基(jī)體的沒備(bèi),不會像鹽酸那(nà)樣有導致孔蝕的危險;而且硝酸清(qīng)洗(xǐ)銅誘效果特別好,所以在清洗不鎊鋼以及(jí)銅設備時常用(yòng)硝(xiāo)酸、
在中央空調清洗中,硝(xiāo)酸主要用下清洗不鏽鋼、碳鋼、黃銅(tóng)、銅及碳鋼-不鏽(xiù)鋼(gāng)設備以及黃銅-碳(tàn)鋼焊接的組合體設備。硝酸可去除水垢和鐵鏽,對碳酸鹽垢、Fe2(),和Fe,O4鏽垢有良(liáng)好的溶解能力,去除氧化鐵皮、鐵垢(gòu)的速度快、時間短,並且對碳鋼、不鏽鋼、銅的腐蝕性較低。.
第4草屮央空調済洗藥劑,沒備及r具151
由f硝酸(suān)在低濃度下對(duì)大多(duō)數金屬均有強烈的腐蝕作用,因此,用硝酸作中央空調酸洗劑時,為防止其對金屬的腐蝕應加入緩濁劑。H前(qián)廣泛采用的km-826和Lan-5兩種緩蝕劑,效果很好(hǎo),而-般緩蝕劑容易被硝酸分解而(ér)失效
4)磷酸(H,POJ。純磷酸是無色透明的固體,工業(yè)上使用的濃磷酸是85%~90%(質量分(fèn)數)的水溶(róng)液。磷酸是較弱的酸,甚至比氨基磺酸和草(cǎo)酸等(děng)有機(jī)酸的酸性還弱當磷(lín)酸與其(qí)他強酸配合使用時,它(tā)起到緩衝試劑的作用,用以控製溶液(yè)pH值,使其保持(chí)穩定。
磷酸(suān)是難揮發性(xìng)酸,在高溫和高濃度情況下(xià)溶解能力很(hěn)強,能與(yǔ)鎢、鐧、铌等不活潑金屬(shǔ)反應生成雜多酸型(xíng)配合物,而使它(tā)們溶解它也可溶解鉻鐵礦、金(jīn)紅石(TiO2)等礦石(shí)1
在屮央空調清洗中,一般酸(suān)洗時采用的磷酸濃度為8%~10%,溫度(dù)40~60T:由於溶解鐵鏽產物磷酸鐵在水(shuǐ)中溶解(jiě)度小,酸洗時會產生磷酸鐵沉澱而影響(xiǎng)清(qīng)洗效果。為避(bì)免酸洗時產生此種沉澱,應保(bǎo)持磷酸(suān)濃度超過25%,使形成溶(róng)解度較(jiào)大的含磷雜多(duō)酸配合物,但這樣會提高酸洗成本,也增(zēng)加對廢洗液處理的困難,因此.用磷酸清洗比用其他無機酸清洗的成本高,.
磯酸還可用於預處理釺焊工件。因為在(zài)高(gāo)溫高(gāo)濃度情(qíng)況Y,磷酸對金屬氧化(huà)物的溶解能力可用於釺焊及其氧化區表麵的酸洗。用磷酸清洗生誘的金(jīn)屬表囲時,在去誘(yòu)的同時可形成磷化保護膜對金屬起(qǐ)保護作用(yòng)。
由r•磷酸清洗存在其鈣鹽(yán)rca,(p()4)j難溶的問(wèn)題,因此磷酸不適用r凊除水垢;其鐵鹽在低濃度磷(lín)酸中溶解(jiě)度低也是一個缺點,除在一些特殊情(qíng)況下,通(tōng)常不使(shǐ)用磷酸(suān)作酸洗劑
5)氫氟酸(HF)..與鹽酸相類似,氫氟酸是氟化氫氣體溶(róng)丁•水形成的溶液。市(shì)場出售的氫氟酸一般為30%-60%(質量分(fèn)數h它是(shì)一種弱(ruò)酸,酸的強度與有(yǒu)機酸中的甲(jiǎ)酸相(xiàng)似。
氫氟酸的最大特點在(zài)於它能與二氧化矽發生激烈反應並使它溶解:而二氧化矽對其他所有無機酸(suān)都是十(shí)分穩定和耐腐濁的:
152屮央空調清洗技術
由(yóu)於(yú)氫氟酸有與矽化合物反應的特點,在主要成分含有二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(yòng)。
在中央空調清洗中使用氫氟酸作酸洗劑時的含量一般在5%以下.由於溫度升高,反(fǎn)應速度明顯(xiǎn)加快,所以溫度常控製在50%;左右:用氫氟酸清(qīng)洗鐵鏽和溶解氧(yǎng)化皮具有清洗時間短、效率高的特點。這是因為氫氟(fú)酸有很強的溶解(jiě)氧(yǎng)化鐵的能力,此溶解(jiě)能力是靠離子的特殊作用,如氫氟酸(suān)與四氧化三鐵接觸時會發(fā)生氟-氧交換,接著廠發生絡合反應而使氧化皮溶解
中央空(kōng)調清洗中清除含二氧化矽的難(nán)除水垢(gòu)采用堿洗與酸(suān)洗相結合的工藝,先用NaOH等堿洗液使部分二氧化矽生成可溶性矽酸鹽溶解.為酸洗除矽創造條件,再(zài)用氫氟酸清洗,進一步去除水垢(gòu),從而取(qǔ)得較好效果。含(hán)二氧化矽的水垢導熱性極差,對換熱器危(wēi)害也大,因此常用氫氟酸加以清除。
氫氟酸對金屬有腐蝕性,對(duì)含鉻13%~15%的高合金鋼的腐蝕性比低合金鋼髙約10倍(bèi),因此(cǐ)常配合適當的緩蝕劑使用。
氫氟酸清洗具有酸洗後殘液易(yì)於處理的優點。在氫氟酸清洗後,再用石(shí)灰水(shuǐ)中和殘酸(suān)生成氫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(pèi)合使用,如氫氟酸-氟氫化銨清洗劑主要(yào)用於清洗矽垢,也可再加(jiā)入(rù)鹽酸和硝酸用(yòng)於清洗鐵鏽(xiù):而鹽(yán)酸-氫氟酸清洗液主要用(yòng)於除去碳酸(suān)鹽水垢、矽酸鹽水垢(gòu)和氧(yǎng)化鐵(tiě)皮的混合物(wù),其中鹽酸溶解碳酸鹽水垢速度很快,但不能溶解矽酸鹽水垢,而用氫氟酸可溶解矽垢和氧化鐵。有吋在鹽酸酸洗液中加人一定量的氟化氫(qīng)銨,目的是利用氟化氫銨與鹽酸反應生成氫氟酸形成鹽酸-氫氟(fú)酸混合清洗劑以加快碳酸鹽垢(gòu)、矽酸鹽垢及鐵垢混合物的溶解(jiě)能力。而硝酸-氫氟酸對碳酸鹽水垢、矽酸鹽水垢、各種鐵誘(yòu)均有(yǒu)良好的溶解能力,而且去垢速度快,特別適合不耐鹽酸的碳鋼-不鏽鋼、碳鋼-銅(tóng)組合的沒備清洗.具有(yǒu)腐濁(zhuó)率低、不產生滲(shèn)氫、常溫清洗速度快、節省能源和(hé)原料(liào)來源方便的優(yōu)
第4章中央空調詔洗藥劑、沒備及工具153
點,是目前國內換熱(rè)器及各種化(huà)工設備中碳(tàn)酸鹽(yán)水垢(gòu)、矽酸鹽水(shuǐ)垢及鐵垢(gòu)的最(zuì)佳酸(suān)洗劑.
氫氟酸對人體有很強的毒性和腐蝕性,取用時應(yīng)十分注意,要戴好橡膠手套、防護麵罩或口罩。要防止氟化氫氣體在環境中擴散(sàn)。對已經擴散到空氣中或水中的氟化氫,要設法用氫氧化鈉水溶(róng)液加以吸收,再用鈣鹽與它反應生成不溶性氟(fú)化鈣沉澱加以回收。
可以代替氫氟(fú)酸用於同樣目的的是(shì)氟氫酸銨,它是由氫氟酸與氟化銨反應生(shēng)成(chéng)的酸性緩衝溶液(yè)。氟氫酸銨的作用比氫氟(fú)酸要溫和-
(2)有機酸
1)乙酸(H2C2O4)。俗稱醋酸,是一種一元有機弱酸,其熔點為16.7T。純醋酸在低溫下結(jié)晶成固體,所以又稱為冰醋酸:乙酸常溫下為(wéi)無色、有一定(dìng)刺(cì)激性醋味的液體,與水(shuǐ)、乙醇、乙(yǐ)醚都可以混溶、
醋酸對金(jīn)屬腐蝕性低,對人體毒害作(zuò)用小,它的鹽易溶於(yú)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(jī)磺(huáng)酸商品為固體,工業上用尿素(sù)與發煙硫酸反應製取,其密度為2.126g/Cm3(25^),熔點205T。它具有不(bú)揮發、無臭味和對人體毒性極小等特點。
氨基磺酸(suān)的水(shuǐ)溶液具有與鹽酸、硫酸等同的強(qiáng)酸性,故別名叫固體硫酸。
氨基磺酸易溶於水,當相對濕度大於70%時,開始(shǐ)具有潮濕性,其溶解度見表4-3。
表4-3氨基磺酸在水中的溶解度(dù)
溫度/V020406080
溶解(jiě)度/g12.817.622.827.132.0
154中(zhōng)央空調清洗技術
氨基磺酸的(de)水溶液在常溫下(xià)較穩定,但在較高溫度下(xià),會水解(jiě)成硫酸銨和硫(liú)酸氫銨
NH,SO3H+H,0―*NH4HSO4NH4HSO4+NH;—>(NH4)2HSO4+H*
當(dāng)溫度大於130T時,濃氨基磺酸水溶液在密閉(bì)容器中會快速分解,並產生大(dà)量蒸(zhēng)汽而引起爆(bào)炸。有研究表明,氨基磺酸水溶液在60T以下幾乎不分解,但在80T時分解量較大(dà)。在使用氨基磺酸進(jìn)行清洗時(shí),溫度•一般控製在60丈以下。表中列出了氨基磺酸水(shuǐ)溶液在801時的分解量。
表44氨基磺酸水溶液的分解量
氨基磺酸水溶液(yè)的(de)含量(%)
時間/h11030
分解量(%)
14.57.87.9
516.928.327.5
837.343.7
氨(ān)基磺酸對堿土金屬鹽有很好的溶解性,氨基磺酸與鈣鎂垢反應劇烈。通常在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,在601以下溫(wēn)度下除(chú)垢,一般(bān)在lh內可將90%的鈣鎂垢轉變成可溶性氨基(jī)酸(suān)鹽(yán)而去除。
氨基磺酸對鐵鏽作用較慢,可添加(jiā)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(duō)數金屬(shǔ)鹽在(zài)水(shuǐ)中溶解度較高,不會在清洗液中產(chǎn)生沉澱,而氨基磺酸對(duì)金屬腐濁性小,所以(yǐ)常被用來清洗鋼鐵、銅、不鏽鋼、鋁以及(jí)陶瓷等材料製造的設備表麵(miàn)上的鐵鎊(bàng)和水垢。
此外(wài),氨基磺(huáng)酸還是唯(wéi)一可用作鍍鋅金屬表(biǎo)麵清洗(xǐ)的酸.
3)乙二胺四乙酸(CmUA:)。乙二胺四乙酸(EDTA)又(yòu)稱乙底酸,它是一種重要的絡合劑。乙(yǐ)二胺四乙酸能與許多金屬離子(zǐ)形成穩定而易溶於水的整合物(wù),因此可用於金屬化合物垢
第4章(zhāng)中央空調清洗(xǐ)藥劑、沒崙及I:具(jù)155
類的清洗。
EDTA是(shì)一個四元酸,常用H4Y表示(shì)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—離子的螯合作用。EDTA離子與一至(zhì)四價金屬離子都是按1:1的比(bǐ)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,為了加大其溶解度(dù),清洗(xǐ)溫度需(xū)要(yào)提高(gāo)至100T以上,所以通常使用在水中溶解度較大的乙二胺四乙酸二鈉鹽,把(bǎ)乙二(èr)胺四乙酸的鈉鹽也簡稱為EDTA(注(zhù)意不要混(hún)淆)
EDTA對不同金屬離子螯合能(néng)力是(shì)不同的,對Fe3+離子的螯合能力要比(bǐ)對Ca2+、Mg24離子強,所以在較低pH值(zhí)溶液中遊離的Y4"離子較少時即(jí)可把Fe3*完全(quán)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_離子濃度,所以一(yī)般溶解鐵鏽垢時要控製pH值<9.5。而EDTA對Ca2+、Mg"離子整合能力較差,要控製PH值>10,使溶液中遊離的(de)V"離子濃度較大時才(cái)能完全去除碳酸鈣等水垢。
由於(yú)EDTA水溶性(xìng)差(chà),實際(jì)工(gōng)業(yè)生產中都是用其二鈉鹽(yán),通過對鐵、鈣、鏷、鋅、銅等(děng)離子的螯合作用實現清洗汙垢(gòu)。
4)羥基乙酸(HOCH2COOH)。羥基乙酸是一種很好(hǎo)的酸性清洗劑,又名乙醇酸或甘醇酸,是a-羥基竣酸族的第一個成(chéng)員。水果中如甘蔗、甜菜、葡萄等都含有微量的天(tiān)然羥基乙酸,而(ér)市場上所需(xū)的大量羥基乙酸主要依靠人(rén)工合成的方法製造。
羥基乙酸(suān)的分子量為(wéi)76.05羥基乙酸易溶於水、甲醇、丙酮、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(qiǎng)基乙酸具有腐蝕性低、不(bú)易(yì)燃、無(wú)臭、毒性低、生物分解性(xìng)強、水溶性高等特點,是幾乎不揮發的(de)有機合成物,因此用途廣泛,使用方便、
羥基乙酸對堿土(tǔ)金(jīn)屬類(lèi)的(de)垢物(wù)有較好的溶解能力,與鈣(gài)、鎂等化合物作(zuò)用較為劇烈,羥基乙酸鈣、鎂鹽在水中的溶解度較
156中央空(kōng)調清洗技術
大.所以羥(qiǎng)基乙(yǐ)酸適合於清洗鈣、鎂鹽垢。
在試驗過程中發現(xiàn),若(ruò)鏽垢所占比重較大時,單純的羥基乙
酸溶解效果不顯著,改用2%的羥基乙酸和1%甲酸的混合酸其清洗效果良好。甲酸(suān)具有強刺激性,在應(yīng)用上(shàng)受到限(xiàn)製。
每lOOOmLZ%的(de)羥基乙酸+1%甲酸溶液能夠去除13.4g的氧化鐵垢,1000mL12%的EDTA二鈉鹽則能去除(chú)6.23g的垢;每1000mL3%和6%EDTA的銨(ǎn)鹽溶液則分別能(néng)去除(chú)3.0g和6.Og的垢。清(qīng)洗劑溶解不同水垢的情況見表4-5。
表4-5清洗(xǐ)劑(jì)溶解不(bú)同水垢(gòu)的情況(kuàng)
水垢的組成(chéng)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(jī)乙酸EDTA羥基(jī)乙酸EDTA
Fe2O'2.180.65MgCO31.110.40
CaCO31.320.48MgSO41.630.58
CaS041.800.65
注:清洗劑(jì)為100%的原料。
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(xū)要6h以上。
在清除三價鐵垢時,羥基乙酸不用任何(hé)附加的化學處理(lǐ)就能夠去除;而EDTA則需用N2H4等還原劑將三(sān)價鐵轉化為二價鐵。
5)檸檬(méng)酸(H3C6H5O7•H2O)o擰檬酸的分子式(shì)為(wéi)H,C6H5O7-H2O,化學名稱為3-羥基-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(jīng)體。
檸檬酸是(shì)在(zài)中央空調設備運行前清洗中使用最多的有機(jī)酸,它可(kě)以溶解(jiě)氧化鐵、氧化銅等鏽垢,其作用原理一(yī)方(fāng)麵是利用H+離子與堿性的金屬氧化物作用(yòng),另一方麵是檸檬酸的絡合作用(檸檬(méng)酸是分(fèn)析化學中常用的一種絡合掩蔽劑)。它與(yǔ)鐵鏽生成的擰檬酸鐵在水中溶解度小,如在擰檬酸溶液中加入氨,俗稱
第(dì)4窄中央(yāng)空調清洗芮劑.設備(bèi)及£具(jù)157
氨化擰檬酸,這時它就通過絡合作用生成(chéng)溶解度很高的擰(nǐng)檬酸(suān)亞鐵銨和檸檬酸高鐵銨鹽等而達到提高去除氧化鐵的效應。其反應過程(chéng)為擰檬酸與(yǔ)氨水反應生成(chéng)檸檬酸單銨鹽(yán),再發生(shēng)絡合反應。佇檬酸單銨與鐵的氧化物反應生成檸檬酸亞鐵銨和擰(nǐng)檬酸鐵銨(ǎn)離子等(děng)易溶物質而把鏽垢溶解。
當(dāng)設備(bèi)中同時存在鐵鏽和銅鏽時,可以通過控製pH值(加氨水)使之等於3.5,使容易絡合的鐵(tiě)離子形成擰檬酸亞(yà)鐵銨和檸檬酸鐵而被去除,同時也可防止溶度積很小的Ke(OH)3沉澱產生:在(zài)鐵化合物被溶解之後再測量pH值=9,提高溶液中的檸檬酸根離子濃(nóng)度以絡合銅離子而去除銅鏽汙垢(gòu),
檸檬酸(suān)在中央(yāng)空調化學清洗(xǐ)中常被用(yòng)於去除鐵鏽為主的鏽垢。清洗時為加快清洗(xǐ)速度,縮(suō)短酸(suān)洗時間,常保持較高(gāo)溫度:另外,為(wéi)防止酸對金屬的腐濁還(hái)要(yào)加入緩蝕劑,
2.堿(jiǎn)洗藥劑
在中央空調循環水係統中有油汙時,必須要進行堿洗。因為油脂層的熱導率很低(dī)[(0.117W/(m•K)),僅為(wéi)碳鋼的0.25%,油脂的存在會大大降低換熱器的換熱效率;另外.堿(jiǎn)洗與酸洗交替使用可以去(qù)除酸洗難以去除的矽酸鹽等沉積物;堿(jiǎn)洗用於酸洗(xǐ)之後,可以中(zhōng)和水中或設備中殘留的酸,降低其腐濁性。
(1)碳酸鈉(Na2CO3)碳酸鈉俗名蘇打、純堿、洗滌(dí)堿,它是一種強(qiáng)堿弱酸鹽。由於其水(shuǐ)溶液呈堿性,在實際運用中,已更多地作為(wéi)堿使用。在中央空調化(huà)學清洗中,堿洗、堿煮、中和、鈍化等步驟都可以用Na2CO3作為主劑。
1)堿洗。堿洗過程中(zhōng),使(shǐ)用(yòng)Na2CO3可(kě)使油脂類物質(zhì)疏鬆、乳化或分(fèn)散,變為可溶性物(wù)質:
2)堿煮。堿煮時通過Na2CO3和CaSO4、CaSiO3等難溶於(yú)酸(suān)的物質在較高溫度下進行反應,使之轉化為易溶於酸的CaCO3,為酸洗打下基礎。
CaS04+Na2CO3—CaCO3+Na,SO4
158中央空調清洗技術
CaSiO^+Na2CO3-CaCO3+Na2SiO3
3)中和。酸洗結束後,利用弱堿性的Na2CO3中(zhōng)和設備內部及表麵的殘餘酸,為鈍化準備條(tiáo)件。
2H+COI—H2O+CO,T
4)鈍化。弱堿性的Na2CO3使金屬表麵(miàn)上(shàng)的活性金屬離子水解,形成一層沉澱膜,附著於金屬表麵上,這樣金屬離子呈鈍態,同時(shí),這一層沉澱膜對金屬基體起保護作用,使之(zhī)不(bú)受外界環境的侵蝕(shí)。
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(chēng)苛(kē)性衲、燒堿或火堿,白色固體,熔點318.41。
固體氫氧化鈉(nà)具有強烈的吸水性,Ot時它在(zài)水中的溶解度為42%。在中央空(kōng)調化學清洗工程中,一般采用1%~2%左(zuǒ)右的氫氧化鈉水溶液作堿性化學清洗液(有時(shí)根據具體需要,使用濃度也常有較大範圍的浮動),有時也添加一些碳酸(suān)鈉或磷酸鈉製成混合溶(róng)液。
氫氧化鈉能和動植(zhí)物油脂反應生成甘油和肥皂,反應生成(chéng)的(de)肥皂和甘油(yóu)都是易溶於(yú)水的,肥皂作為表麵活性劑還可產生乳(rǔ)化作(zuò)用(yòng),進一步改善水溶液對垢層表麵的潤濕性能。
硫酸鈣鎂屬於強酸強堿沉澱鹽,故(gù)不能直接(jiē)用強酸來溶解,氫氧化鈉則可以與硫(liú)酸鈣鎂(měi)反(fǎn)應生成(chéng)氫氧化鈣(gài)或氫氧化鎂,反應生成的Na2SO4是(shì)易溶於水(shuǐ)的,Mg(OH)2和Ca(OH)2則(zé)可用酸(suān)很容易地溶解。
氫氧化鈉能夠溶解蛋白質而形(xíng)成堿性蛋白化合物(wù),對人體組織有明顯的腐蝕(shí)作用,接觸皮膚時會引起灼傷。堿溶(róng)液的鹽濃度越大,溫度越高,則(zé)灼(zhuó)傷能力越強(qiáng)烈。使用時一定要(yào)注意=
(3)矽酸鹽矽酸鹽是一種廉(lián)價的緩蝕劑,在中央空調清洗液中,對控製pH值的變化,保證去汙效果有一定作用、其代
第4章中央空調沾洗(xǐ)藥劑、設備(bèi)及工具159
表性的品(pǐn)種是矽酸鈉(Na2SiO3),俗稱水玻璃或泡花(huā)堿。它沒(méi)有固定的組分,水玻璃(lí)中氧(yǎng)化鈉和氧化矽的分子比(bǐ)稱為水玻璃的模數(shù)。通常其模數為1,2.06,2.20,2.44,3.36等。在清洗液中,大多使(shǐ)用模數為2.4~3.3的水玻璃3
(4)磷酸鹽磷酸鹽(yán)有軟化水的(de)作用,有助(zhù)於(yú)汙物分散或膠溶。
磷酸鹽中(zhōng)常用的有正磷酸鹽、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、焦磷酸鈉、聚磷酸(suān)鹽等。磷酸三鈉具有很好的除油脫脂能力,在中央空調清洗中常用於除油堿洗配(pèi)方中,也可以與鐵反應生成磷酸鐵沉澱(diàn),所以可以用於鈍化劑配方中。
聚磷酸鹽又稱為(wéi)多聚磷酸鹽(yán),在水基金屬清洗(xǐ)劑的配方中是(shì)最有價值的一種、通常它是以正磷酸鹽(yán)加熱脫水後製成的。其(qí)品種主要是三聚磷(lín)酸鈉(nà)(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(suān)鈉幾乎是萬能磷酸鹽,在水基金屬清(qīng)洗劑中使用最多,其主要特(tè)點如(rú)下:
1)三聚磷酸鈉對多價(jià)的金屬離子具有較強的螯合能力,能將不溶解的(de)多價陽離(lí)子絡合,生成(chéng)可溶性複合離子(zǐ)。因此,三聚體有極好的軟化水能力(lì),能提高陰(yīn)離子表麵活性劑的去汙作用。
2)三聚磷酸鈉的水(shuǐ)溶液呈弱堿性,1%水(shuǐ)溶液的pH值為
9.7左(zuǒ)右,尤其對去除酸性汙(wū)垢有利。清洗液的pH值較高,可使脂肪酸皂化,並生成具有表麵活性的新生皂。同時(shí)該助劑在(zài)較大的pH值範圍內,具有很強的緩衝作用,可使清洗液的PH值不至(zhì)於有明顯的變化:
3)三聚磷酸鈉的(de)水溶液(yè)在室溫條件下較穩定(dìng),在一般條件下,水解也很緩慢.水解的速率隨著溶液pH值的(de)降低(dī)、溫度的升高(gāo)、濃度的降低以及時間的延(yán)長而加快(kuài)。如清洗液(yè)的pH值±
10,溫度為80T左右,三聚磷酸鈉的半衰期為40h左右。水(shuǐ)解的(de)產物為焦磷酸三鈉和瞵酸氫二鈉,最後都變成為磷酸氫二鈉和
160屮(chū)央空調淸洗技術
磷酸二(èr)氫鈉。
4)三聚磷酸鈉對細小的無機粒(lì)子或脂肪微粒具有分散、乳化、膠溶作用,可(kě)提高(gāo)汙垢的懸浮能力,防止汙垢再沉積。
3.清洗(xǐ)用有機(jī)溶劑(jì)
有(yǒu)機溶劑的最大(dà)特點就是對油汙的溶解速度快,除(chú)油效率(lǜ)高,對高聚物的溶解(jiě)溶(róng)脹作用強,但不能溶解無機物類汙垢。
目前,用於清洗的有機溶(róng)劑可分為氟碳(tàn)係(氟裏昂(áng)113係(xì)列)有機溶劑和氯化烴係溶劑=
(1)氟碳係(氟裏昂113係列)有機溶劑
1)氟碳溶劑(氟裏昂113係列(liè))的特點。氟碳溶劑作為清洗作業用(yòng)的有機溶劑,是目前世界(jiè)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(zǔ)成屬氟裏昂之列。常用(yòng)的氟碳溶劑F-113為無色透明液體。
氟(fú)碳溶劑清(qīng)洗的主要特點如下(xià):
①對油汙的溶解洗滌能力極強。如F-113對油脂(zhī)的溶解能力分別為43.12N/(m2•h)和3.lN/<m2•h)。
②相容性好(hǎo)。F-113是相容性最佳的有機(jī)溶劑之一,除了矽橡膠、聚苯乙稀和金屬鋅(xīn)外(wài),對絕大多數金屬、塑料、導線的絕緣層、膠帶及表麵塗漆(qī)層等均無作用.不發生溶損現(xiàn)象。因此,氟碳溶(róng)劑可(kě)用(yòng)於各(gè)種清洗工藝,如氣相清洗、浸洗、噴洗或者三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(jī)的清洗。
③氟碳溶劑的表(biǎo)麵張力和黏度小,但滲透力強,蒸發速度快.用它清洗過的製件一般不需揩擦(cā)或烘幹處理。去完油汙的製件從氟碳溶劑(jì)中取(qǔ)出後,會很快自行(háng)幹燥。藝簡單,有利於實現機械化和自動化清(qīng)洗。
④毒性小。毒性(xìng)與酒精相似,低於其他常用有機溶劑對人體的中毒極限為lOOOpL/L.比(bǐ)三氯乙烯高10倍,有利(lì)於環境保護C
第4章中央空調沾洗藥劑、設備及工(gōng)具161
⑤電性能良好。F-113的介電(diàn)常數(shù)僅為2.44,而擊穿電壓為(wéi)35kV,電阻大(dà)於2xlOl5(l/ctn:所以用它清洗過的製件,具有較高的電絕緣性(xìng)能。
⑥無燃點(diǎn)和閃點,不燃(rán)燒、不助(zhù)燃,也無爆炸危險,故(gù)可做到安全生產a
表(biǎo)4-6中列出了幾種氟(fú)碳清洗劑的組成、特性(xìng)及清洗對象
表4-6幾種氟碳(tàn)(氟裏昂)清洗劑(jì)的組成、特性及清洗對象
名稱主要組(zǔ)成特性主要清洗對象備注(zhù)
氟裏昂TF純F-113最溫和清洗劑氧氣係統、液壓係統、繼電器、開關、電位器、精密閥門、軸承、半導體製(zhì)件、醫療器件等
氟裏昂PCA超純級F-113楕密清洗劑雜質含量>1%
氟裏(lǐ)昂TEF-113無水乙醇沸點44.61,兼有F-113的脫脂性(xìng)和乙醇的(de)清洗作用..但無燃燒危險組裝好的印製線(xiàn)路板、集成電路、精密汁時裝置、電容器、電視(shì)機組件、乳膠幕片、矽片、半導體製件等的清洗、去(qù)塵和(hé)幹燥、主要(yào)用作蒸汽脫脂和去除(chú)鬆香類焊劑共沸混合物
氟頃昂TESF-113無水乙醇穩定劑(jì)相容性(xìng)很寬廣.穩定性良好
氟裏(lǐ)昂TMSF-113甲醇穩(wěn)定劑沸點39.7X,純中;醇(chún)的高極性和F-113的非極性iriiTE.最適用r氣清洗對鬆濘類(lèi)焊劑、離(lí)f炎:汙物及物質的微粒之清洗極為有效
162中央空調消洗技術
(續)
名稱要組成特性主要清洗対象備注(zhù)
氟屯昂TAE-113丙酮沸點(diǎn)43.6T,兼有F-1I3的(de)高脫脂性及丙酮的寬廣清(qīng)洗性塑料、橡(xiàng)膠等製件。去除製件表麵脫模劑及半導體製件、電r元器件、陶瓷製件和磁帶等表麵的汙(wū)物和微粒共沸混合物(wù)、某一(yī)文獻介紹丙酮含量(liàng)為12.5%,沸點為45丈
氟裏昂TMCF-113(52%)二誠甲烷(wán)(48%)沸點36.21為氟碳係統清洗(xǐ)劑中最強烈溶劑(jì)之-誠適用於(yú)金屬製件.X十鬆香類焊劑和(hé)各種有機汙染的淸洗推常fj效共沸混合物(wù),括號中為某-•文獻介紹的重壜組(zǔ)成比
氟裏昂T-E„F-U3無(wú)水乙醇僅用冷清洗清(qīng)除焊劑及其他》物很有效,廣泛用於電子產品的清洗淸洗G再用TF清洗劑漂洗(xǐ)
—敏裏昂t-W2F-113水表麵活性劑(jì)1起始沸點44.清洗油脂性和水(shuǐ)溶性汙(wū)物(wù),用於電子(zǐ)-機械組裝(zhuāng)件的檢修(xiū)清洗,如電傳打字機、電視求像機、乍導(dǎo)體器件、光學透鏡、玻(bō)璃底片等(děng)的清洗主要(yào)用滬冷清洗.然後再(zài)在TF中漂洗:不用(yòng)屍氣相
氟(fú)裏昂t-p35F-113異丙醇穩定劑清洗鬆香類焊劑和1行機的,極性的汙物很有(yǒu)效。也可作為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置換型f燥劑少量脫水快速(sù)目.完全(quán),可在較低溫度卜*使用主要用(yòng)於金屬、塑料、橡膠製件的去除水分(fèn)脫水後(hòu)的製件再用TE漂洗
2)替代技(jì)術。F-113被公認是(shì)最好的溶劑型(xíng)清洗劑,其用量高居溶劑型(xíng)清洗(xǐ)劑之首。但是因為世界保護臭氧層工作的(de)開
第4孝中央(yāng)空調沾洗(xǐ)藥劑.沒備及C具163
展,對F-113進行的嚴格限製,各種替代技術應運而生。主要有:
①水洗和半水洗。成本最低,但存(cún)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(chòu)氧破壞係數大大(dà)降低(不是沒有),但有(yǒu)毒,對塑膠材(cái)料不安全。
③美國一些企業開始研究更為高級的氫氟化碳和氫氟(fú)乙醚,其特性優良.但(dàn)價格是氟氯烴的(de)數倍至十數倍,
④碳氫溶劑。具有洗淨力強、價格低、與材料相容性好、無毒、不汙染環境、不破壞臭氧層等優勢,閃點低和揮發慢的缺(quē)陷由於使用設備的完善得到解決,在發達國家,特別是口本和西歐已經成為(wéi)取代鹵代烴溶劑的(de)首選,在我國也(yě)有使用,但多為外資企業,使用的(de)溶劑也(yě)多為國外進口。
(2)氯化烴係溶劑用作中央空(kōng)調清洗工程中有(yǒu)機清(qīng)洗液的氯化烴(tīng)係溶劑主要有二氯甲烷、三氯乙烯和四氯化碳.它們共同的特點是溶油汙能力很(hěn)強、不(bú)燃、廢液容易再主反複(fù)循環使用,除鋁、鎂外對大多數金屬無(wú)腐濁作(zuò)用,但毒性(xìng)較高。因此,氯化烴係(xì)溶劑常用作蒸汽法清洗除油可循環清洗液(yè).除油效率高,適合於(yú)工業(yè)化(huà)清洗、但是(shì),蒸汽清洗設(shè)備的密(mì)閉性要好。這類溶劑不適用於手工清洗。
4.清洗助劑
一(yī)般情況下,化學(xué)清洗劑成分中還需(xū)加人(rén)表麵(miàn)活性劑、助溶劑、還原(yuán)劑、潤滑劑、分散劑、消泡(pào)劑等一些助劑,以提高清洗效果,抑製有害離子對金屬的腐蝕。但要求這些添加劑不(bú)應該和緩蝕劑(jì)發生有害的副作用。
(1)表麵(miàn)活(huó)性劑表麵活性劑是指具有固(gù)定的親(qīn)水親油基團,在溶(róng)液的(de)表麵能定向排列,並能使表麵張(zhāng)力顯著下降的物質。
以下是幾(jǐ)種中央空調清洗中常用的表麵活性劑:
164中央空調清洗技術
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(nián)稠液體,中性,溶於水,耐強酸、強堿、次氯酸鹽(yán)等,有良(liáng)好的穩定性。本產品在中央空調化(huà)學(xué)清洗中,主要用其滲透作用,增強清洗劑對汙垢的滲透和浸潤(rùn)能力。用量一般(bān)較少,推薦使用濃度(dù)為0.1%-1.0%-
2)淨(jìng)洗劑6501:淨洗劑6501的化學名稱(chēng)是椰子油(yóu)烷基乙二酰胺,屬於離子(zǐ)型表麵活性(xìng)劑,親水基為多元(yuán)醇(chún),憎(zēng)水基由一個長的碳氫鏈(liàn)烷基組成。本品外觀為琥珀色黏稠液體(tǐ),具有增稠水溶液(yè)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。由於它具(jù)有防鏽作用(yòng),可用於清洗中央空調設備的金屬零件(jiàn)。
3)十二醇硫酸鈉。十二醇硫酸鈉即椰子油脂肪醇硫酸鈉(nà),為(wéi)陰(yīn)離子型表麵活性劑。外觀為淡黃色的(de)固體,溶於水為(wéi)半透明液體,對堿、弱酸、硬水均(jun1)穩定,具可燃性,120T以上會分解a本品發泡力(lì)強(qiáng),泡沫細密、潔白(bái)豐滿(mǎn),在低溫下有很好(hǎo)的洗滌效果.
4)淨洗劑LS。淨洗劑LS學名(míng)為對甲氧基脂肪酰氨基苯磺酸鈉(nà),分子式為C25H4DO5NSNa,屬於陰離子活性劑。淨洗劑LS係米黃色粉末,易溶於水,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(yòng)於次氯酸鹽(yán)漂白(bái)液中。淨洗劑LS具有良好的洗滌力,並具有乳(rǔ)化、滲透、鈣皂擴散、勻染及柔順等性(xìng)能-
5)烷基苯磺(huáng)酸鈉。烷基苯磺酸鈉(nà)屬明離子(zǐ)表(biǎo)麵活性劑,簡稱ABS,商業名稱為工業洗(xǐ)滌劑、淨洗劑(jì)ABS等:外觀為米黃色粉末或棕褐色液體,易溶於水。1%水(shuǐ)溶液pH值為7~9。該產品去汙力較強.泡沫力及泡沫的穩定性也較好。在酸性(xìng)、堿性、硬水中均穩定、
6)勻染劑OP勻染劑OP又稱為(wéi)乳化劑OP、OP-10,化學名稱(chēng)是十二烷基酚聚氧乙烯醚,屬於非離子性表麵活性(xìng)劑:外觀為棕黃色膏狀物,可(kě)溶於各種硬(yìng)度的水中:1%水溶(róng)液的pll值
第4章屮央空調沽洗藥劑.設濟(jì)及I:具165
為(wéi)5~7S它能耐酸、耐堿、耐硬水、耐氧化劑、耐還原劑等,對鹽類也很穩定。勻染劑0P具有助溶、乳化、潤濕、擴散、淨洗等優良性(xìng)能:
7)勻染劑(jì)TX-10。勻染劑TX-10化學名稱(chēng)是辛(xīn)烷基苯酚聚氧乙烯醚-10或壬基酚(fēn)聚氧乙烯(xī)醚-10,屬於非離子性表麵活性劑。外(wài)觀(guān)為黃色黏稠液體,pH值8~9。在水中的溶解度會隨溫度(dù)的升高而降低,1%的蒸餾水溶液濁點在40T以上在酸、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常用的助溶劑(jì)有氟化物和硫脲兩種、
1)氟化物。中央(yāng)空調酸洗常用的氟化物添加劑是NaF和NH4HF2,它們的主要作用是(shì)代替fIF來去除氧化(huà)鐵垢和矽(guī)酸鹽垢。
氟(fú)化鈉(NaF)是無(wú)色發亮的晶體,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(zhàng)。
氣化氫(qīng)氨(ān)(NH4HF2)是NH4F與HF的加合產物,白色固體,易潮解,易溶於水,水溶液在蒸發時放出氨氣而變為酸性。
由於鹽酸不能與矽酸鹽(yán)水垢反應,與氧化鐵垢(gòu)的反應也(yě)很緩慢,所以對含有矽垢的設備,應在鹽酸清洗液中加(jiā)入一些助溶劑如(rú)氟化鈉或氟化氫氨,它們(men)在鹽酸溶(róng)液中生成氫氟酸氫(qīng)氟酸(suān)即可溶解矽酸鹽水垢和氧化鐵垢。加人NaF、NH4HF,較加HF操作(zuò)容易並安全一些。
NaE+HC1=HF+NaCl
2)硫脲:硫脲的分子式為(wéi)(NH:)3CS,是一種白色而有光澤的晶體有苦味,相(xiàng)對密度1.405,熔點180~182t,遇熱(rè)時分解,溶於水,一般用它作金屬(shǔ)礦物的浮選劑.硫脲是很好的銅離子絡合(hé)劑。根(gēn)據這一原理,在中央空調酸洗中添加少量的硫脲,有利於難溶垢(gòu)類,尤其是含銅(tóng)水垢的去除_也(yě)常用於清洗液中.作為防止鍍銅的掩蔽劑
166中央空(kōng)調清洗技術
(3)還原劑在中央空調酸洗過程中出現(xiàn)的Fe3+具有氧化性,能加速鐵的腐蝕.並亂任何緩(huǎn)濁(zhuó)劑對Fe3'的腐蝕作用都是無(wú)能為力的::當酸洗液中出現較多的Fe3+時,需適當加(jiā)人些還原劑來(lái)抑製Fe3'的增多
1)亞硫酸鈉。亞硫酸(suān)鈉(Na2SO3-7H,0)為無(wú)色單斜(xié)晶體,相對密度1.561。其水(shuǐ)溶液呈堿性,在(zài)空氣中容易風化而失去結晶水,並容易被氧化成(chéng)為硫酸鈉。
2Na,SO3+0,=2Na,SO4
在中央空調水處(chù)理中,常用亞硫(liú)酸鈉除掉給水中的溶解氧_在酸洗時,常用亞(yà)硫酸鈉還原高價鐵(tiě)離子,防(fáng)止的加速腐蝕作用。
2FeCI,+Na,S0,+H,0=2FeCL+Na;S04+2HC1
2)聯(lián)氨:聯(lián)氨或~少?^2)又稱腓純淨聯氨(ān)是無色油狀液體,有類似(sì)氨的氣味,有毒t相對密度1.011,熔點1.4^,沸點在(zài)空氣中能吸收水分和'.氧化碳,並會發煙,堿性,能(néng)與無機酸化合(hé)成(chéng)鹽。有很強的還原作用和腐蝕(shí)性,能侵蝕玻璃、橡晈、皮革(gé)、軟木等:燃燒時發出帶紫(zǐ)色火焰。常用來作還原劑和抗腐蝕劑等。在180-350%:發生分解反應。
△
3N2H4—N2+4NH,
在中央(yāng)空調酸洗中,常使用水合聯氨叱比•H?Oa市售水合聯氨有80%、5()%、40%、25%、16%等各類不同濃度的溶液。
聯(lián)氨與水中溶(róng)解(jiě)氧的反應為:N,H4+02一^N2+2H:O
聯氨與Fe3+的反(fǎn)應為:
4FeCl,+N,H4=-IFeCl2+N,+4HCI
3)氯化亞錫。氯化亞錫又叫二氯(lǜ)化錫(SnCl2)。是(shì)白色半(bàn)透明晶體,相對密度3.95,熔(róng)點246T,沸點623T,易溶於水。市售(shòu)為(wéi)結晶水合物SnCl2dtbO,是無色針狀或片狀晶體,相對(duì)
第4章中夾空調淸洗藥劑、設備及工具167
密度2.71,熔點37.71。加熱至(zhì)100T時,失去結晶水。常用作還原劑_
酸洗時,加入適量的氯(lǜ)化亞錫可有(yǒu)效地抑製三價鐵離子的濃度,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(de)HC1內含6900mg/L的Fe3+時,添加1%SnCl,-2H,O,能減少腐(fǔ)蝕61.5%,添加1.5%SnCl2•2H:O,能減少腐蝕77%。
4)丙酮(tóng)肟。丙酮肟分子式(shì)為C,H7NO,相對分子(zǐ)質量為(wéi)73.10,相對密度為0.9113。呈(chéng)白色棱晶、斜晶或粉末狀,有芳香(xiāng)味,具有刺激(jī)性,在空氣中揮發很快,易溶於水和醇、醚等有機物,是一種強還原(yuán)劑,常溫5能使KMnO4褪色。
丙酮肟可作為給水除氧劑,它有很強的還(hái)原性,很容易(yì)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(xué)除氧(yǎng)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(shuǐ)時,必須加氨處理,並保持給水的pH值在8.5-9.5以上(shàng)。
②它不僅要和水中的溶解氧反應,而且同金屬表(biǎo)麵(miàn)的氧化物也發生反應,所以加藥(yào)量要大一些,同時為7加快反應速度,劑量也要加大,通常為理論值的2~3倍。
③它在溶解吋應均勻(yún)溶(róng)化,避免溶化不勻而影響效果。
(4)氧化劑中央空調化學清洗常用的氧化劑有以下幾種:
1)高錳酸鉀(KMnO4)。高錳酸鍾的(de)相對分(fèn)子質量為158.03,相對密度2.703。為深紫(zǐ)色、有金屬光澤的顆(kē)粒(lì)或針狀結晶,味甜而(ér)澀,溶於水呈紫色溶液。
高錳酸鉀用作氧化劑,廣泛用於中央空調的清洗,有助於去除高分子化合物縮解汙垢和重油垢。高錳酸鉀是強氧化劑(jì),主要是由於七價錳(měng)的作用,它與(yǔ)還原劑作用,可轉變為六價、四價與二價(jià)。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在濃堿溶液中煮沸高錳酸鉀,生成錳(měng)酸鹽,放出[0]。2KMnO4+2Na0H—>K:MnO4+Na2MnO4+H20+[0]
上述反應可去除含硫垢,減(jiǎn)少H2S的釋放量與清除油垢及
有(yǒu)機物,但洗後轉(zhuǎn)化的(de)氧化(huà)鐵及錳離子(zǐ)沉澱,要再用無機酸(suān)洗滌。
雖然高錳酸鉀起始能與有機垢作(zuò)用,但最終Mn2+被螯合,而毫(háo)無意義地消耗貴重的EDTA,並產生(shēng)沉澱。但(dàn)可用兩步法(fǎ)進行清洗,先用堿性高錳酸鉀預處理,再用螯合劑清洗。在核設施去除(chú)放射性汙染的去汙清洗時,常采(cǎi)用這種清洗方法,中央空調設備清洗(xǐ)也采用類似的方法和工藝。
2)過氧化氫(H2O2)。無水的過氧化氫是一種(zhǒng)無色的(de)黏稠液體,存在的雜質會使無水過氧(yǎng)化氫不穩定而(ér)分解,在(zài)劇烈分解時有引起爆炸(zhà)的危險,所(suǒ)以通常都是以比較穩定的水溶液形式保(bǎo)存過氧化氫它是一種弱(ruò)酸性溶液,濃度大的過氧化氫水溶液對皮膚有強烈的腐蝕作用,使用時要十分小心。
過氧化氫的分(fèn)解反應為(wéi)
h,o2―>H20+[0J
銅、鐵等金屬及其離(lí)子,酶都可以催化(huà)過(guò)氧化氫分(fèn)解;相反,偏矽酸鈉、焦(jiāo)磷酸鈉等物(wù)質對過氧化氫的分(fèn)解有抑製作用,特別在有鎂(měi)離子(zǐ)共存(cún)的條件下,這種抑製作用表現更明(míng)顯。因此矽酸鈉、焦磷酸鈉常用作過氧化氫的穩定劑、
由於H2O2既可作氧化劑,又可作還原劑.,如遇到強還(hái)原(yuán)劑時,它顯示出(chū)氧化劑的作用,本身被還原為h20,從-1價轉變為-2價;遇到強氧化劑時則顯示出還原性,本(běn)身被氧化為02。
過氧化氫能使(shǐ)金屬表麵(miàn)發生氧化,能(néng)促使有機物發生分解:在發生氧化分解的同時.反應所產生的氧氣壓力也對汙垢(gòu)的解離有(yǒu)促進作用因(yīn)此,過氧化氫有很好的去汙作用,是一種(zhǒng)很好的綠色鈍化劑(jì),可用於中央空調清洗後的鈍化(huà):
第4章屮央空調清洗藥刑.設(shè)答(dá)及131169
3)無水亞硫酸鈉(Na2SO,),:無水(shuǐ)亞硫酸鈉的相對分子質量為126.04,相對密度2.633。為白色六方棱柱形結晶,溶於水(shuǐ),微溶於醇,不溶於液氯(lǜ)和(hé)氨,空(kōng)氣中易被氧化。
無水亞硫酸鈉是應用(yòng)較多的一種(zhǒng)除氧劑。它與水中的溶解氧反應生成Na2SO4、通常使(shǐ)用(yòng)量(liàng)是溶解氧的10倍:在正常溫度下反應比較慢,需加催化劑,例如(rú)亞鈷Co:+或亞銅Cu+離子:
中央空調清洗中.無水(shuǐ)亞硫酸鈉主要用作三價鐵離子的還原劑,以防止金屬腐蝕。
4)亞硝酸鈉(NaNO2)o亞(yà)硝(xiāo)酸(suān)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,水溶液為堿性,空氣中易被氧化。
亞硝酸鈉可作為中央空(kōng)調化學清洗鈍化劑、經酸洗、水洗或漂洗後的金屬表麵暴露在大(dà)氣中時,非常容易受到腐濁,采用亞硝酸鈉溶(róng)液處(chù)理,使金屬(shǔ)表麵(miàn)上生(shēng)成保(bǎo)護膜,是常用的“鈍化”方法。
處理時,鈍化(huà)液中亞硝酸鈉濃度通常為1.0%~2.0%,用氨水將其pH值調節到9~10,鈍化液溫度維持在50~60=€,鈍(dùn)化循環時間為6~10h,然後將鈍化液排掉,並用除鹽水衝洗,以免殘留的亞硝酸鈉引起腐蝕。
該鈍化法安全,易操作(zuò),並能使酸洗後的新(xīn)鮮金屬表麵形成致密(mì)的、呈鋼灰色的保護膜。
(5)其(qí)他(tā)助劑中央空(kōng)調化學(xué)清洗(xǐ)過程中(zhōng),根據實際需要,還需(xū)選用如(rú)下一些助劑:
1)滲透劑。對於有些非常致密的汙垢或油垢.加入(rù)滲透劑後,能使清洗液(yè)盡快浸入汙垢(gòu)深層,有加速除垢的效果
2)起泡劑。專用於高(gāo)泡清(qīng)洗劑(jì)的起泡劑,延長清洗液在中央空調設備上的停留時間,增加清洗效果.-般多用於食品加工或奶製品行業的清潔和消(xiāo)毒、殺菌(jun1)處理。
3)消泡劑將消泡劑加入清(qīng)洗液中,防止(zhǐ)產生大量泡沫影響體係的循環或噴淋清洗效果
170中央空調清洗技術
4)抑霧(wù)劑。將抑霧(wù)劑加人酸洗劑中,防止(zhǐ)酸(suān)霧(wù)的揮發對周圍設備及建築物造成(chéng)腐蝕,防止酸霧(wù)對操作人員的傷害,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(zhōng),有防止汙垢再沉積、助溶和易衝洗的作用.
6)絮凝沉降劑。一般用於(yú)中央(yāng)空調設備清洗之後的廢液中,使沉(chén)澱快(kuài)速沉積分離
5.酸洗緩蝕劑
緩蝕劑,即減緩金屬腐(fǔ)濁的添加劑,它是具有抑(yì)製金屬生鏽腐蝕的無(wú)機物和有機物化(huà)學藥品的(de)總稱。酸洗緩蝕(shí)劑是應用於酸(suān)洗(xǐ)工藝條件下的緩蝕(shí)劑(jì)。
(1)酸(suān)洗(xǐ)緩蝕劑的緩蝕機理金屬腐蝕過程是在(zài)金屬表麵進行電化學反應的過程。減緩金(jīn)屬腐蝕必然是通過對金屬表麵(miàn)上進行的電化學(xué)反應的速度產生影響而實現(xiàn)的。但(dàn)是,不同類型的緩蝕劑影響電化學反應的(de)途徑是各不相同的、作為酸洗緩蝕劑,一般有兩類物質:一類是(shì)無(wú)機物,如砷離子(As3+)、銻離(lí)子(Sb3+)等;一類是含(hán)有極(jí)性基團的有機化合物,如硫脈等。
1)無機物緩蝕劑的緩蝕機理。無機物緩蝕劑的緩蝕機理是:這(zhè)些(xiē)無機物的陽離(lí)子在陰極區(qū)被還原。還原產物沉積在陰極區,使氫離子的放電反應變得十分困難,使得氫去(qù)極化的陰極過程的過電位劇烈升高,這樣氫離子的放電速度就急劇地降低了。對於一個(gè)共輾反應來講,由於陰極反(fǎn)應速(sù)度降低,陽極反應速度也就相應地降低了,這樣就減緩了金屬腐蝕的效果。
2)有機化合物的緩蝕(shí)機理。含(hán)有極性基團的有機化合物的緩蝕機理是:有機化合物分(fèn)子都具有不同程度的表麵活性,這種表(biǎo)麵活性可以由硫、氮等原子的遊(yóu)離電子對帶來,也可以是憎水基團和小(xiǎo)的親水基團帶來(lái)的。這種表麵活性使它們能夠在金屬溶液界麵上比較活潑的地方發生吸附,吸附的結(jié)果可以使界麵反應的活化能增大,也可以使界麵雙&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
使腐濁電池的共軛反應中的一個(陽極或陰極)或兩個受到強烈(liè)阻滯,從(cóng)而使金屬(shǔ)腐蝕速度急劇地降低,起到緩蝕(shí)效(xiào)果。親(qīn)水的極性基團在金屬表麵吸附後,非極性基團的一端在金屬表麵做定向排列.形(xíng)成疏水性薄膜,阻止勾腐(fǔ)蝕(shí)反應有關的電荷或物質的轉移,結果就使介質被緩蝕劑(jì)分子排擠出來,使介質和金屬表麵分隔開來,減緩金屬的腐濁速度另外,當非極(jí)性基中含有(yǒu)不泡和的TT鍵時,也會(huì)和金屬表麵發(fā)生IT鍵吸附,起阻滯腐蝕的作用。
(2)兒種常用的酸洗緩蝕劑目前,罔內常用的酸洗緩(huǎn)蝕劑有以(yǐ)下幾種
1)多用酸(suān)洗緩蝕劑LAN-826,LAN-826緩蝕劑在各種化學清洗(xǐ)用酸——包括氧化性酸和(hé)非氧化件酸、多(duō)種無機酸和多種有機酸中都(dōu)具有高效緩蝕作(zuò)用(yòng),並具(jù)有優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蝕作為硝酸,鹽酸、氨基(jī)磺(huáng)酸、羥基乙酸、草酸、EDTA、硝酸-氫氟酸等多種酸的(de)酸洗緩燭(zhú)劑,LAN-826緩蝕劑是(shì)當前比較優秀的品種;,
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(shì)當的酸配合LAN-826緩蝕劑,可清洗碳鋼(gāng)、不鏽鋼,銅、鋁(lǚ)有色金屬及其不同材料(liào)的連(lián)接結(jié)構,經應用證明:LAN-826緩蝕(shí)劑用量(liàng)小、費用低(dī)、效果好;一劑多用,管理容易,使用安全(quán),操作簡便,應用範圍廣泛;在維護設備安全,恢複設備原有性能,延長設備使用壽(shòu)命和節能方麵效果顯著
2)LAN-5硝酸酸(suān)洗(xǐ)緩濁劑。IAN-5緩蝕劑是1974年中國藍星化學清洗總公司研製成(chéng)功的高效硝酸酸洗緩蝕劑
LAN-5緩(huǎn)蝕劑是由烏洛托品、苯胺和硫氰酸鈉\種物質按一定的比例配成的3在酸洗中(zhōng),LAN-5的應用濃度為0.6%。
LAN-5緩蝕劑對電偶腐(fǔ)蝕有很強的抑製作用,從而可以用於清洗碳鋼(gāng)-不鏽鋼、碳鋼-有色金(jīn)屬等各種材料焊接或組合設備的
172中央空(kōng)調清洗技術
汙垢。同時LAN-5對滲氫有很強的抑製(zhì)作用。
在(zài)LAN-5的組分中,烏洛托品和硫氰(qíng)酸鹽是低毒性的,隻
有苯胺的毒性較強,因此在使用時應注意安全=
3)酸(suān)洗緩蝕劑IMC-5。酸洗緩蝕劑(jì)IMC-5是1981年研製的。酸洗緩蝕劑[MC-5為橘紅色液(yè)體,隨(suí)原料純度不同,顏色深淺有些波動。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,開始有淡黃(huáng)色懸浮物出(chū)現,經攪拌後,淡(dàn)黃色懸(xuán)浮物消失,溶液呈無色透明狀。當TMC-5的(de)添(tiān)加量大於0.5%時(shí),黃色懸浮物不消失,並形成(chéng)少量黃色沉澱(diàn),緩蝕性能仍保持不(bú)變。使用IMC-5時,最好是在攪拌條件下逐漸加人到酸洗液中(zhōng),以減少濃度不均勻的現象發生。
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(fèn)強烈的,碳鋼在(zài)6%HC1溶液中,溫度從50T升高到70T時,腐濁速率增加了4倍,從42g/(m2•h)增加到280g/(m2•h),升高到(dào)80=€時腐蝕速率增加了(le)將近10倍,達到409g/(m2•h)。這樣一個腐蝕速率對於任何一個設備都(dōu)是不容許的。實驗表明(míng),LMC-5在這樣(yàng)苛刻(kè)的條件下,仍具有同樣高的緩(huǎn)蝕效率(97%~99%),腐蝕速率的增加也是十分有限的。如(rú)同時提(tí)高緩蝕劑濃度,對70時的腐(fǔ)蝕則具有更強的抑製(zhì)能力。因此,當在
稍高一些溫度(70-80T)下進行酸(suān)洗操作時,最好將IMC-5的使用濃度提高到0.4%~0.5%,以獲得更好的緩蝕效果。
4)LX9-001固體多用酸洗緩蝕(shí)劑。LX9-001固體多用酸洗緩蝕劑(jì)是中國藍星化學清洗總公司研製的固體多用酸洗緩燭劑3適用於鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、氫氟酸、氨基磺酸、羥基(jī)乙酸、檸(níng)檬酸等(děng)16種無(wú)機酸(suān)、有機酸及其混合酸的清洗。
LA9-001固體多用酸洗(xǐ)緩濁劑為黃色粉末,用(yòng)量少,緩蝕(shí)率高(見表4-7),適用酸種類多.並且有優良的抑製滲氫和良好的抑製FV+腐蝕的能力。適(shì)用於碳鋼(gāng)、低合金鋼、不(bú)鏽鋼、銅等(děng)金(jīn)屬及其不同材質的組合件的清洗。
第4章中央空(kōng)調(diào)沽洗藥劑.沒備及工U173
表4-7LX94W1在各種酸洗介質中的使用濃度(dù)及對各種金屬的腐蝕率
清洗劑(jì)酸(%)緩蝕劑(%)溫度/r腐(fǔ)濁率(lǜ)/[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(qīng)氟酸3().03600.450.560.032尤腐蝕失效
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(fǔ)蝕無腐蝕無腐蝕(shí)().91
冰乙酸100.1850.73無腐濁(zhuó)0.15無腐蝕0.14
氫氟酸-硝酸2-1()0.1250.090.0510.074無腐蝕失(shī)效
濘礞酸-氟化氫銨(ǎn)1.8-2.40.03900.560.130.06無腐蝕失效
磷酸100.1851.000.00250.15尤腐蝕失效
灑石酸(suān)100.1900.38尤腐蝕(shí)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(jí)其衍生物類,這類緩蝕劑使(shǐ)用較多的是硫脲和(hé)二苯基硫脲,其分子結構分別為
fHH>
H—N—C—N—H和
II
IS)
—HHHH1
H—C—N
WIILHs
174屮央空調清洗技術
硫脲及其衍生物對(duì)銅離子和高價鐵離子的腐濁有很好的(de)抑製作用。這是基於它(tā)的(de)還原作用,可將還原為Q.+,將Fe3+還原為Fe:\而且硫脈還可以和亞銅離子形成一係列的配位化合物,使亞(yà)銅離子(zǐ)以絡合(hé)離子的形(xíng)式被(bèi)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.預膜藥劑
工程人(rén)員曾對(duì)碳(tàn)鋼試樣進行廣頂膜和(hé)不預膜的對比(bǐ)試驗,得出(chū)表4-8中(zhōng)所示的結果。
表44碳鋼預膜和不(bú)預膜處(chù)理對比試驗值
緩(huǎn)醐實驗編號緩濁劑(jì)濃度腐蝕速率汚(yú)垢沉積量/(tng/cnr)
/(mg/L)(以或G+Ol汁)(min/a)(nipy
鉻酸鹽複合緩蝕劑1頂膜6Omg/L(頂膜4(1)15mg/L(運行(háng)10d)0.0230.915
2不預膜60mg/L(連(lián)續運行14,1)0.0230.91.6
3不頊膜(連續運行14d)0.1255.06.8
聚磷(lín)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(mó)60mg/L(連續運行I4H)0.0251.01.4
6石預膜20mg/L(連續(xù)運行14d)1.22549.033,
由表4-8中可見,若先(xiān)用高濃度的緩蝕劑進行預膜(mó),然後用低濃度的緩蝕劑進行日常的運行(正(zhèng)常運行)比不(bú)經預膜而直接用高濃(nóng)度緩濁劑運行要節約大量緩蝕劑.又比(bǐ)直接用低濃度緩
第4草中央空調清洗藥劑、設揞及(jí)工具(jù)175
蝕(shí)劑運行去控製腐蝕要有效得多:
(1)預膜方案的分類根據預膜時使用的(de)藥劑配方的組成與正常運行吋使(shǐ)用的藥劑配方的組成之間是否(fǒu)有直接的聯係,循環水係統中的預膜方案(àn)可分為兩火類:
1)采用專用配方的預膜方案、這種方案所用的(de)頂膜配方(fāng)的組成與(yǔ)該循環水係統正常運行時所用的配方的組成(chéng)之間並無直接聯係。這種方案性能一般都較好,但在操作及管理上要麻(má)煩-些、
2)提高濃(nóng)度的預膜方案。這種方案的特點是預膜配方的組成與正(zhèng)常運行配方的組(zǔ)成(chéng)之間有密(mì)切(qiē)聯係.在預膜階段(duàn),將(jiāng)正常運行時的配方(fāng)的濃度提高若幹倍(通常為(wéi)2~4倍)作(zuò)為預膜配方(見表4-9),在預膜濃(nóng)度下運行•段時間,然後(hòu),把(bǎ)配方的濃度降(jiàng)低到正常運行濃度(dù)運行。這種(zhǒng)方案的(de)效果雖(suī)不及采用專用配(pèi)方的預膜方案,但操作和管理上都比較方便。
表4-9提(tí)高濃度的(de)預膜方案
主(zhǔ)緩濁劑(jì)濃度/(m#L)預膜時問/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
聚矽酸鹽40-5010~2010〜12
鉬酸鹽40~605~2010-12
(2)幾種代表性的預膜方案循(xún)環水係統的頂膜方案很(hěn)多,表4-1()中列(liè)舉了幾(jǐ)種有代表性的預膜方案3以資參考
表4-10幾種有代(dài)表(biǎo)性(xìng)的預膜方案(àn)
預膜方案預膜濃度pH值預膜時間/d
聚磷酸鹽聚磷酸鹽(以PO!-計)25mg/'L正磷酸鹽(yán)(以POi_計)25mg/L聚羧酸化合物(以活性物質(zhì)計)5-10mg/L6.8~7.47
176中央空調清洗技術
(續)
預(yù)膜方案預膜濃度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(jù)磷酸鹽-鋅鹽六偏磷酸鈉640mg/L鋅鹽160mg/L5.5~6.51~2
鉻酸鹽(yán)-聚磷酸鹽-鋅鹽鉻(gè)酸鹽50~300mg/L聚磷(lín)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具
中央空調通風係統的清洗,主要是對(duì)於風管的清洗,:風管清洗設備及工具主要包括機器人清洗係統及其各種配套設備
4.2.1機器人(rén)清(qīng)洗係統
機器人清洗係(xì)統是由風道清洗(xǐ)機器人(rén)、檢測機器人等組成的C
1.風道專(zhuān)用檢測機器人
如圖4-1所示,風道專用(yòng)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(kōng)調淸洗藥(yào)劑.設濟及(jí)T.U177
帶有線遙控,行走距離3O~35m,操作靈活(huó),可對清洗前、後的(de)管道做直觀目視檢測,並可實現全程錄像(xiàng)-
風道檢測機器人的功(gōng)能參數如下:
1)機器人前攝像頭為彩色(sè)攝像,分辨率為420線.可在135"內(nèi)調整攝像角度,可自(zì)動調整攝(shè)像焦距;後攝像(xiàng)頭為彩色微型攝像頭,分辨(biàn)率為380線,屬自動調焦。
2)檢測機器人可切換高低兩種行走速(sù)度,高速為後退時使用,低速為檢(jiǎn)測時使用,遙控行走有8個方向的運動功能,車體可原地360°轉彎,行走最大(dà)距離為20m,爬坡能力(與表麵係數有關)為42°,越障能力為40mm。
3)檢測機(jī)器人外形尺寸為225mmx155mmx65mm,功(gōng)率為120W,車體重量9.5kg,行走速度為0~12.5m/min
2.定量取樣檢測機器(qì)人
定量取樣機器人是專門用於檢測中央空調管(guǎn)道係統、消防通(tōng)道係統內髒汙程度的(de)小型機器人(rén);
如圖4-2所示,它有移動與觀察、錄像功(gōng)能電腦或手柄操控(kòng),采用線控式,車載攝像頭將管道(dào)內的情況通(tōng)過信號傳問操控係統,I作人員可在筆記本電腦上清楚地觀察到管道(dào)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(dào)內影像進行錄像或快照,計算機直接編輯、刻錄:
3.風道專用清洗機器人
如(rú)圖(tú)4-3所示,風道(dào)專用清洗機器人(rén)帶前後彩色攝像頭.可有線遙控全部清洗過(guò)程,帶同期錄像功能,機械(xiè)臂可遙控清
可(kě)以用筆記本
圖4-2定量(liàng)取樣險(xiǎn)測機器人
178中央空調清洗技術
洗高度,可清洗160~800mm高度(dù)的風道,清(qīng)洗方向為橫向與縱向(xiàng),帶正反轉,車體操作靈(líng)活,可與(yǔ)鏟物頭和吹氣頭配合使用_
圖4-3風道專(zhuān)用清洗機器人
風道專用(yòng)清洗機器人的具(jù)體功能參(cān)數如下(xià):
1)前攝(shè)像頭為彩色攝像,分辨率為420線,可在135°內調整攝像角(jiǎo)度,可自動調整攝像焦距;後(hòu)攝像頭為彩色微型(xíng)攝像頭,分辨率為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,高速為噴灑消毒劑時(shí)使用,低速為清掃時(shí)使用,遙控行走有8個方向運動功能,車(chē)體可(kě)原(yuán)地(dì)360°轉彎,行走最大距離為30m。
3)清掃電動機機(jī)組為直(zhí)流24V電壓(yā),無負(fù)載時最高轉速為(wéi)800r/min,可手動控製(zhì)正反(fǎn)轉。
4)帶遙控自動升(shēng)降(jiàng)功能,升降高度(dù)距地麵為100~500mm,升(shēng)降電動機帶機械防抱死裝置。
5)清洗掃機器(qì)人外形尺(chǐ)寸(cùn)為(wéi)530mmx260mmx160mm,車體總質量為(wéi)10kg,行走速度高速為lOm/min,低速(sù)為5m/mm34.2.2各種配套設備(bèi)
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(shì)用(yòng)
第(dì)4章中央空調淸洗藥刑、設備及工具179
於送風管(guǎn)、回風(fēng)管及支管清理的清理,如圖44所示。
•台置於風管外部的電動機通過鋼絲軟軸驅動風管(guǎn)內的刷頭(tóu)轉動來清理風管內的汙物,通過操(cāo)作(zuò)遙控器來實現刷頭的正反轉控製。為了適應不同截麵尺寸、不同形狀(zhuàng)風管的清洗,可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(jì)術參數見表4-11-
尤其適用於不同直徑的圓形風管(guǎn)
1*144電動萬能刷
表4-11電動萬能刷的技術參(cān)數
項目技術參(cān)數
柔性線纜特製的鋼絲(sī)軟軸(zhóu)纜
柔性線纜長度10m
電動(dòng)機輸出功率0.6hp卨能電刷發動機
控製方式順時針旋轉、停止、逆時(shí)針旋轉•.位控製
遙控//式’遠、近距離遙(yáo)控兩種方式
刷頭轉速約為500r/niin
遠程控製需用10m線纜及(jí)提供24V直流電源
電源AC220V或AC240V50Hz/60Hz
刷頭硬刷,直徑為150mm、200mm、250mm、300mm等規格適用於清洗圓形叫管及管道內(nèi)有強力(lì)附若的汙(wū)染物及髒物(wù)
2.空氣軟(ruǎn)刷
空氣軟(ruǎn)刷是用亍柔性風管的汙(wū)物清理,也需另外配(pèi)置一台8匹的空氣壓縮機作為氣源.一般標準配置為:刷子用軟管1根,長度為4m;刷子1個;空(kōng)氣軟管1根.外形如圖4-5所示t
180中央(yāng)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(jí)塵箱(xiāng)是中央空調風管清理時用於汙物收集的設備,通(tōng)常主要由(yóu)過濾器、動力和控製部(bù)分組(zǔ)成。
圖44集塵箱
集塵箱既是細菌、塵埃、可吸人顆(kē)粒物、黴菌等汙染物(wù)的暫存處(chù),又是(shì)汙物收集的動力源。風管內的灰塵經過集塵箱的(de)強力吸引,便(biàn)清理工作空問處r.負壓
狀態,加之集(jí)塵箱內(nèi)部(bù)設計打•'
級過濾係統及二級過濾係統,避
免r二次汙染的產牛』該設備具(jù)■,暴嫌
有大功率、低噪聲、高效過濾(lǜ)等;
優點3
4.風管氣堵(dǔ)
如圖4-7所示,風管氣堵是圖4-7風管氣(qì)堵
第4章屮(chū)央空調清洗藥刑、沒備及工認181
用來隔離每個(gè)清洗單元的,它采用高耐磨、防紮漏PVC複合材料製作.可對不同規格的風(fēng)道進行清洗前的阻隔
氣堵規(guī)格可分為(M000、4>500兩種直徑。
5.垂直管道清潔器
如圖4-8所(suǒ)示,垂直管道清潔(jié)器是為清潔較大的垂直正方形和矩(jǔ)形的管道而設計的。可清潔的最小管道尺寸是400mmx400mm。垂直(zhí)管道清潔器沿軸側自上而下下降,刷子旋(xuán)轉以鬆動表麵的汙物。垂(chuí)直管道清潔器由抽取裝置產生的反向氣流同吋將灰塵(chén)從管(guǎn)中排出。
6.快速清(qīng)洗機
如圖4-9所示,快速清洗機是一種由壓縮空氣驅動的用於清潔通風管道的旋轉(zhuǎn)洗刷機(jī)器。這種(zhǒng)清洗機效率高,耐用性強,由於其速度快,適用於對(duì)長管道(dào)的清潔。它采用一個或兩個彎曲的旋轉洗刷,清潔(jié)圓(yuán)形、正方形以及矩形管道_通(tōng)過更換(huàn)清洗毛刷,清洗機可以清潔小到直徑100mm的管道。安裝在洗滌器前端(duān)的空氣軟管將清除鬆動的汙垢。灰塵將由吸塵器吸走。
圖4-8垂直管道清潔器圖4-9快速清洗機
7.軟抽(chōu)清洗機
(1)電動軟抽清洗機如圖4-10所示,電動軟軸清洗機是-個清潔通風管道的旋轉刷子,220V電源的(de)設計使它在清洗過
182屮央空調清(qīng)洗技術
程中性能更穩定,效率更高,工作時間更長:它可以(yǐ)優化許多帶短(duǎn)小分支的工作,單人操作縮短了裝配時(shí)間,節省了時間和人力_刷子覆蓋了很寬的管道範圍,一個人就可容易地將(jiāng)沒備從〜個(gè)房間搬到另一個房間刷子快速連接器使得安裝變得非(fēi)常簡單采用氣壓驅動,在施工過程(chéng)中,保(bǎo)證了設備的穩定性。電動軟軸清洗機帶有手柄和輪子,可方便地運(yùn)輸(shū)。輪子具有鎖定裝置(zhì),在施工(gōng)過程中設備使用方便。
a)b)
圖4-10電動軟(ruǎn)軸(zhóu)清洗機a)整(zhěng)機b)刷戶
電動軟軸清洗機的特點是:
1)毛刷頭可根據具體管道情況更換,有軸(zhóu)向清洗頭(tóu)和V形清洗(xǐ)頭。
2)電(diàn)動機采用(yòng)變頻起動,可以保證設(shè)備的穩定性和減小設備損耗,在工作環境中,變頻設(shè)備可以在不同轉速F長期安全(quán)運行,設(shè)備損耗極小。
3)換(huàn)向(xiàng)頭采用油性材料,經久耐磨:
4)電動(dòng)軟軸清洗機配備各種尺寸的工業毛刷,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(zhuǎn)刷子,無電源的設計使它在清(qīng)洗過程中
第4章屮(chū)央(yāng)空調請洗藥劑.議備(bèi)及r.ii183
圖(tú)4-11氣動軟軸(zhóu)清洗機
性能更穩定(dìng),工作時間更(gèng)長。
氣(qì)動軟軸清洗機可以優化許(xǔ)多帶短小分支的工作,單人操作(zuò)縮短廣裝配吋間,節竹了時間(jiān)和人力。刷子覆蓋了很寬的管道範(fàn)圍,一個人(rén)就可容易地將設備從一個房間搬(bān)到另一個房間3刷(shuā)子(zǐ)快速連接(jiē)器使得(dé)安裝(zhuāng)變化非(fēi)常簡單。采用氣壓驅動,在施工過程中,保證了設備的穩定性。氣動(dòng)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,在施工過程中設備使用(yòng)方便、
氣動(dòng)軟軸清洗機的(de)特點如下。
1)毛刷頭可(kě)根據具體管道情況(kuàng)更(gèng)換,有軸向清洗(xǐ)頭和(hé)橫(héng)向清洗頭。
2)與氣泵配合使用,可采用超靜音氣泵。
3)在(zài)工作環境中,氣動(dòng)設備可長期安(ān)全運行,設備損耗極小3
4)換向頭采用油性材料,經久耐磨。
5)配備各種尺寸的工業(yè)毛刷,適合不同大小的圓形、方形管道,
6)清洗有效距(jù)離可達30m,清洗(xǐ)速度5
第5章中央空調清洗方法及技(jì)能要點
中央(yāng)空調清洗是一(yī)項複雜(zá)、係統的工程,無論是對(duì)於水係統還是通風係統,都有著(zhe)不同的清洗方(fāng)法和清洗工藝流程。本章中,我們來具體了(le)解中央空調水係(xì)統(tǒng)和通風係統清洗的方法、工藝流程以及清(qīng)洗中應掌握的一(yī)些知識要點(diǎn)。
5.1中央空調水係統(tǒng)的清洗
為(wéi)了提高換熱效率,防止或減少腐蝕,中央空調的冷卻水係統和冷凍水係統都應該定期進行清洗,以除去金屬表麵上的沉積物和(hé)殺滅微生物.
另外,對於新建的中央空調,其冷卻水和冷凍水係統中的設備在製造加1、運輸儲存期間會發生(shēng)鏽蝕,帶入切削油、防鏽油;在(zài)安裝過程中(zhōng)可能留下碎屑、油類泥沙和其他雜(zá)質。因此,在運行之前冷卻水和冷凍水係(xì)統往往(wǎng)也(yě)需要清洗。
5.1.1循環水係統的(de)停機清洗
中央空調(diào)循環(huán)水係統的停機清洗包括冷卻水(shuǐ)係統的停(tíng)機清洗和冷凍水係統的停機清洗。
1.清洗範圍
(1)冷卻水係統的清(qīng)洗範圍冷卻水係統的(de)清洗主要是針對冷卻塔(tǎ)、冷卻(què)水管道內壁、冷凝器換熱表麵等的水垢、生(shēng)物黏泥、腐蝕產物等沉積物C
(2)冷凍水係統的清(qīng)洗範圍冷凍(dòng)水係統的清(qīng)洗主要是針對蒸發(fā)器換熱表麵、冷凍水管道內壁、風機盤管內壁和空氣(qì)調(diào)節(jiē)
第5章中央空調(diào)清洗方法及技能要(yào)點185
係統設備內部(bù)的生物黏泥、腐蝕產物(wù)等(děng)沉(chén)積物。
2.清洗方法
中央空調循環水係統設備及管道的清洗(xǐ),可通過物理和(hé)化學清洗兩種(zhǒng)方法來進行(háng)。
(1)物理清洗(xǐ)
1)物理清洗方法=物理清洗隻(zhī)能將循環水係統分成設備、管(guǎn)道等幾個部(bù)分進行清洗,其(qí)主要清洗方法有以下幾(jǐ)種、
①鋼絲刷拉刷清洗。此法適(shì)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(lěng)凝器或管殼式蒸發器兩端封蓋拆下,用螺旋式鋼絲刷塞入換熱管(guǎn)內反複拉刷,然後再用略小於換熱管內徑(jìng)的圓棒塞進換熱管內拉動,邊(biān)拉動邊用自來水衝洗。
②專用刮刀滾(gǔn)刮。此法適用於水冷式冷凝器或管殼式蒸發器(qì)的清洗。操作方法為:
自製(zhì)一把刮刀,一端接在軟軸上,另一端接在(zài)電動機軸上,將水冷式冷凝器或管殼式蒸(zhēng)發器兩端封蓋拆下,將專用刮刀插人換熱(rè)管內,開啟電動機,使專(zhuān)用刮刀(dāo)在管內(nèi)邊滾邊刮,並用(yòng)自來水衝洗,使刮下的水垢或其他沉積物隨著壓(yā)力水衝掉。
③高壓水射流清洗。此方法可用於清洗管道等(děng)設備:
A.在清洗換熱(rè)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(kě)采用有撓(náo)性槍頭(tóu)的高壓水射流清洗。
C.對於空冷式冷凝器可采用刷洗和吹除法進行清洗:
a.刷洗法是用毛(máo)刷蘸70T左右的溫水進行刷洗,當冷凝器外表附著(zhe)油汙(wū)時,可在溫水中加人適量的堿或洗潔精等。清洗完畢後(hòu),用自(zì)來水衝(chōng)洗(xǐ)。
b.吹除法是利(lì)用空氣(qì)壓縮機產生(shēng)的(de)壓縮空氣(0.4~0.5MPa)將冷凝器外表的(de)附著物吹除,同時可用毛刷等清洗。利(lì)用吹除法清洗冷凝器時,應注意保(bǎo)護翅片、換熱管,不可(kě)用硬物敲打。
2)物(wù)理清洗的優缺點。物理清洗的優缺點見表5-1。
186中央空(kōng)調清洗(xǐ)技術
表5-1物理清洗(xǐ)的優缺點
優(yōu)點缺點
1)可(kě)以省去化學清洗所需的藥(yào)劑費用2)避免(miǎn)了化學清洗後的清洗廢液的處理和排放(fàng)問題3)不易(yì)引起被清洗沒備的腐蝕1)一部分物理清(qīng)洗方法需(xū)在水係統中(zhōng)斷運行後才能進行2)清洗操作比(bǐ)較費工,有(yǒu)些方法容(róng)易引起沒備表麵損傷(shāng)
(2)化學清(qīng)洗化學清洗是通過化學藥劑的作用,使被清洗設備中的(de)沉(chén)積物溶解、疏鬆、脫落或剝離的一類方法。化學清洗也常和物理清洗配合使用(yòng)=
1)化學清洗的分類。中央空調水係統化學清洗的分類見表
5-20
表S-2中央空調(diào)水(shuǐ)係(xì)統化學清洗的分類
分類方法類(lèi)型
按清洗方式分類1)循環法-該方法是一種使用最廣泛的方法、利用(yòng)臨吋(duò)清洗槽等方法,使清(qīng)洗(xǐ)設備形成•個閉路循(xún)環回路,清洗液不斷循環,沉積層不斷受到新鮮清洗液的化學(xué)作用和衝刷作用而溶解和脫落2)浸泡法:浸泡法清洗適用於一鳴小型設備和被沉(chén)積物(wù)堵死而無法將清洗液進行循(xún)環的(de)設備
按使用的清洗劑(jì)分類可分為堿洗、酸洗、殺菌滅藻清洗等(děng)
按清洗的對象分類可分為(wéi)單(dān)台設備清洗和全係統清洗
按是否停機分類可分為停機清洗和不停機清洗
2)化學清(qīng)洗的優缺點。化學清洗的優缺點見(jiàn)表5-3。
表S-3化(huà)學清洗的優缺(quē)點(diǎn)
優點缺點(diǎn)
1)沉積(jī)物等能被徹底清除,清洗效果好1)易對金屬產(chǎn)生(shēng)腐蝕
2)可以(yǐ)進彳(chì)f不停機清洗,以保(bǎo)證製冷2)產生的清洗廢液.易發生二次
(或)供暖(nuǎn)照(zhào)常進行(háng)汙染(rǎn)
3)清洗操作比(bǐ)較簡單(dān)3)清洗費用相(xiàng)對較高(gāo)
第5章屮央空調沽洗方法及技能要點187
3.循(xún)環水停機化學清洗的流程
中央空調(diào)停運後(hòu)冷卻水係統和冷凝水(shuǐ)係統的清洗可采用單台(tái)設備清洗方式或全係(xì)統清洗方式。無論是單台設備清洗還是全係統(tǒng)清洗,一般都是使用清洗槽和(hé)清洗(xǐ)泵將單台設備或(huò)原係統(不使用原係統的泵)構(gòu)成一個封閉的回路進行循環清洗,
清洗流程一般為:水衝洗(檢漏)■-殺菌滅藻清洗堿洗-堿洗後水衝洗…酸(suān)洗〜酸洗(xǐ)後水衝洗—漂洗—中和鈍(dùn)化(或預膜(mó)h
(1)水衝洗(檢漏)
1)目的(de)。水衝洗(xǐ)的目的是用大量的水盡可能衝洗(xǐ)掉係統中的灰塵、泥沙、脫落的藻類及腐蝕(shí)產物等一些疏鬆的汙垢,同時檢查臨時係統的泄漏情(qíng)況。
2)操作方法。衝洗時水的流速以大於0.15m/s為宜,必要時可做正反向切換_衝洗合格後,排盡係統內的水:必要(yào)時可注人6()~701的熱水,用手觸摸檢查係統中有無死角(jiǎo)、氣阻、短路等現象、
(2)殺菌滅(miè)藻清洗
1)目的3殺菌滅藻清洗的目的是殺死係統內(nèi)的微生物,並使沒(méi)備表麵附著的(de)生物黏泥剝(bāo)離脫(tuō)落=
2)操作(zuò)方法。殺菌滅藻清洗時,排盡衝洗水後注(zhù)水充(chōng)滿係統並循環,加人適當的殺菌劑循(xún)環清洗。當係統內的濁度趨於平衡時即(jí)可結束清(qīng)洗。
(3)堿洗
1)目的。堿洗的目的是除去係統(tǒng)內的油(yóu)汙,保證酸洗均勻(-,般當係統內有油汙時;1需要(yào)進行堿洗(xǐ),新建設備一般(bān)也需要)。
2)操作方法。堿洗時,注水充滿(mǎn)係統(tǒng)並(bìng)用泵循環加熱,加人各種堿洗藥劑維持一(yī)定的溫度循環清洗_當係統中堿洗液的堿度曲線、油含(hán)量曲線基本趨於平緩(huǎn)時即可結束堿洗。
在堿洗過程中,應定時檢測堿洗液的堿度、油含量、溫度
188中央空(kōng)調清洗技術(shù)
等
(4)堿洗後水衝洗
1)目的。堿洗後的水衝洗是為了除去係統內殘留的堿洗液,並使部分(fèn)堿洗液被帶走。
2)操(cāo)作方法(fǎ)。當(dāng)pH值曲線(xiàn)趨於(yú)平緩(huǎn)、濁度達到一定要求時(shí),水衝洗即可結束。在(zài)水衝洗過程中,需檢測排出口衝(chōng)洗液的pH值(zhí)和濁度。
(5)酸洗
1)目的(de)。酸洗的目的是利用酸洗液(yè)與水垢和金屬氧(yǎng)化物進行化學反應生成可溶性物質,而(ér)將其除去。
2)操作(zuò)方法(fǎ)。為抑製和減緩酸洗液對金屬的腐蝕,在酸洗液中常需添加適當的緩蝕劑。
酸洗(xǐ)時將堿(jiǎn)洗後的衝洗液排出後,再將配製的酸洗溶液用清洗(xǐ)泵打人係統中,確認充滿後用(yòng)清洗泵進行循環清洗。可能時可以切換清洗液的循環方向,並在最高點放空和底部排汙,以避(bì)免產生氣阻和(hé)導淋(lín)堵塞,影(yǐng)響(xiǎng)清洗效果。
清洗過程中,應定期(一般30min—次)檢測酸洗液中(zhōng)酸(suān)的濃度、金屬離子(Fe2+、Fe3+、Cu2+)濃度、溫度和pH值(zhí)等。當金屬離子的濃度曲(qǔ)線趨於平緩時,即為酸洗終(zhōng)點。
(6)酸洗後水衝洗
1)目的。這次水衝洗是為了除去殘留的酸洗液和(hé)係統內脫落的固體顆粒,以便漂洗和鈍化處理(或預膜)。
2)操作方法。衝洗時,先將酸洗液排出,再用大量的水對全(quán)係統進行開路(lù)清(qīng)洗,不斷開啟係(xì)統內的各導淋,以便沉澱(diàn)在短管內的雜物、殘液排(pái)出。
衝洗過程中應當每隔lOmin檢測一次排出衝洗液的pH值,當接(jiē)近中性時停止衝洗。
(7)漂洗
1)目的(de)。漂洗(xǐ)的目的是(shì)利用低濃(nóng)度的酸(suān)洗液清洗係統內在水衝洗過程中形成的(de)浮鏽,使係(xì)統總鐵離(lí)子濃度降低,以保證鈍
第(dì)5$屮央空調淸洗//法及技能要點189
化效果。
2)操作方法(fǎ):漂(piāo)洗實際上是一個低濃度酸洗的過程,漂洗過程中也(yě)應檢測漂洗液的(de)濃度、金屬離子的濃度、溫(wēn)度和pH值等.當總鐵離(lí)子濃度曲線趨f平緩時,即可結束漂洗:,
(8)中和鈍化
1)目的。在金(jīn)屬表麵上形成能抑製金屬溶解過程(chéng)的電子導體膜,而這層膜本身在介質中的溶解度又很小,以致它能使金(jīn)屬的陽極溶解速度保持在很(hěn)小(xiǎo)的數值(zhí)上,則這層表麵(miàn)膜稱為鈍化膜。在金屬表麵上形成完整鈍化膜的過程,稱為鈍化過程.
金屬沒備或管道經過酸洗後,其金屬表麵處於十分活潑的活性狀態(tài),它很容易重新與(yǔ)氧結合而被氧化返鏽因此,設備或(huò)管道在清洗後暫時不使用時(shí),則需要進行鈍化處理(lǐ).然後加以封存。
2)操作方法。漂洗結束後,若溶液中鐵離子含量小於500mg/L時,可以直接用(yòng)氨水調節PH值(zhí)到合適的範圍,再加人鈍化(huà)藥品進行(háng)鈍化;若鐵離子含量大於500mg/L時,則應稀釋漂洗液至溶液(yè)中鐵離子含量小於500mg/L.再進行鈍化。
鈍化過程中(zhōng)應不斷進行高點排空和低點排汙.以排除氣阻,避免死(sǐ)角.確保鈍(dùn)化效果。
(9)預膜當空調清(qīng)洗後(hòu)馬上就投人運行時,漂洗後(hòu)可以直接進行預膜(mó)而不必鈍化。
1)目(mù)的。預膜的目的是讓清洗後尤其是(shì)酸洗(xǐ)後處於活化狀態下的新鮮金屬表麵上,或在進行保護前受到(dào)重大損傷的金屬表麵上,在投入正常運行前預先生成一層完整而耐腐蝕的保護膜。
2)操作方法3預膜處理(lǐ)時,補加水使漂(piāo)洗液中鐵離子濃度(dù)低於500mg/L並加入(rù)中和藥劑使(shǐ)pH值趨於中性,然後迅速加人預膜藥劑進行預膜。
在化學清洗過(guò)程中.各階段排出的化學清洗液必須經過處理達標後才可排放。
190中央(yāng)空調清洗技(jì)術
5.1.2循環水係統的不(bú)停機清洗
在(zài)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(hé)需邊正常運行邊進行清洗。另外,在商用(yòng)方麵,許(xǔ)多賓館大廈提出空調係統的化(huà)學清(qīng)洗往往處在盛(shèng)夏或盛夏即將來臨(lín)之際,如果長時間停機勢必影響營業,造成經濟上(shàng)的損(sǔn)失。因此(cǐ),中央空調循環(huán)水係統進行不停機化(huà)學清洗(xǐ)是非常必要的。
中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(xì)統(tǒng)的不停機清洗。
1.冷卻水係(xì)統的不停機清(qīng)洗
冷卻水係統不停機清洗是一種循環清洗方法。它是利用冷卻水係統的循環水泵作為清洗循環(huán)泵,利用冷卻塔底部冷卻水(shuǐ)池作為(wéi)配液(yè)槽,各種清洗藥劑(jì)直接加入冷卻塔底部的水池中,並由(yóu)循環水泵將清洗藥劑(jì)送(sòng)到冷卻水係統各(gè)處。
不停機清(qīng)洗是針對運行的係統而言。因此在清洗後不需要鈍化,而(ér)隻需(xū)要預膜。一般在中央空調水係統中,油汙的(de)存在也很少,因而也不(bú)需要堿洗處理。
中(zhōng)央(yāng)空調冷卻(què)水(shuǐ)係統不停機清洗的流程為:殺菌滅藻清洗—酸洗一>中和一預膜。
(1)殺菌滅藻清洗殺菌滅藻清洗應選擇殺菌(jun1)效果好並且有較好黏(nián)泥剝(bāo)離能力的殺(shā)生劑,譬如選擇次(cì)氯酸鈉和(hé)新潔爾滅。它們之間具有良好(hǎo)的協同(tóng)效應,2mg/L的新潔爾(ěr)滅和2mg/L次氯酸鈉複配後滅藻率達100%,並且對生物黏(nián)泥的剝離作用也很好。
殺(shā)菌(jun1)滅藻清洗(xǐ)一般時間(jiān)比較長。在清洗過程中可(kě)每隔3~4h測定一次冷(lěng)卻(què)水的濁度,當(dāng)濁度曲線趨於平(píng)緩時,即可結束清洗。
在殺菌(jun1)滅藻後,如冷卻水比較渾濁,可(kě)以通過在冷卻塔底部水(shuǐ)池補加水,從排汙口(kǒu)排放冷卻水的方式來稀釋(shì)冷卻水
第S卓屮央空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合適的(de)緩蝕劑和酸洗劑進行清洗(xǐ)_一般不停機酸洗是在低pH值下進行的。
酸洗時,先向冷卻水(shuǐ)係(xì)統(tǒng)加人適量的緩蝕劑,待緩蝕劑在冷(lěng)卻水係統中循環均勻後就加入酸洗劑*如選用(yòng)硫酸或氨基(jī)磺(huáng)酸作(zuò)酸洗劑,則采用滴加法向冷卻塔水池內加入(rù)酸洗劑,使冷卻水(shuǐ)的pH值緩慢下降並維持在2.5-3.5之間,每30min測定一次PH值,隨時調整酸洗劑的(de)滴加量。
在(zài)酸洗過程中應經常測定冷卻水中的(de)Fe2+、Fe3\Cu2+濃度等。一般在清洗開始階段,每4h—次,在清(qīng)洗中後期每2h測定一次(cì)。以總鐵曲線趨於平緩作(zuò)為酸洗終點。濁度曲線可作為輔助的終點判斷手段。這種酸洗方式需頻繁(fán)檢測pH值,所(suǒ)以操作麻煩,但酸洗劑的浪(làng)費(fèi)很少。
在酸(suān)洗劑加入時,也可以一次性地將酸洗劑加人到(dào)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(xǐ)終(zhōng)點。這(zhè)種方法終點明顯(xiǎn),操作簡單。
在(zài)酸洗過(guò)程中,還可加人4些表麵活性劑,如多聚磷酸鹽等來促進酸洗效(xiào)果。在循環水係統中沉積物(wù)可分為幾層,如最上層(céng)為生物黏泥,然(rán)後是水垢(gòu)層,最下麵為腐蝕產物沉積層。對於這些沉積層的酸洗,在酸洗液(yè)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。
酸洗後應向冷卻水係統補加新鮮(xiān)水,同時在排汙口排放酸洗廢液(yè),以降低冷卻水(shuǐ)係統中的濁度和鐵離子濃度(dù)。同時加人少量的碳(tàn)酸鈉中和殘餘的酸,為下(xià)一(yī)步預膜打好基礎。
(3)預膜酸洗結束後,向係(xì)統中加人(rén)一定量的預膜藥劑。比如加人200m#L左右(yòu)的三(sān)聚磷酸鈉或六偏磷酸鈉預膜24~48h。頂膜時也可以添加硫酸鋅(三聚磷酸鈉和硫酸鋅的比(bǐ)例為4:1)以縮短預膜時間和增加預膜效果:
預膜完成後,將(jiāng)高(gāo)濃度的預膜水(shuǐ)用補(bǔ)加水的方式稀釋排放,控製總磷量(liàng)為10mg/L左右,然後轉入(rù)正常的水處(chù)理。
192中央空(kōng)調清(qīng)洗(xǐ)技術
2.冷(lěng)凍水(shuǐ)係統的(de)不停機清洗(xǐ)
冷凍水係統不停機清(qīng)洗也是一種循環清(qīng)洗。它也是利用冷凍水循環係統中的(de)水泵作為清洗用的循環泵,但(dàn)它利用膨賬(zhàng)水箱或外接配液槽的方式進行清洗。利(lì)用膨脹水箱(xiāng)時清(qīng)洗藥(yào)劑(jì)可以(yǐ)加人膨脹水箱中,然後從係統的排汙口排出冷凍水,在係統內形成負(fù)壓,從而將膨脹水箱中的清洗藥劑吸人到係統內。使(shǐ)用外接配液槽時,~般選在夜間氣溫低時短(duǎn)時間(jiān)停(tíng)機,將配液管(guǎn)連(lián)接在冷凍水循環水泵的(de)入口前(qián),清洗藥劑直接加人配液槽內。
在冷凍水係統的清洗中,需要更換一些冷凍水或冷凍水要流過外部設(shè)置的配液槽,從而使冷卻(què)保(bǎo)溫(wēn)受(shòu)到一些影響,冷水機組的負荷將有所增加,但影響不大。
冷凍水係統的清洗和冷卻水係統的清洗一樣,也(yě)需要殺菌滅(miè)藻清洗—酸洗—中和—預膜等步驟。其清洗過程(chéng)和冷(lěng)卻水循環係統(tǒng)的不停(tíng)機清洗基本相(xiàng)同,這裏不再贅述。
5.1.3製冷劑係統的化學清洗
在製冷劑係統中,製冷(lěng)劑或製冷工質在其中循環,並(bìng)利用其相變來傳遞熱量,從而使冷水機組產生冷量(liàng)。
在壓縮式中央空調中(zhōng),使用的製冷劑是氟裏昂,氟裏昂對金屬並(bìng)無腐蝕,但當有水存在時,水冰凍產生“冰塞”現(xiàn)象,使機組外接計量引管(guǎn)堵死,同時水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的大敵,必要時應清除。當有腐蝕產物存在時還(hái)應先進行酸洗(xǐ)。
在溴化鋰吸收式中央空調中製冷工質是溴化鋰(lǐ)水溶液,若製(zhì)冷劑係統中有空氣加入時(shí),就會發生以下反應。
C02+H2O==H2CO32LiBr+H2CO3=Li2CO“+2HBr
生成的碳酸鋰沉澱嚴重時可堵(dǔ)塞吸收器中管束的噴嘴,降(jiàng)低機組的性能。此外,加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(qīng)洗方法及(jí)技能要(yào)點193
因此(cǐ),在必(bì)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(zhì)冷劑係統的清洗
在清除壓縮式機(jī)組的製冷劑(jì)係統中的水分時,清洗係(xì)統可由薄膜泵(bèng)、溶劑桶、過濾器、截止閥、幹燥器等組成,如(rú)圖5-1所z5o
圖5-1製冷劑係統的清洗流程1一薄膜(mó)泵2—旁通閥3—溶劑桶4一幹燥器5—過濾器6、7、8、9—截(jié)止閥10—壓力表11一換(huàn)向三通閥
可使用三氟三(sān)氯乙烷(F113)進行清洗。過濾(lǜ)器中裝有活性氧(yǎng)化鋁。清洗時幹燥器應定期打開更換幹燥劑,幹燥劑(jì)可用變(biàn)色矽膠。
2.溴化鋰吸收式中(zhōng)央空調製冷劑係統的清洗
溴化鋰吸收式中央空(kōng)調製冷劑係統(tǒng)的清洗,可采用酸(suān)洗來清洗碳酸鋰沉澱和腐蝕產物,在酸洗後(hòu)應(yīng)進行鈍化..其酸洗和鈍化的方法與中央空調循環水係(xì)統停機清洗的方法相同,在此不再敘述
5.1.4中央空調化學清洗過程中的分析監測
在中央空(kōng)調化學(xué)清洗過程中,是根據(jù)實驗室對被清洗設備的
194屮(chū)央空(kōng)調諸洗技術
垢樣進行分析化驗,確(què)定工藝配方的(de)。但在具體清洗時,特別是(shì)中央空調的水係統清洗,如何判斷清洗的(de)終點也是非常重要(yào)的。對於一個要(yào)清(qīng)洗的空調水係統,在清洗過程中打開設備的人孔、手孔或法蘭,檢查清(qīng)洗效果是不現實的。判斷(duàn)清洗的每個步驟是否到達終點,主要依據三點:
1)以前成功清洗的經驗:
2)掛在(zài)清(qīng)洗槽(cáo)中的樣管。
3)分析化驗的數據。
其中,分析(xī)化(huà)驗的數(shù)據是(shì)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的最直接、最(zuì)準確的依據
1.分析化(huà)驗的采樣方式
在中央空調清洗現場,一般在清洗泵站上都沒有進、回液的分析化(huà)驗取樣(yàng)閥,打開閥門取樣時(shí),應先放掉一定量(liàng)的清洗液,確保在同時間所取清洗液(yè)的(de)真實性(xìng)和有效性。
-般情況F,取樣化驗的開始(shǐ)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(xún)環均勻後,再開始取樣化驗。化驗取樣(yàng)時(shí)應有兩個(gè)錐形瓶,分別標有進(jìn)液和回液字樣.防止混淆。化驗(yàn)時間間隔根據化學清洗方(fāng)案的(de)規定而實施-現場化驗要求簡便、快速、準(zhǔn)確。
2.水(shuǐ)的(de)pH值和濁(zhuó)度、電阻(zǔ)率的測定
(1)水的pH值測定在水衝洗、堿洗後水(shuǐ)衝洗、酸洗後水衝洗、漂洗和鈍化階段都需要測定pH值.酸洗時,隻有(yǒu)采用檸檬酸酸洗時需(xū)要測定pH值,用氨水調pH值為3.5~4.5:具體方法可采用pH試紙和pH值(zhí)測定儀來測定。
(2)濁度、電阻(zǔ)率的測定濁度測定是判斷(duàn)各種(zhǒng)水衝洗階
段是否結束的最直接的數據。純水理論上可達到最高(gāo)電阻(zǔ)率(lǜ)為18.3mfl-cm,一■般純水為16~•cm。而普(pǔ)通蒸餾水隻能
達(dá)到10(]•cm,自來水的電阻率(lǜ)為104ft•cm。
電阻率(lǜ)可用簡(jiǎn)便的電阻率測定(dìng)儀測定。可以分別根據實際需要,設定各(gè)種水的(de)耐用限度。
第5葶屮央空調諸洗方(fāng)法及技能要(yào)點195
3.清洗液的監測
在化學清洗(xǐ)過程中(zhōng)需對酸濃度、堿濃度、鈍化液(yè)的(de)濃(nóng)度及清(qīng)洗液中各種離子濃度進行監測,其主要(yào)內容如下:
(1)化驗用品明細化驗用品明細見表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250mL2個
滴定儀(台、杆、夾、管)-•套
燒杯250mL2個
移液管5mL1支
吸(xī)耳球1個(gè)
量筒(tǒng)50mL1個
試紙若P
混合指示劑1瓶
標(biāo)準溶液酸.堿.EDAT各1瓶
溫度計若(ruò)V
濾紙、漏鬥及勞保用品舒
急救藥品若F
(2)測(cè)試項及分析檢測時間測試項目及分析檢測時間見表5-5。
表S-5測試項目(mù)及分析(xī)檢測時間
項脫脂脫脂後水衝洗酸洗(xǐ)酸洗後水衝洗漂洗中和鈍化
檢測項目堿濃度、溫度pH值酸(suān)濃度、鐵離子濃度、pH值(檸檬(méng)酸酸洗中檢測)pH值酸濃度、鐵離F濃(nóng)度、pH值、溫度「―pH值、溫度
檢測間隔(gé)1次(cì)/(301次/(101次/(301次/(io1次/(201次/(30
時(shí)間-60min)~30min)-60min)-30min)~40min)~60min)
196中央空調清洗技術
(續)
脫脂脫脂後(hòu)水衝洗酸洗酸洗後水衝洗(xǐ)漂洗屮和鈍化
清洗時間4~8h2~3h6~12h
終點判斷堿濃度恒定水的pH值約為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(jié)束,Fe3+彡(sān)500xW6pH值穩定
控製溫度75-95^80~95r80-ioor40-60^
實際清洗中可依據被清洗係統(tǒng)的大小(xiǎo),適當延長或縮短檢測間隔時間閉路清洗,時間相對延長根據實際情(qíng)況(kuàng)可適當延長或縮短
(3)堿濃度的測定堿濃度的測定是指對中央空調清(qīng)洗係統酸洗前的除油脫脂和對汙垢中硫酸(suān)鹽垢轉化時堿洗及酸洗後的(de)中和處理步驟中的測定。堿洗液一般由氫氧化(huà)鈉(NaOH)、碳酸鈉(Na2CO3)或磷酸(suān)三(sān)鈉(Na3PO4)組成,必(bì)要時(shí)加少量(liàng)表而活性劑.堿洗液的成分測定主要是(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#準溶液(約為0.lmol/L),溴甲酚綠和甲基紅混合指示劑。
③步驟:
第s章(zhāng)中央空(kōng)調淸洗方法及技能耍點197
A.取(qǔ)體積為V(—般為5mL)的堿洗液於錐形瓶中(zhōng)加水稀釋至lOOmL。
B.加(jiā)2~3滴混合指示劑,用摩爾濃度為C的H;SO4標準溶液(yè)滴定至溶液顏色(sè)由綠變紅。所消耗的標準溶液體積為(wéi)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濃度(mol/L);
V,——消耗(hào)硫酸標準溶液的體積(mL);y--所取(qǔ)堿液體積(mL)。
2)堿洗液為兩項混合液時的測定
①試劑:0.1%酹酞乙醇溶液;0.1%甲基橙指示劑
②步驟
A.取體積為V的(de)堿洗液(一般為5mL)置於250mL錐形瓶中,稀釋至lOOmL。
B.滴(dī)人2~3滴酚(fēn)酞乙醇溶(róng)液(此時溶液顯紅色)。
C.用摩爾(ěr)濃度為C的標準硫酸溶液滴定至無色,記下(xià)耗酸量ac
D.再加人兩滴(dī)甲基橙指示劑,繼續滴(dī)定至溶液(yè)呈(chéng)橙色為止,記下第二次耗酸(suān)量6(不包括a)。
③計算
堿洗液為NaOH、Na,PO4等時:
^NaOH
8((Z_6)C
X100%
32.8C6
xl00%
,a3P()4-y
堿洗液為Na3PO4、Na2HPO4等時:
32.SCa
7Na3P()4
x100%
〜酬,=28'4C(i"x100%
198中央空調清(qīng)洗技術
堿洗液為NaOH、Na2CO3等時:
_8(6!-b)C
叫a2CO3
V
21.2C6
x100%
x100%
式中C-V-
a-
b-
-硫酸標準溶液的摩爾濃度(mol/L);-所取堿溶液的體(tǐ)積(mL);
-第一次消耗(hào)硫酸(suān)標準溶液的體積(mL);
-第(dì)二次消耗硫酸標準溶液的體積(mL).
堿洗液(yè)為NaOH、Na2CO3等時:
8(a-b)M
^NaO
x100%
C
Na2(:O_、
21.2W)V
x100%
3)堿洗(xǐ)液為三項混合液(混合液為NaOH、Na2CO,、Na3PO4)時的測定。移取體積為V(—般為5mL)的試液,置於250mL錐形瓶中,加約100mL水,力[]2~3滴酚(fēn)酞指示劑(1%),用鹽酸標準溶液(yè)滴(dī)定至紅色消失為終點,記作V,,然後在此溶液中加人2~3滴(dī)甲基橙(chéng)指示劑(0.1%),再用鹽酸(suān)標準(zhǔn)溶液滴定至黃色變為粉紅色,記作K2(不包括K,在內),在兩次滴定後,將(jiāng)溶液煮沸5~lOrnin,加人2~3滴酚(fēn)酞指示(shì)劑(1%),用氫氧化鈉標準溶液滴定至(zhì)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-
-鹽酸標準溶液的摩爾濃度(mol/L);
-氫氧化鈉標準溶液的摩爾濃度(niol/L):
第5章(zhāng)屮央空調沾(zhān)洗方法及技能要點199
⑴―所測液的濃(nóng)度(質量體積百分比)(%);
I',—第一次消耗鹽(yán)酸標準溶液的體積(mL);
K—第二次消耗鹽酸標準溶液的體積(mL);
V3——消耗氫氧化鈉標準溶液的體積(mL)、
(4)酸洗液的(de)監測分析酸(suān)洗液中需(xū)監測分析(xī)的主要是酸(suān)洗液的酸度和溶解產物高價金屬(shǔ)離子的(de)濃度。
酸(suān)洗液的濃度直接影響(xiǎng)清洗的速度,間接反應清洗的程度溶(róng)解產物高(gāo)價金(jīn)屬離子(f>3\Ca2+)的濃度直接影(yǐng)響著(zhe)緩蝕劑(jì)的(de)緩(huǎn)蝕效果;為了了解進入溶(róng)液中鐵的總量,+離子(zǐ)的濃度也需要測定。
1)鹽酸濃度(dù)的測定
①試劑:混合指示劑(jì),摩爾(ěr)濃度為C的氫氧化鈉標準溶液。
②原理:鹽酸是氯化氫的水溶液,酸性較強,能與堿發生中和反應。
HC]+NaOH—>NaCl+H20
因此,加人(rén)混合指示劑後,用標準氫氧(yǎng)化鈉溶液進(jìn)行滴定(dìng)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(shāo)杯、量筒(tǒng):
④步驟
A.取體積(jī)為(wéi)K的溶液(一般為(wéi)2mL),置於(yú)錐形瓶內稀釋到lOOmL。
B.加人2~3滴混合指示劑(jì)(此吋溶液為紅色)。
C.用摩爾濃度為C的NaOH標準溶液滴定,當溶液顏色由紅(hóng)變(biàn)綠時為止。記下消耗堿溶液體積V,。
⑤計算
36.5CK
Whc'=1oooFx1OO%
式中36.5——HC1的相對分子質量;
C—NaOH標準溶液的摩爾濃度(mol/L);
V,——消耗(hào)NaOH標準溶液的(de)體積(mL);
200中央(yāng)空調清洗技術
V—所取酸洗液的體積(mL)。
注:當所測(cè)溶液濃度過高時,應先將其稀(xī)釋後再測定(dìng)。
2)硫酸濃度的(de)測(cè)定
①原理:硫酸可與氫氧(yǎng)化鈉溶(róng)液發生(shēng)中和反應。
H,SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O因此,可以(yǐ)加入指示劑後(hòu),用NaOH標準溶(róng)液進行滴定(dìng)分
析。
②試劑:混合指示劑;氫氧化鈉標準溶液。
③儀器:錐形瓶、堿式滴(dī)定管(guǎn)、量筒、燒杯。
④步驟
A.用(yòng)量筒取體積為V的試樣(yàng)(一般為2mL),注入錐形瓶中,並稀(xī)釋至100mL。
B.加兩滴(dī)混合指示劑,用NaOH標準溶液(yè)滴定a
C.滴定至溶液呈綠色(sè)為止,記下NaOH標準溶液的消(xiāo)耗量
⑤計算
CV,x98.1Wh2S°4=1000Vx2
x100%
式中c——氫氧化鈉標準溶液的摩爾濃度(raol/L);
----氫氧鈉(nà)標準溶(róng)液的用量(mL);
V----試樣體積(mL);
98.1-硫酸的相對分(fèn)子質(zhì)量。
3)氫氟酸濃度(dù)的測定
①原理:氫氟酸呈酸性可與氫(qīng)氧化鈉發(fā)生(shēng)中和反應。
HF+NaOH—>NaF+H2O因此,其濃度可用NaOH標準溶液滴定測(cè)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(nà)標準溶液。
③儀(yí)器:燒(shāo)杯、量筒、堿式滴定管、錐形瓶、移液管。
④步驟
第S章中央空調清洗方法及(jí)技能要點201
A.取體積(jī)為V的酸溶液(一般為1~2mL),放入錐形瓶內,加水至100mL。
B.加人15mL飽和(hé)氯化鉀溶液及2滴混合指示劑(此時溶液為紅色)。
C.用(yòng)NaOH標準溶液滴(dī)定至紅色消失,當溶(róng)液變為綠色時即(jí)為終點。記(jì)下消耗NaOH的體積V,。
⑤計算
w„F=
CV,x20.0iooor
x100%
式中20.0—HF的相對分子(zǐ)質量;
C—NaOH標準溶液(yè)的摩(mó)爾濃度(mol/L):
V,——消耗NaOH標準溶液的體(tǐ)積(raL);
V—所取HF溶(róng)液的體積(mL)。
4)硝酸(suān)濃(nóng)度的測定
①原理(lǐ):硝酸呈強酸性,加人(rén)氫氧(yǎng)化鈉標準溶液後發生中和反應,可表示為
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O因此,可以加人混合指示劑後用(yòng)標準NaOH溶液進行滴(dī)定分
析。
②試劑:標準NaOH溶液;混合指示劑。
③步驟
A.取體積為V的酸溶液(一般用移液管吸取5mL),放人250mL錐形瓶(píng)中,將(jiāng)其稀釋(shì)至WOrnL左右。
B.加人2~3滴混(hún)合指示劑(此時溶液為紅色)。
C.用已知濃度的NaOH標準(zhǔn)溶液(yè)滴定至綠(lǜ)色為止,記下此時NaOH溶液消耗的體積V:。
④計(jì)算
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標準溶液的體積(mL);
V--取樣量(mL)。
5)檸檬酸濃度的測定
①原理:遊離擰檬酸濃度的測定,用NaOH標準溶液(yè)進行滴定,並加入一(yī)定量的高氯酸鎂,以減少試(shì)樣中部分鐵離子的影響_現場清(qīng)洗中實際起作用(yòng)的(de)是擰檬酸溶液,因此,製好擰檬酸溶液後,需用氨水調節pH值至3-4,使之部(bù)分形成檸檬酸銨溶液(yè),所以測得(dé)的酸(suān)度比實際的酸度小,須修正其中所含擰檬(méng)酸銨溶液的(de)濃度,修正係數(FJ與溶液PH值有關。
②試(shì)劑:NaOH標準溶液(約為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(zhǐ)示劑)。
③儀器:移液管、量筒、燒杯、堿式滴定管、pH值試紙、錐形瓶=
④步驟
A.取體(tǐ)積為V的酸洗液(一般為5mL),加人高氯酸鎂(měi)溶液3~5mL,用蒸餾水稀釋(shì)至100mL3
B.加入混合指示劑(pH值=6~7.6),用濃度為C的NaOH滴定至溶液呈微紅色為止,記下(xià)消耗NaOH的體積數K,。
⑤計算
C'l,x20.0
WH3C6H5U7=pXX100%
式(shì)中V,——所取H3C6HsO7溶(róng)液的(de)體積(mL);
V——消耗NaOH標準溶液的體積(mL);
C—NaOH標準溶液(yè)的(de)摩爾濃度(mol/L);
--修正係數,從pH-Fa表中查得:
如(rú)試樣中含鐵量過大,會使終點不明顯,其解決辦法是:一方麵增(zēng)加Mg(C104)2溶液的劑量,另一方麵減少試(shì)樣的吸取量。
pH-匕表的製作(從實測中求得):在燒杯中配製的一係列
3%H3C6H5O7溶液(yè),並取未調好pH值的3%H3C6H5O7溶(róng)液各
第SiS中(zhōng)央空調沾(zhān)洗//法及技(jì)能要點203
2mL,用水(shuǐ)稀釋至lOOmL,依次加入不同量(liàng)的氨水,調節成不同pH值的NH4H2C6H5O7溶液,再實(shí)測其遊(yóu)離H3C6H5O7溶液濃度,比值為Fa,即得到3%H3C6H5O7的(de)PH-Fa值(zhí),見表5-6-
表54PH-Fa的關係
調PpH值消耗NaOH體積/mL擰«酸溶液濃度(%)
1.911.10.283.1
2.5310.30.30
3.09.20.34
3.717.50.41
用(yòng)氨水調pH值後的A,,值,見表5-7。
表5-7不同pH值的/=\值
pH值廠apH值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,稱(chēng)取質量為的氨基磺酸,用lOOmL容量瓶進行定容;取樣(yàng)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(jī)磺(huáng)酸濃度校正(zhèng)係數
序號實際濃度(%)氨(ān)基(jī)磺酸爪實(shí)/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)
序號實際濃度(%)氨基磺酸m實/g消(xiāo)耗NaOH量/mL測試濃(nóng)度(%)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
①
X100%
測試濃度-實際濃度
實際濃度
平均誤差:
(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
故氨基磺酸用NaOH滴定時其計算公式為
⑴nh2so3h
rrri^x0-09709xl00%
式中C,a0H——氫氧化鈉標準溶(róng)液的摩爾濃度(mol/L);
V^a0H——氫氧化鈉的體積(jī)(mL)。
(5)金屬離子濃度(dù)的測定
1)酸(suān)洗液(yè)中Fe2+、Fe3+的分析測定。在(zài)中央(yāng)空調化學清洗中,鐵離子含量是(shì)重要的控製指(zhǐ)標,在以鐵鏽為主的除(chú)垢清(qīng)洗中,常以鐵離子濃度不(bú)再升高作為清(qīng)洗終點的(de)判斷依據由於Fe3+離(lí)子(zǐ)會(huì)引起鋼鐵腐蝕,在清洗過程中應對(duì)其濃度嚴加控
製::
①原(yuán)理:在pH值為2~3的條件下,磺(huáng)基水楊酸
第5卓中央空調(diào)清洗方法及技能要點205
Fe3+生成紫紅(hóng)色絡合物,由於FeY比FeSal更(gèng)加穩定,故用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(kě)用(NH4)2S2O,氧化成Fe3+,然後繼續用EDTA滴定至紅色褪去,根據消耗的(de)EDTA量計算Fe"的含量(liàng)。
②測定(dìng)方(fāng)法:
A.HC1、HNO,、氨基磺(huáng)酸溶液中鐵離子濃度的測定試劑:EDTA標準溶液(一般為O.Ohol/L),1:1NH,•
H2O,1:4HC1,10%磺基水楊酸,10%過硫酸銨(ǎn)。
步驟:取(qǔ)酸洗液(酸洗階段取1~5mL,衝洗階段取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(zuò)指示劑(此時溶液顯紅色);以ED-TA滴定至紅色消失(shī),消耗EDTA的體積為%再加入0.5~lg過硫(liú)酸銨拌勻後(hòu)加熱至70T,待冷卻後用EDTA標準溶液繼續滴定至(zhì)紅(hóng)色消失,記EDTA的體積為6。
計算:
p3+Cbx55.85x1000,,
Fe=----------(mg/L)
式中C——EDTA標液摩爾濃度(mol/L);
a——EDTA溶液的第一次消耗量(mL);b―EDTA溶液的第二次消耗量(mL);
55.85——Fe的相對分子質量;
V一所取溶液體積數(mL)。
B.檸(níng)檬酸(H3C6H5O7)溶液中鐵(tiě)離子濃度的測定試劑(jì):H2SO4#準溶液(一般為0.5niol/L),EDTA標準溶
液(yè)(一般為0.05mol/L),40%KCNS溶液,10%(NH4)2S2O3溶
206中央空調清洗技術
液r
步驟:取擰檬酸(suān)溶液5mL,加人4mL約(yuē)0.5mol/LH2SO4溶液,稀釋至lOOmL;加人5mL40%的KCNS溶液;用EDTA標準溶液滴(dī)定至紅(hóng)色消失(shī),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,記下消耗量(Fe3+濃度較大而(ér)終(zhōng)點不明顯時,可酌情用水稀釋)
計算(suàn):
Chx55.85x1000V
(mg/L)
式中注釋同前。
C.HF溶液中鐵離(lí)子濃度的測(cè)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0.5mol/L)0
步驟:取體積為V(1~5mL)的酸洗液,置(zhì)於錐形瓶中稀釋至100mL;加入25%的A1C13溶液2mL;用1:1氨水和硫酸調pH值為2加人(rén)指示劑(10%磺基水楊酸(suān));用EDTA滴定(dìng)
至紫色消失,記下消耗量加人5mL過硫酸銨加熱至70T,用EDTA滴定至終點,記R肖耗量6。
計算:
Fe3*濃度
Cax55.85x1000
(mg/L)
■「2+'w■.曲Cbx55.85x1000,"、
Fe濃(nóng)度=----------(mg/L)
式中注釋同前-
2)酸洗液中銅離(lí)子含量的分析測定。當(dāng)酸(suān)洗液中銅離子含量(liàng)超過3%時,會在清洗金屬(shǔ)表麵產生金屬銅沉(chén)積(鍍銅)現象,這種現象會造成(chéng)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(ér)隱蔽起(qǐ)來(lái),當銅離(lí)子濃度超過5%
第5章(zhāng)中(zhōng)央空調清洗方法及技能要點207
時,應采(cǎi)用氨氧化劑絡合除銅,以避(bì)免引起金屬腐蝕。
①原理:銅離(lí)子在pH值為3~4的微酸性溶液中,能與紫脲酸銨絡合,使紫脲酸銨的玫瑰紫色消失。但EDTA與銅離子的絡合能(néng)力更強,可以(yǐ)從上述絡合物中置換出紫脲酸銨,使溶液恢複紫色(sè),故可用紫脲酸銨為指示劑,用EDTA標準溶液進行滴定。考慮到酸洗液(yè)中不(bú)可避免地有相當數量的鐵離子,可用廠離(lí)子絡合Fe3+,以(yǐ)消除鐵離(lí)子的(de)幹擾。
②試劑:標準EDTA溶液、氯化銨、紫脲酸銨指示(shì)劑、1:1NH4OH,1:4HC1。
③儀器:燒杯、移液管、玻璃漏鬥、酸式滴定管、錐形瓶、量筒(tǒng)。
④測定步驟:
A.取體積為V(10~15mL)的試樣(yàng)(沉澱物(wù)較多時,過濾後再測定)。
B.加人少量氟化鈉固體0.5g,用(yòng)1:1氨水和1:4鹽酸調節pH值到3
C.加(jiā)人0.4g紫脲酸銨指示劑,用0.05mol/L或0.OlmoL/LEDTA溶液滴定至玫瑰色,記下消耗的體積(jī)數為I
④計算
式中C-—EDTA標(biāo)液的摩爾濃度(nwl/L);
a—0.05mol/L或(huò)0.01mo!/LEDTA標準溶液體積
(mL);
V—一量取酸洗液或銨(ǎn)洗液(yè)的體積(mL);
63.55—一銅的相對原子(zǐ)質量。
3)酸洗液中鈣離子(zǐ)濃度的測定(dìng)
①方法:本測定方(fāng)法采用鈣黃綠素為指示劑。在pH值多12時,用乙二(èr)胺四乙酸(suān)二鈉(EDTA)標準(zhǔn)溶液螯合滴定清洗廢(fèi)液中的鈣離(lí)子。
208中央空調清洗(xǐ)技術
②儀器與試劑
微量滴定管:酸式10mL。
滴定管:50mL:
試劑:20%氫氧化鉀溶(róng)液(yè),(1+2)三乙醇胺溶液,(1+1)鹽酸溶(róng)液,氧化鋅(xīn)為基準物質,氨水,氯化銨(ǎn),酚酞,氯化鉀,醋酸,鈣黃綠素指示(shì)劑,乙二(èr)胺四乙酸二鈉(EDTA),0.5%鉻黑T指示劑(jì)。
③準備工作
A.氨性緩衝溶液(pH值(zhí)=10)。稱取67.5g氯化銨溶(róng)液置於300mL水(shuǐ)中,加570mL濃(nóng)氨水(shuǐ),再用水稀釋至1L3
B.鈣黃綠(lǜ)素一酚酞混合指示劑(jì)。稱取0.2g鈣黃綠素,0.07g酚酞(tài)置於玻璃研缽中,加20g氯化鉀研細混勻,儲存(cún)於磨口瓶中。或直接使用市售的鈣黃綠素一酚酞試紙。
C.O.Olmol/L氧化鋅標(biāo)準溶液配製方法。稱取於800丈灼燒至恒重的基(jī)準氧化(huà)鋅0.8137g,稱取精度為(wéi)±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(yún)。
D.0.01mol/LEDTA標準溶液配製。稱取3.72gEDTA溶於1L容量瓶中,搖勻。
E.標定。準(zhǔn)確吸取25mL0.01nu)l/L氧化鋅標準溶液置於250mL錐形瓶(píng)中,力口70mL水及10mLpH值=10的氨性緩衝(chōng)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(yè)滴定至溶液由紫紅色變成純藍色為終點,同時做(zuò)空(kōng)白試驗校正結果,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,——氧化(huà)鋅標準溶液摩爾濃度(mol/L);V,——吸取氧化鋅(xīn)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。——空白溶液所消耗的(de)EDTA標準溶液的體積(mL)。
④試驗步驟:用移液管吸取經中速定性濾紙過濾後的水樣50mI„加30mg鈣黃綠素一酚酞混合指示劑,或一條鈣黃綠素一酚酞試紙,在黑色背景下用EDTA標準溶液滴定至溶液的黃綠色熒光突(tū)然消失,並出現紅色時即(jí)為終點,記(jì)下所消耗的EDTA標準(zhǔn)溶液的體積(jī)。
需要注(zhù)意的是(shì),水樣中EDTA大於lOmg/L,六偏磷(lín)酸(suān)鈉大於6mg/L或含有聚丙烯酸及大量重碳酸根離(lí)子時(shí),對測定均(jun1)有幹擾(rǎo),經加(jiā)鹽酸煮沸後再(zài)滴定,可消除幹擾;在(zài)水中有微量(liàng)三價鐵和鋁離子幹擾本法時,可在加(jiā)人20%氫氧化鉀溶液前(qián),先加入2~3mL(1+2).三乙(yǐ)醇胺溶液,但用量(liàng)不能太多,否則終點不明顯;有鋅離子時,加入氫氧化鉀溶液調節pH值=14,可消除幹擾;本方(fāng)法也可采用鈣指(zhǐ)示(shì)劑指示終點。
⑤計算:水樣中鈣離子含量Ca2+按下式計算:
CCV,-Vo)x40.08V
x1000
(mg/L)
式中V——消耗的EDTA標準溶液體積(jī)(mL);
C——EDTA標準溶(róng)液摩爾濃度(mol/L);
V,——消耗的EDTA標準溶液體(tǐ)積(mL);
V。——滴(dī)定空白溶液時,所消耗EDTA標準溶液的體積
(mL);
40.08——鈣(gài)的相對原(yuán)子質量。
⑥允許誤差:含(hán)鈣離子(zǐ)50mg/L的水樣,平行測定兩個結(jié)果間的差數,不應超過O.21mg/L;取平行測定(dìng)兩(liǎng)個結果的算術平均值,作為水樣的鈣離子含量。
4)酸洗液中(zhōng)鎂離子濃(nóng)度的測定(dìng)
①方法:在pH值=10的氨性緩衝液中,用酸性鉻藍K為指示劑,以(yǐ)乙二胺四乙(yǐ)酸二鈉(EDTA)標準溶液螯合滴定鈣鎂離子合量,從中減去鈣量即為鎂離子含量。
210中央空調清洗技術
②試劑:5%酒石酸鉀鈉(nà)溶液,1+2三乙醇胺水溶液,氯化銨,試劑級萘酚綠(lǜ)B;氨水;試劑級(jí)酸性(xìng)鉻藍K;巰基乙醇(硫代乙(yǐ)醇(chún)酸);硝酸(suān)鉀。
③準備工作
A.氨性緩衝溶液(yè)(pH值=10)。稱取67.5g氯化銨溶於(yú)200mL水中,加入570mL濃(nóng)氨水,用(yòng)水稀釋至(zhì)1L。最好用酸度計核對pH值。
B.酸性鉻藍K-萘酚酞綠B混合指示劑。稱取0.lg酸性鉻藍(lán)K和0.15g萘酹綠B置於研缽中,力卩10g幹燥硝酸鉀,研磨均勻;儲存於磨口瓶中。或直接使用市售(shòu)的酸性鉻藍K-萘酚綠B試紙。
C.O.Olmol/LEDTA標準溶液(yè)。配製和標定見循環水(shuǐ)中鈣離(lí)子的測定方法(fǎ)。
④試驗步驟:吸取經中速(sù)濾(lǜ)紙過濾後的水(shuǐ)樣50mL置於250mL錐形瓶中(zhōng),加人(rén)10mL氨性緩衝溶液。
若水樣中含有鐵鋁離子,可在加人氨性(xìng)緩衝溶液前加(jiā)人5%酒石酸鉀鈉2mL,1+2三乙醇胺(àn)2mL。若水樣中含有鋅,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(rén)少量(liàng)酸性鉻(gè)藍K-萘酚綠B指示劑,或一條酸性鉻藍K-萘酌綠B試紙,用EDTA標準溶液滴定至溶液由紅色(sè)突變為純藍色即為終點,記錄所消耗的EDTA標準溶液毫升(shēng)數1/2、
⑤計算:水樣(yàng)中鎂離子含量按5式計算:
C(V2-V\)x24.31
CM2+=-----x1000(mg/L)
V
式中V,——滴定鈣時所消耗EDTA標準溶液的體積(mL);
V2——滴定鈣鎂合量(liàng)時所消耗(hào)EDTA標準溶液的體積
(mL);
C—EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的摩爾濃度(mol/L);
V-吸取水樣體積(niL);
24.31——鎂的相對原子質量(liàng)。
第5章屮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,平行測定兩個結果間的差數不應超過(guò)0.54mg/Lc取平行(háng)測定(dìng)兩個結果的算術平均值,作為水樣中鎂離子(zǐ)的含量。
4.鈍化液的測定
鈍化液一般采用亞(yà)硝酸鈉的堿性水溶液。鈍化液的鈍化緩蝕防鏽效果主要取決於亞硝(xiāo)酸鈉濃度和pH值。
亞硝酸鈉濃度的測定方法如下:
酸洗溶液中的亞硝酸鈉可被高錳酸鉀(jiǎ)氧化成硝酸鈉,用已知量的硫(liú)酸(suān)亞鐵銨與過剩的高錳酸鉀反應,最後再用標準(zhǔn)高錳酸鉀回滴剩餘的硫酸亞鐵銨,根據回滴時消耗高錳酸(suān)鉀體積可推(tuī)算出洗(xǐ)液中的亞硝酸鈉濃度。整個反應過程為:
5NaNO2+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5NaNO3+3H2O
2KMnO4+10(NH4)2Fe(SO4)2+8H2SO4—K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+10(NH4)2SO4+8H2O
具體步驟為先在250mL錐形瓶中加人80mL蒸榴水、10mL1:3的硫酸,並加人高錳酸鉀滴(dī)至顯微紅色,保持紅色2min不消失即可,目的是預先除去水中可被高錳酸(suān)鉀氧化的物質。用移液管加人準確體積的lOml,0.02mol/L高錳酸鉀以及(jí)5mL含亞硝酸鈉的鈍化液,靜置大約5min,讓高錳酸(suān)鉀把亞硝酸(suān)鈉完全氧化。再加人(rén)準確量取的10mL0.lmoI/L硫酸亞鐵銨標準溶液,靜置5min,讓剩餘的高(gāo)錳酸鉀(jiǎ)與硫酸亞鐵銨完全反應,最後用高錳酸鉀標準溶液滴(dī)定過量的硫酸亞鐵銨(ǎn),到溶液呈現高錳酸鉀的微紅色不褪去為終點。記下消耗的高錳酸鉀體(tǐ)積按下式計算出鈍化液中亞硝(xiāo)酸鈉含量:
TI5C2\
C臟2=下卜+10-10XT)
式中T一一高錳(měng)酸鉀相當於亞硝酸鈉的比例係(xì)數,即每毫升KMnO4相當於NaNO2的質量(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屮央空調清洗(xǐ)技術
0.2mol/L的KMnO4ImL,恰好能與0.05molNaNO,的質量為3.14mg反應,此時7=3.45mg/mL,實(shí)驗時可根(gēn)據具體情況確定r值;
V,—滴定時消耗高錳酸鉀體積(mL);
V—抽取鈍化液體積(niL);
C,—高錳酸鉀溶液濃度(mol/L);
C2—硫酸亞鐵銨溶液濃度(mol/L)。
亞硝酸鹽用高錳酸鉀氧化滴定,因會受到溶液(yè)中其他還原物質的影響而(ér)誤差較大。如果亞硝酸根離子濃度在10nig/L以下時,可(kě)用分光光度計或比色法測定。其法為用亞硝酸鈉(nà)配置成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(zhǎng)的單色(sè)光在分光(guāng)光度計上測(cè)定其吸收值。繪製出標準工作曲線。當用未(wèi)知的亞硝酸鈉溶液測定(dìng)其在(zài)524lml波長的吸光度時,對照工作曲線可找(zhǎo)出對應的(de)亞(yà)硝酸根離子含(hán)量。格裏斯試劑是由0.lga-萘胺溶於lOOn.L30%醋酸溶液中與l%100mL對氨(ān)基苯磺酸等體積混合(hé)而成(chéng),它有使亞硝酸根離子在比色(sè)測定中不受(shòu)其他離子幹擾的作用。
5.清(qīng)洗廢(fèi)液的監測
清洗廢液中汙垢含量(liàng)的增加直接影響(xiǎng)清洗液的性能,也會對清洗物(wù)體產生影(yǐng)響,因此,對清洗廢液的各種汙垢含量要及(jí)時檢(jiǎn)測了解,
(1)pH值的確定清洗廢液的pH值要(yào)調整到6~9才允許排放。測定清洗液pH值可用(yòng)便攜式PH計直接測量。這類液晶顯示的pH計多為(wéi)直讀式,使用很方便c
無pH計時(shí)可使用PH值(zhí)試紙測量。方法是(shì)蘸取待測液,滴(dī)加(jiā)到pH值試紙(zhǐ)上(shàng),通(tōng)過與標準試紙卡比(bǐ)較,即可知待測液的pH值。
(2)清洗廢液中懸浮物總(zǒng)量的測(cè)定清洗廢液中懸浮物總量(liàng)是(shì)廢液排放(fàng)時一項環保控製的重要指標懸浮物總量超標時需要經過濾(lǜ)、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、微生物等.懸浮物(wù)總(zǒng)量可用濾膜過濾法測定(dìng),也可通(tōng)過渾濁法間接(jiē)測定:水的渾
第5煢屮央空調淸洗方法及技能要點213
濁度可(kě)用多種方法測定:國內大多用比濁儀。
比濁(zhuó)儀是根據形成濁(zhuó)度的水中懸浮顆(kē)粒的濃度、大小和形狀
不同而產生不同透光度的原理製成的。水越渾濁對光線反射越強,透光度越低;反之水越清澈,反射光越弱,透光(guāng)度越強:
(3)清洗液中油汙總含量的監測分(fèn)析測定油汙總含量的關鍵在於把有機汙染物與水及無機物分離,當不易揮發的有機汙染(rǎn)物在清洗液中的濃度較高並在乙醚-水相間(jiān)有高分配係數時,可直接用乙醚萃取,萃取後分出乙醚相,並將乙醚蒸發,稱量殘餘物質量即可求出油汙總含量(liàng)。
清洗液(yè)中的易揮(huī)發油汙,可用濁度法分析。首先用純淨(jìng)空氣將揮發性油吹(chuī)出清洗(xǐ)液(yè)並用活性炭吸附,然後用丙酮脫附,再(zài)與(yǔ)明膠水溶液混(hún)合用濁度測定法(fǎ)測定乳狀(zhuàng)液的吸光度。
而揮發性酸、酚等(děng)其他有機物均溶於水不與明膠形成乳狀液,不幹(gàn)擾揮(huī)發(fā)性油的測定。比較精(jīng)確(què)的測定油汙的方法需借助儀器分析。如用(yòng)燃燒-紅外分析(xī)法可進行有(yǒu)機碳定量分析,具體方法為:
先把少量試(shì)樣與氧氣&起送人裝有高溫總碳測定的氧(yǎng)化催化劑的管中,使有機物中碳和無機(jī)物中碳(tàn)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。另取試樣在有機物不分解的溫度(約150T)下將試樣送人(rén)測定無機碳的裝置中使無(wú)機物中(zhōng)的碳(主要是碳酸鹽)變成C02,求出無機物碳量,從總碳量減去無機物碳量(liàng)即可測知有機物中的含碳量。
(4)清洗液中其(qí)他有害化學物質的監測
1)氟離(lí)子(zǐ)(F")。氟化物對人體有危害作用,汙水排放標準中規定,汙水中氟離(lí)子含(hán)量應小(xiǎo)於等於lOmg/L。
在用氫氟酸清洗(xǐ)中央(yāng)空(kōng)調供暖鍋爐或對半(bàn)導體材(cái)料清洗時都應(yīng)監測清洗液中氟化物含量。
監測氟離子濃度的方法是用氟離子選擇電極,它的電極電位與溶液中廠離子濃(nóng)度有關。通過測定氟離子選擇電極與標準電極組成的電(diàn)池在含(hán)待測氟離子溶液中的電池電動勢即可測知氟離子濃度(dù)。氟離子濃度超標的溶液,經與生(shēng)石灰(huī)反應可生成難(nán)溶氟
214中央空調清洗技術
化鈣而使氟離子濃度降低。
2)亞硝酸根(MV)。這種離子在生化反應中有轉化成致癌物質亞硝胺的可能,國外汙水排放(fàng)標準規定其含量小於等(děng)於1nig/L;
亞硝酸鈉是常用的鈍化劑,因此排放前需經常監測。測量微量亞硝酸鈉常用分(fèn)光光度計的比(bǐ)色法、亞硝酸鈉超標的汙水在排放前通(tōng)過加(jiā)酸或氧化劑的(de)方法使亞硝酸鹽轉變成不穩定的亞硝酸或氧化成硝酸(suān)鹽而去除
3)聯氨它在化學清洗中可作(zuò)鈍化劑,也是―種強還原劑。它在對苯二酚、鐵離子作用下(xià)可與水中氧氣化合,將含聯氨的廢液排入水體(tǐ)中會使水中含氧被耗盡而造成微生物死亡(wáng)或水質(zhì)腐敗(bài)發臭。
洗液中(zhōng)的聯氨含量可用分光光度計比色法測(cè)定(dìng)。
聯氨易(yì)於氧化,當用壓縮(suō)空氣鼓風攪(jiǎo)拌酸洗廢液時,由於廢液(yè)中含有可催化聯氨的物質,因而(ér)可使(shǐ)其氧化而去掉。
5.1.5中央空調化學清洗效果的評價
1.腐(fǔ)蝕監測方法
在中央空調化學清洗過程中,意外的和過量的腐(fǔ)蝕常會使被(bèi)清洗的設備發生各種事故,造成停工停產,甚(shèn)至發生火災、爆炸,危及人的生命安全。因此,腐蝕控製是一個重(chóng)要過程,是評定清洗(xǐ)效果的一個不可缺少的指標。
化學清洗吋,尤其是在酸洗過程中,必須(xū)對所清洗設備(bèi)的腐濁狀態、腐濁速度以及某些與腐蝕相關聯的(de)參(cān)數進行係統測量,進而通過(guò)所監測的信息對化學清洗過程的有關(guān)參數實行控製或報警:下麵我們來具體(tǐ)了解一些適用於化學清洗中(zhōng)腐蝕監(jiān)控的方法。
(1)線性極化法運用線性極化技術可快速測定在清洗過程中清洗液這一(yī)腐蝕體係的瞬時腐蝕速(sù)度。目前,該類技術儀器主要有(yǒu)美國Rohrback公司(sī)的Corrovit儀器,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(shí)測
第5茯屮央空調沾洗方法及技能®點215
量儀等(děng):
1)原理。在腐(fǔ)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(de)斜率與金屬的腐蝕(shí)速度成反比(bǐ):
式中——極化阻力(lì)(fi•
B一一極化阻力常數(V);
fmn-腐蝕電流(A/m2)。
2)特點(diǎn)。線性極化法的特點是響應迅速,可以快速靈敏地(dì)定量測定金屬的瞬吋全麵(miàn)腐蝕速度。運用這一特點.可以及時而連續地跟蹤被清洗設備的腐蝕速度及其變化,可幫助操作人員和現場工程師做其他局部腐蝕的指示。
3)實際應用。實際現(xiàn)場應用的(de)線性極化探針可(kě)以(yǐ)插入清洗槽中或直接插入被清(qīng)洗的設備中、一般有同種(zhǒng)材(cái)料電極型、同種材料三電(diàn)極型和(hé)采用不鏽(xiù)鋼參與電極的三電極係統、
雙電極型係統較(jiào)為簡單,但(dàn)受溶液電阻的(de)影響較大,可(kě)用於測定所謂的“孔蝕指數(shù)”。三電極係統測量(liàng)則相對(duì)比較準確。
雙電極探針的測量過程是:先在兩電(diàn)極之間施加20mV的電壓,測(cè)量正向電流A,然後改變兩電極之間的相對極性並(bìng)施加相反方向的20mV極化電壓,測量反向電流/2。/,與/;的算術平均值(zhí)則可表征瞬時腐濁速度.可從儀器上直接讀出。電流差/,-/2即為“孔(kǒng)蝕指數”
(2)失重掛片法
1)掛片(piàn)法對腐(fǔ)蝕試片規範的要求。在化學清(qīng)洗中所用的腐蝕試(shì)片要求具有(yǒu)較大的表麵積和較小的質量(liàng)。一般采用的標準試片為長45mm、寬20mm、厚2mm的矩形試樣,在距試片長邊8mm處的中間軸線上鑽直(zhí)徑2mm的孔,用以懸吊或固定試片。該試片表麵積為0.00207或20.66cm2a
所(suǒ)用試片應在磨床上(shàng)加工至(zhì)光潔度/<0.4Pn,用洗淨劑洗去油汙,用去離子水(shuǐ)衝洗幹(gàn)淨(jìng)後,用無水(shuǐ)乙醇清洗,再幹燥以備用。
216中央空調清洗技術
稱取試片的天(tiān)平其感量要求至(zhì)少為0.02~0.lmg的電子天平。
2)平行試樣的數量。為控製監測結果的偶然誤差,提高測量結果的準確性和重現性,要求采(cǎi)用(yòng)與被清洗係(xì)統中材質相同的試片,一個監測(cè)部位至少要有2片,同時應仔細地對試樣加以標記,以(yǐ)識別各(gè)試樣的成分、狀態、試驗(yàn)條件等。標記應當印跡清晰,易(yì)於區分,盡可能打印在非腐蝕麵或影響較少的部位上。化學清洗所用的試片采用在(zài)試片上(shàng)用(yòng)鋼字頭打印數字的方法。
3)表觀檢查。將腐蝕試片取出(chū)後,可用(yòng)肉眼、低倍放大鏡或(huò)金相顯微鏡對腐蝕試片的形態進行仔細地觀察和檢查,以判定腐燭類型(xíng),確定腐蝕程度。在觀察腐蝕試片時應注意以下幾方麵:
①材料(liào)表麵的顏色與狀態。
②材料表麵腐蝕產物的顏色、形態、類型、附(fù)著情況(kuàng)及分布。
③腐蝕介質(zhì)的變化(huà),如溶液的(de)顏(yán)色,溶(róng)液中腐(fǔ)蝕產物的顏色、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)質量法測定腐蝕速度。從腐蝕試驗前後的試(shì)樣質量差計(jì)算腐蝕速度〃[g/(m2•h)],公式如下:
平均腐蝕速度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(shí)間(h)。
由於(yú)各種(zhǒng)金屬材料的密度不(bú)同(tóng),即使是均勻腐蝕(shí),這種腐蝕(shí)速度單位[g/(m2•h)]並不(bú)能表征腐(fǔ)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。腐蝕率與平均腐蝕速度r之間的換算公式為
6=8.76—
P
第(dì)5章中央空調清洗方法及技能要點(diǎn)217
式中6——按深度計的腐蝕率(lǜ)(nim/a);
v——按失重計的腐蝕速度[g/(m:•h)];p-金屬材料的(de)密度(g/cm3)。
(3)電阻探針法
1)原理。在腐蝕體係中插人一個裝有金屬試(shì)片(piàn)的探(tàn)針,由於在腐蝕過程中,金屬試片的橫截麵麵積將因(yīn)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(yún)的,此時電阻的變化率就與(yǔ)金屬的腐蝕量(liàng)成正比。周期性地準確測量這種電阻的增加,便可計算(suàn)出金屬的腐蝕速率,在(zài)化學清洗中,可很好地監測腐蝕程度。把測量的電阻數據(jù)對時間作(zuò)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(chū)腐蝕速(sù)率r:
r=0.00927F—
A/
式中v---腐蝕速度(mm/a);
AT?——腐蝕(shí)計讀(dú)數(shù)變化(11);
Az—發生的電阻變化(huà)所經曆的時間(d);
F——探(tàn)針係數(隨探針(zhēn)類型不同,在0.5~25之間選
擇)。
2)應(yīng)用3電(diàn)阻探針法通常采用惠斯登電橋或凱爾文電橋(qiáo)測量電阻值(zhí)的變化,測量(liàng)過程簡單迅速。
用於測量的金屬試片,須采用與被清洗係(xì)統中的設備材質相同的材料。
環境介質的溫度(dù)、流速、流動方向、金(jīn)屬材(cái)料的(de)成(chéng)分和熱處理狀態和電極表麵製備等方(fāng)麵的變化及差別,以及在探針上存在的外來雜物等,都會影響測量(liàng)結果的精度和(hé)可靠性。一般來說,電阻探針法不適合監測局部腐蝕的情況
國(guó)外市場上的商品電阻探針腐濁速度測量儀有美國Magna公司生產的商標牌號(hào)為CorroSometer和英國Halfloc公司製造的儀(yí)表和探針(zhēn)等3這些測量儀大都有12個通道進行自動測量,可測量出0.0254^!!以下的腐蝕量。測量元件的材料可以是碳鋼、不
218中央空調清洗技術
鏽鋼、鎳基合金和鈦合金等。
(4)氫探針在化學清洗的酸洗過程中,特別是采用(yòng)無機酸進行清洗時,陰極反應均為(wéi)析氫反應。在這(zhè)種酸性介質中,由(yóu)於腐濁而在金屬表麵產生的氫離子或氫(qīng)原子向基體內擴散滲透,在空穴和夾雜處(chù)生成氫分子,從而使(shǐ)空穴膨脹,在金屬表麵產生氫(qīng)鼓泡。此外,溶入金(jīn)屬的氫(qīng)還會降低金屬延性,使金屬變脆。所以在化學清洗時,進行滲氫的監控(kòng)是很有(yǒu)必要的
1)原理。氫(qīng)探針(zhēn)有基於(yú)力學原理的壓力型和基(jī)於電化學原理的真(zhēn)空型兩(liǎng)種。壓(yā)力型氫探針由於從安裝完畢到投入運行所需的時間較長,不(bú)適宜在化學清洗中應用(yòng)。
基於電化學原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壓(yā),使之保持在氫原子很容易離子化的電位區間。在探針(zhēn)前端(duān)有一個由(yóu)金屬片製成的試片,試片內(nèi)表麵(miàn)與NaOH溶液接觸,外表麵與(yǔ)腐蝕介質接觸。試片外表麵(miàn)腐蝕生成的氫原子可(kě)以擴散再通過試片而進入探針內部。
在鋼管內壁表麵與(yǔ)Ni/NiO電極組成的原電池內,氫將在鋼表麵被氧化成氫離?。測量(liàng)該原電池電流,可以(yǐ)求得從探針外部擴散通過試片滲人的氨量。由(yóu)此則可監測(cè)析(xī)氫腐蝕的程度。
2)應用。氫探針可(kě)用(yòng)於監測碳鋼或低合金鋼在(zài)某些介質中遭受到的(de)氫損傷(shāng),即氫裂、氫脆或(huò)氫鼓泡。氫探(tàn)針反映的是(shì)滲氫速度,實(shí)際上測定的是表征全麵腐(fǔ)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(de),但對腐蝕變(biàn)化的響應很慢。雖然氫探針不能定量測定氫損傷,但可作為氫損(sǔn)傷(shāng)的(de)相對嚴重(chóng)程度評價的一(yī)種(zhǒng)有效方法。
(5)電偶腐蝕探針電偶腐蝕(shí)探針是利用電化學方法,用零阻(zǔ)電流(liú)表測量浸(jìn)於同一環境的偶接金屬之間流過的電偶(ǒu)電流與陽極性金屬的溶解電(diàn)流。根(gēn)據具體腐蝕的特性可以確(què)定電偶電流與陽極性金屬的溶解電流(腐蝕電流)之間的簡單數學關係(xì),從而可以得出電位較負的(de)陽極(jí)性(xìng)金屬的腐蝕速度。
第5章屮央空調清洗方法及技能要點219
利用電偶腐蝕探針(zhēn)可測量雙金屬(shǔ)腐蝕,在化學清洗過程中針對不同材質組成的設備,可采用電偶腐燭探針進行腐蝕監(jiān)測。
1)原理。我們假定測量了電偶電流並確定了腐蝕電流,陽極性金屬的腐蝕損耗識就可(kě)以根據法拉第定律進行計算:
W=KJ,t
式中w——金(jīn)屬的失重(g);
K—所測金屬的電化當量(g/C);
I,——腐蝕電流(A);t--時間(s)o
如果腐蝕是均勻的(de),腐蝕速度、則(zé)可按下式計算:v=315KJ,/dA
式中4—陽極金屬麵積(cm2);
d--金(jīn)屬密度(g/cm3);
v--均勻腐蝕速度(mm/a);
K--電化當量(g/C);
K--腐蝕電流(A)0
對於合金,電化當量(/□可(kě)由F式(shì)計算:
K二y元素含量(%)X元(yuán)素原子(zǐ)量
"96500X元素變價
2)應用。電偶腐蝕探針一般由兩(liǎng)支不同金屬的電極製成,結構簡單。它可以靈(líng)敏(mǐn)地顯示陽極金屬的腐蝕(shí)速度、介質組成、流速或溫度等環境因素的變化。
電偶腐(fǔ)蝕探針測量不需外加電(diàn)流,即可以測得瞬(shùn)時腐燭速度的(de)變化。但需注意的是電偶腐燭探針測得的結果一般隻能進行相對的定性(xìng)比較(jiào)。一(yī)般情況(kuàng)下,電偶腐蝕探針(zhēn)監測的目的大多是捕捉和顯示與設(shè)備相(xiàng)關聯的腐蝕(shí)信息。
2.腐(fǔ)蝕量的計算
在中央空調化學清洗過程中(zhōng)進行腐蝕監測時,計算腐蝕量最(zuì)常用的是使用(yòng)重量(liàng)法:重量法的計算可參(cān)見前文“失重掛片法”部分。但對(duì)於設備和大(dà)型試件等不便於使用重量法的時候(hòu),或有
220中央空調清洗技術
時為了了解局部腐蝕的情況,則可(kě)以測量試件的腐(fǔ)蝕失厚、孔蝕深度和析氫量(liàng)、
(1)失厚測量測量腐(fǔ)濁前後(hòu)或腐濁過程中某兩時刻的試樣厚度.可直接得到腐蝕損失量,單位時間內的(de)腐蝕失厚即為腐濁率目前采(cǎi)用的方法主要有渦(wō)流法、超聲波法、射線照(zhào)相(xiàng)法和電(diàn)阻法等。
如果氧化膜可以(yǐ)被陰極還原,在已知還原反應(yīng)的前(qián)提下,可根據(jù)還原(yuán)膜所消耗的電量按照法拉第定律計算膜的厚度,此即陰極還原法。可適用於實驗室中監測化(huà)學清洗中的(de)腐蝕情況。
(2)孔蝕深(shēn)度測量測量孔蝕深度的(de)方法主要有:用配有剛性細長探針的微米規(guī)探測孔深;在金相顯(xiǎn)微鏡下觀測試樣蝕(shí)孔(kǒng)截麵的磨片;以(yǐ)試樣(yàng)的某個未腐蝕麵為基(jī)準麵,通過機械切削達到的濁孔底部以測量孔深.再分(fèn)別用顯微鏡觀察(chá)未(wèi)受腐蝕(shí)的濁(zhuó)孔外緣和蝕孔底部的情況,以測量孔(kǒng)蝕深度等。
一般采用綜合(hé)孔蝕密度、蝕孔直徑和孔(kǒng)蝕深(shēn)度的方法來表示孔蝕的嚴重程度。也可用孔蝕係數來表示。然(rán)後(hòu)由下式計(jì)算出金屬的腐蝕(shí)量『(g)。
W=MVli2(P-P^/4\nT式中1'h2—量氣管上測得的析氫體(tǐ)積(cm3);
M--金屬相對原子質量(g/mol);
n——金屬離子價數;
P——氣體總壓力(Pa);
Ph,o——飽和水蒸氣壓力(Pa);
T—溫度(丈)。
但須注(zhù)意的是,由(yóu)於氣體體積與溫度密(mì)切相關,因此測量時必須嚴格控製恒溫。
3.除垢率(洗淨率)的測定
除垢(gòu)率(lǜ)的測定可(kě)由下式計(jì)算:
A-
xlOO%
第5$中央空調沾洗方法及(jí)技(jì)能要點221
式中.4——除垢率;
Wo——清洗前單(dān)位麵積的(de)結垢量(g);
%——清洗後單位麵積的結垢量(g)。
對於在清洗後易觀測的設備,可由(yóu)單位麵積上垢的脫除及金屬本色的露出率(洗淨率)來評價清洗效果。
此外,還可采用在分析垢(gòu)樣的組分後,選擇一種離子在化學清洗(xǐ)中進行監測,根據該種離子的濃度增加與其在垢樣中含量的(de)對比(bǐ)來確定被清洗係統的洗淨率(lǜ)。在大多(duō)數情況下可選作為(wéi)衡量(liàng)的標準。
4.鈍(dùn)化效果的測定
鈍化是防止中央空調設備因清洗引起(qǐ)設備二次腐蝕的最重要(yào)的環節。是否形成了完整的鈍化膜是評定清洗(xǐ)效果(guǒ)好壞的一項(xiàng)重要指標。
(1)由腐(fǔ)蝕試片評(píng)價鈍化效果當係統中充滿(mǎn)鈍化劑時,將腐蝕試片(經(jīng)酸洗)懸(xuán)掛於(yú)鈍(dùn)化(huà)液箱和(hé)被清洗係統中,由試片表麵狀況和必要的試驗評價鈍化效果。
1)大氣法。將經過鈍化的試片(piàn)暴露在大氣中,使其可充分受到各種大氣條件的侵襲,在自(zì)然(rán)條件下觀察試片的生鏽期。采(cǎi)用此法,時(shí)間周期較長,而(ér)且觀測結果應(yīng)與各種氣象資料進行綜合分析。一般在現場不采用這種方法。
2)濕熱箱法。用濕熱箱(xiāng)法可快速檢驗鈍化膜的防(fáng)鎊能力。濕熱試驗主要用於模擬熱帶地區的大氣條件,在高溫高濕條件(jiàn)下(xià)能加速電偶(ǒu)腐蝕(shí),達到快速評定(dìng)的效果
采用高溫高濕試驗時(shí),溫度可控製在55±21,相對濕度為98%-100%,並在55T下(xià)保持8h,然後停止加熱,自然冷卻至室(shì)溫,閉箱(xiāng)16h,記錄試片出現鏽點的時間與(yǔ)程度:
在沒(méi)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(bǎo)和狀態。一般在相(xiàng)對濕度接(jiē)近100%的情況下,試片在兩周內不應出現鏽點。
在進行一定時期的試驗後(hòu),稱(chēng)量試片,可由質量的變化計算
222屮央空調清洗技(jì)術
腐濁速度:大氣腐濁的評價為:如腐濁速(sù)度(dù)<0.05mm/a,為鈍化效果好;腐蝕速度>0.5mm/a.則(zé)鈍化效果(guǒ)不理想;腐蝕(shí)速(sù)度>1.25mm/a.則鈍化(huà)不成功(gōng)。
3)硫酸銅法(fǎ)。該法(fǎ)操作簡單,不需要專門的設備,在化學清洗中評定鈍化效果吋(duò)快速、準確,非常適合於現場操作。
硫(liú)酸銅法(fǎ)是將30%的(de)硫酸銅(tóng)中(zhōng)和到(dào)近中性,將其滴加到試片上,觀察在多長時間(jiān)不出現鍍(dù)銅現象。一般(bān)時間應大於20s。
硫酸(suān)銅(tóng)滴(dī)加液配合比組成如下:
組分組成
CuSO4•5H;O41g/L
NaCl35g/L
0.1mol/LHCI13mol/L
4)電化學法、対鈍化液中的試樣進行線性極化測域,對比未(wèi)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)。
此外.電化學法還有其他(tā)的一(yī)些加速試驗的(de)方法,如電解腐蝕試驗(EC試驗),陰極氧化膜的FACT試驗,以及陽極接口鈍化膜的陰(yīn)極破(pò)壞(huài)試驗等。
(2)由飽和蒸(zhēng)汽含量評(píng)價鈍化效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(yòng)水(shuǐ)中氫測量蒸汽凝結水的含氫量。
«h2<?,
V(mm/a)=——x3.14x10^
.4
式中《H2—實測(cè)得到的蒸汽含氫量(Fi&/kg);
Q——測量時的係統(tǒng)循環量(t/h);
4—參與化學清洗和鈍化的表麵積(n?)D
(3)膜厚的測量(liàng)及對鈍化膜的測量對清洗後割取的鍋爐管(guǎn)樣和腐(fǔ)蝕片表麵膜進行檢驗,可直觀地評價鈍化質量(liàng)。
用電鏡可測知鈍(dùn)化膜的厚度,通過能譜分析可得知其主要成分。通常鈍化膜的厚度為nra(納米(mǐ))級,不足lpn。但是也有
第5章屮央(yāng)空調消洗疔(dīng)法及技能要點223
厚達上的,例如由酸性磷酸鹽形成(chéng)的(de)轉化膜(mó)即(jí)是。一般每微米表(biǎo)麵膜的質量為2.5g/m\
用橢圓儀測(cè)量金屬氧化膜引起的偏振光反射也可測量(liàng)nm級的鈍化膜(mó)。
對鈍化液中的試樣(yàng)進行線性極化測量,對比未進行鈍化(huà)處理的試(shì)樣或酸洗的試樣,由(yóu)所測的久值,可以相對比較鈍化效果。這種方法更適合於不(bú)同鈍(dùn)化劑鈍化效果的相對比較a
5.除油(yóu)效果的測定
清洗中除油效果的評定可通過直接(jiē)測量清洗前後的油含量(liàng)來進行。也可單獨對清洗後設備表麵的含(hán)油量進行測(cè)定。
含油(yóu)量(liàng)的測定可利(lì)用有機溶劑萃取堿洗液中的油質,用(yòng)重(chóng)量法測得油質含量(liàng)。
先用一定量的堿洗液對試件進(jìn)行堿洗後,量取1OOO,nL的堿洗液倒人2000raL的分(fèn)液漏鬥中,加20mL正己烷,先加人(rén)lOmL1:1H2SO4使pH值為1.0左右,再加人30ml,正己烷振(zhèn)蕩2~3min,澄清10mm,待正(zhèng)己烷和水分層(céng)後,將水倒入(rù)燒杯中以備再次萃取。在正己院(yuàn)層中加人lOOmL乙(yǐ)醇溶液,振蕩2~3min,澄清5min,待正己烷分(fèn)層後,將正己烷移人充分幹燥(zào)的燒杯中,將乙醇(chún)傾出,再將(jiāng)幹燥燒杯內的水層重複萃取兩次。將幹燥燒杯中的正己烷置於蒸發(fā)皿中,在通風櫃裏用水浴或紅外線燈蒸發(fā)正己烷後,在(zài)100〜105T的烘箱裏幹燥30min,再在幹燥箱裏冷卻30n.in後(hòu)稱重。
式中a---蒸發皿用前的質量(g);
b——蒸發正己烷後蒸(zhēng)發皿的質量(g);
S--試樣體積(L);
G--含油量(mg/L)。
6.其他清洗效果的測定
在進行一些(xiē)特殊情況(kuàng)的清洗時,可采用其他的一(yī)些評(píng)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(céng)堵塞的中央空調換熱器的管束,進行化學清(qīng)洗時,可通過測定清洗前後管道的通透率(lǜ)來評價清洗效果。有時(shí)也可選用水泵的壓力降(jiàng)低率(lǜ)來評價。
5.1.6中央空調水係統清洗實例
實例(lì)一:XX市XXX卷煙廠中央空調水係(xì)統的化學清(qīng)洗
1.設備情況及(jí)清洗要求
該(gāi)廠中央空調設備有6台冷凝器,該組設備的冷卻水(shuǐ)係統是敞開式的,因此在循環中隨著水分的(de)蒸發、風幹,水中溶解鹽的濃度增高,一些鹽因飽和而析(xī)出,而某些鹽則因受熱麵加熱產生化(huà)學反應,生成一(yī)些難溶的垢,設備的冷(lěng)卻效率僅為原來的45%。廠方要求(qiú)清洗除垢(gòu)率達90%以上,清洗後(hòu)係(xì)統(tǒng)冷(lěng)卻效率提高到原效率的80%以上。
2.清洗工藝
針對上述(shù)情況和要求采用了如下清洗工藝:
(1)水衝洗(水壓檢測)水衝洗的目的是清除係統內雜質,檢測臨時係統連接情況,為酸洗做準備。
(2)殺菌除藻殺菌除藻的目的是殺死係統內細菌及藻類,以保證酸洗順利進行。
使用藥品:LX-W058殺菌滅藻劑,濃度(dù)為30x10—6;LX-W056黏泥剝離劑,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(qīng)洗下(xià)來的(de)黏泥等汙物消除。
(4)酸洗酸洗的(de)目的是除去係統內的(de)水垢及雜質等,達到清洗要(yào)求。
使用(yòng)藥品:氨(ān)基磺酸(suān)5%;LAN-8260.5%;硫脲0.3%_
測試項目:
第5章中央空(kōng)調(diào)清洗方法及技能耍點225
酸濃(nóng)度1次/30min
三價鐵離子濃度丨次(cì)/30min
總鐵離子濃度1次(cì)/30min
銅離子濃度1次/30min
時間:6~8h_
(5)水衝洗此次水衝洗(xǐ)的目的是除去殘留酸洗液和係統中脫(tuō)落的固體顆粒,pH值接近中性時,停(tíng)止衝洗。
(6)中和鈍化預膜中和鈍化預膜的目的是防止清洗後處於活性狀態的金屬表麵產生(shēng)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(mó)。
使用藥品(pǐn):LX-Y102預膜劑。
時間(jiān):24h。
3.鍍銅現象的(de)處理
當用以上工藝對該組第一台設備(3號冷卻器)進行清洗時(臨時配管如圖(tú)5-2所示),在進行酸(suān)洗4h後,就產生了鍍銅現(xiàn)象,即在酸槽中的碳鋼掛片(piàn)析出了(le)一層銅,溶液呈現藍綠(lǜ)色,其銅離子的濃度(dù)為362xlO-6。針對這一現象馬上將清洗液排出,重新添加酸洗液,又經2h的清洗,掛(guà)片上的銅被洗下,同時係(xì)統內的垢也基本清(qīng)洗幹淨(jìng),停(tíng)止酸洗(xǐ),繼續以後的清洗(xǐ)工藝(yì)3
水蒸(zhēng)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(chù)理消除了鍍
226中央空調清洗技術
銅,但這種(zhǒng)清洗工藝增加了(le)酸(suān)洗液的投入量,也加大了非銅材質設備的腐蝕(shí),:,因此,此後5台設備的清洗采用了新的工藝,具體做法是:
水衝洗殺菌除藻一加氨除(chú)銅一(yī)>水衝洗一•■酸洗一>水衝洗中(zhōng)和鈍化預(yù)膜
即在第二步殺菌除藻之後加(jiā)入了一定(dìng)量的含氨清洗劑,用氨與設備中的銅離子(zǐ)絡合,洗去垢物中存在的大量銅離子,以減少在(zài)酸洗(xǐ)中銅離子(zǐ)濃(nóng)度,預防鍍銅現象的發生。經(jīng)過(guò)這樣的改(gǎi)進,以後5台(tái)設備的清洗(xǐ)均很順利地完成,再未出現(xiàn)鍍銅現象。
實例二:XXX商廈中央空調水
係(xì)統的化學清洗
1.設備(bèi)情況及清洗要(yào)求
xxx商廈的中央空調是大連三洋(SANYO)生產的溴化(huà)鋰機組,為大樓提供製冷和供熱。其中冷凍水總容積為120m3,冷卻水的總容積為(wéi)40m3,冷凍水管同時承擔冬季采暖供熱工作。該中央空調係統運行3年後,係統內聚集了大量的水垢(gòu)、鏽垢、微生物及藻類等,嚴重影(yǐng)響(xiǎng)了係統的(de)熱交換效(xiào)率,造成(chéng)中央空調製冷效率下降(jiàng)、水流量減小、能耗(hào)增大(dà)。為節省能源,延長設備(bèi)的使用壽命(mìng),使其發揮原有的效率,必須對中央空調水側全係統進行化學清(qīng)洗除垢。
2.汙垢原因分析
因大廈中央空調(diào)係(xì)統日常(cháng)使用的猶環(huán)水為鈉離子交換樹脂(zhī)處理後的去離子水。係統中使用的猸環水從未進行加藥處理,水中含有(yǒu)一定濃度的Ca2\Mg2+、Na\K+等(děng)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,易使CaCO3、MgO、CaSiO3等沉澱從(cóng)水中析出,沉澱在(zài)係統內的不同部位形成水垢。而水垢的溶解度與溫度成反比,溫度的升高可導致(zhì)其溶解度的(de)下降。另(lìng)外,當水中(zhōng)含有其他離子時,Ca2\Mg2+離子(zǐ)的溶解度也(yě)會受到影響而降低。
第5孝中(zhōng)央空調請洗方法及技能耍點(diǎn)227
3.垢型分析及清洗對策的確定
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汙垢而又無損設施的最佳清洗劑配(pèi)方。
根據垢樣檢驗報告,汙垢由普通水(shuǐ)垢、氧化鐵鏽垢、灰(huī)土、藻類、細砂等礦物質汙(wū)垢組(zǔ)成。垢質堅硬,密度較高,紅(hóng)褐色,分層不明顯,垢在受熱麵(miàn)上沉積基本均勻,平均垢厚0.26mm,係(xì)統腐(fǔ)蝕大部分(fèn)為均勻腐蝕,腐蝕坑深度為0.】~0.16mm
根(gēn)據垢的組成製定清洗工藝:預膜一*酸洗_>酸.洗後水衝(chōng)洗一*■中和鈍化。
具體操作分為兩步:①預(yù)膜和酸洗,重(chóng)點解決設備在化學清洗過程中的緩蝕和水垢、鐵鏽的清除問題(tí);②在係(xì)統內未發現浮鏽(xiù)產生的情況下,直接(jiē)進行中和和純(chún)化。
根據垢樣分析,此次清洗選用的化工(gōng)原料(liào)有緩蝕劑、高效滅藻劑、31%(質量分數(shù))HC1、80%(質量(liàng)分數)水合肼、Na2CO3、NaOH,NaH2PO4和滲透劑等。
4.清洗(xǐ)操作過程
在清洗過程中,整個商廈中央空調冷凍水係統和冷卻水係統是分別進行清洗的。在中央(yāng)空調(diào)係統的總補(bǔ)給水箱處連接進液管,通過專用的(de)清洗劑配製計量(liàng)槽和清洗(xǐ)專用泵共同構成加藥係統,通過中央空調的(de)自循環係統進行化學清洗,為避免循環(huán)清洗係統出現短路情況,應根據不同部位的工藝性質,分別單獨開啟或關閉,以保證(zhèng)中央空調係統的任何部位都能夠得到充分(fèn)地(dì)清(qīng)洗而無清洗死角-
在全係統設備停止運行後,根據係統的實際情況(kuàng)配臨(lín)時(shí)管線。安裝結束後,對循環係統進(jìn)行反複調整,然後(hòu)進行冷凍排(pái)汙放水,關閉頂接排氣管,造成(chéng)係統內人為的負壓,用物料泵直接(jiē)在排氣管處輸(shū)送預(yù)膜藥。當係統內預(yù)膜藥劑濃度為8000mg/L,助劑綜合活化度為6446mg/L時為理想預膜狀態、
3h後(hòu)預膜完成,開始在商廈頂層進行(háng)物料泵及輸送管(guǎn)道的連接,將配製好的清洗液經物料泵在排氣管處打入冷凍水係統,
228中央空調(diào)済洗技術
4h加藥完畢;冷凍水係統開始循環,用冷凍水係統排汙管和消防水(shuǐ)管向冷(lěng)凍水係統補水,這時清洗液濃度(dù)為(wéi)5.62%,LOmin後發現冷凍水係(xì)統內因藥劑(jì)與汙垢產生的氣體量(liàng)較大,在一定程度上影響補水進(jìn)度,因而進行排氣。2h後,冷凍水補(bǔ)進水完成,循(xún)環正常,排氣量也趨於(yú)正常,循(xún)環清洗15h後冷凍水係統的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%,即酸的濃度差值趨近於0,酸洗結束,排放清(qīng)洗廢液。
在冷(lěng)凍水係統開始循環清洗的(de)同時,排放冷卻水係統的水,並在另一(yī)位置安裝一個物料輸送係統,輸入0.5%的(de)水合肼預膜2h後,再(zài)輸送6.7%的清(qīng)洗液,2h後冷卻水係統(tǒng)補水完畢,係統開始循(xún)環,檢查係統無泄漏318h後冷(lěng)卻水係統基(jī)本無氣體產生,化驗(yàn)結(jié)果濃度差值趨近於0,酸濃度一直穩定在2.45%,酸洗結束:
待冷凍水及(jí)冷卻水係(xì)統酸洗廢液排放(fàng)結束後,分別加入配製好的中和鈍化藥劑進行循(xún)環(huán),中和鈍化時間:冷凍水係(xì)統4h,冷(lěng)卻水係統5h」在各自的不(bú)同鈍化時間內,當pH值等於10時,排放廢液_另外,在中(zhōng)央空調(diào)清(qīng)洗後,冷凍水和冷卻水係統中按(àn)工(gōng)藝要(yào)求分別加入水質處理藥劑,以減緩重新結垢的速度。
5.清洗過程的分析監測
(1)預膜(mó)監測預膜是(shì)否均勻完整,通常以比色觀察法來判(pàn)斷,每lOmin進行一(yī)次,在循環終點處(chù)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(yòng)中和滴定法測定酸濃度,並計算濃度差值,當濃度差(chà)值趨於0時,說明中央空調係統內的反(fǎn)應速度(dù)趨近於0,垢的溶解趨於完全,殘餘垢也趨於0,
2)Fe1'的測定(dìng)3由於清洗液中含有有效(xiào)的緩蝕劑,對金屬單質的緩蝕率在99.2%以上,可(kě)以認為溶液中的(de)Fe3+來源就是氧化鐵。每0.5h測定一次Fe3+的濃度,當Fe3+濃(nóng)度差趨於0時,說(shuō)明氧化(huà)鐵垢趨於全部溶(róng)解
第S草屮央空調清洗方法及技能要(yào)點229
3)腐蝕速(sù)度的測定為了有效地(dì)監控中央空調(diào)係統在(zài)化學清洗中的腐(fǔ)蝕情況,可根據、工業設備化學(xué)清洗質量標準》(HGT2387—1992)中有關腐(fǔ)蝕率及腐蝕量的測定來執行。在本例清洗過程中(zhōng)采用了和係統材質完全一樣(yàng)的A3鋼的測定材質,試片的懸掛位置是(shì)清洗槽前麵(miàn)左側2/3處,清洗後經(jīng)測定,該(gāi)商廈中央空調水係統清洗的腐蝕(shí)率為0.789g/(m2-h),符(fú)合清洗標準。
(3)中和監測在中央空調係統內的循環(huán)終點處測定pH值,當pH值>7時中和工序完成
(4)鈍化監控鈍化(huà)條件一般要求pH值在10~12範圍內,通(tōng)過(guò)循環終點測定pH值來調整中央空(kōng)調清洗係統內(nèi)的(de)pH值,使鈍(dùn)化效果達到最佳條件。
6.清洗效果的評(píng)價
清洗後的中央空調全係統除垢率大於90%,腐蝕(shí)速率達到國家標準,中央空調係統恢複工藝參數在85%以上:全部清洗時間(jiān)為48h,溶解並清除全係統中的(de)汙垢約1297kg。
5.2中(zhōng)央空調通風係統的清洗
在本書第(dì)3章的內(nèi)容中,我們對中央空調通風係統的汙染及危害有了具體的了(le)解。這裏(lǐ),我們來了解中央(yāng)空調通風係統的清洗方法以及一些注意事項,
5.2.1風道清洗流程
中央(yāng)空調風道(dào)的清洗流程大致一般為:檢查通風係統y測試室內空氣品質選擇清洗設備清洗通風管道。
1.檢查通風係統
在中央空調通(tōng)風係統清洗前.應根據(jù)國家檢測標準對空調係統進行檢測.了解空調通風設備的概況(kuàng)、數量、風量等情況;.檢查風管內的II生情況,用監控設備對風管(guǎn)內(nèi)部表麵的汙染物進行偵察及錄像對所獲(huò)的錄像資料進行編號、記錄(lù)和存檔,根據施
230中央空調清洗技術(shù)
工圖紙(zhǐ)結合錄像資料的情況由工程技(jì)術人員做出具體詳細的施工方案,
2.測試室內空氣品質
U)相關(guān)標準的(de)規定室內空氣品(pǐn)質的測試應依照以下相關標準的規定:
《室(shì)內空氣中可(kě)吸入顆粒物衛生標準》(GB/T17O95—1997)。
《室(shì)內空氣中細菌總數衛生標準》(GB/TUO93—1997)。
《公共場所空氣微生物檢驗方(fāng)法細菌總數測定》(GB/T18204.1—2000)。
《室內空氣質量標準》(GB/T18883—2002)。
《公共場所衛生監測技術規範》(GB/T17220—1998)。
《公共交通等(děng)候室衛生標準》(GB9672-1996)o
(2)執行要求一般由(yóu)甲方指定的第三方檢驗部門進行室(shì)內空氣(qì)品質采樣和測試,並把檢驗結(jié)果保存,待完工後,重(chóng)新檢測,作為清洗和消毒效(xiào)果的對比(bǐ)和分析。
3.選擇清洗設備
中央空調通風係統所需的檢測(cè)、清洗設備前文我們已做了(le)解。可視具體情況(kuàng)做相應的選擇。
4.清洗通風管道
中央空調(diào)通風管道(dào)的清洗即通常所說的清掃、除塵(chén)除汙。
(1)清洗(xǐ)方法
1)主風管路的清洗。中央(yāng)空調通風係統(tǒng)由新風機組、新風(fēng)管路、送風管路、回風管路(lù)四大部分組成。
新風管路(lù)內部的清洗是一(yī)項十分(fèn)細致的工作,必(bì)須徹底清洗幹淨,因為(wéi)新鮮空(kōng)氣(qì)最終是通過這裏送人室內的。
清洗時,機器人在監控攝像機的監控下(xià),對風管四壁(bì)的情況-目了然,氣(qì)動刷對四壁的(de)灰塵(chén)進行(háng)往返的洗刷,吸力強大的吸塵設備在風管的指定位置把清洗下的灰塵吸人到(dào)集塵袋中,並保
證清洗期間風(fēng)管持(chí)續處於負壓狀態。
第5煢中(zhōng)央空調清洗方法及技能耍點231
為了保證所清洗的風管持續處於負壓狀態,有效防止灰塵外泄,與清洗無關的(de)管路和風口要采取一定(dìng)的措施進行封堵處理。
在風管中(zhōng)有時會有一些建築垃圾如磚塊、隔熱海綿等,在使用機器人對通風管道監測錄像時就會(huì)發現,這時要采用一些特殊(shū)的(de)工具安裝在機器(qì)人上,把這(zhè)些物體清理出來。如果遇到特大物體,則需另(lìng)開(kāi)孔取出。
所有清洗操作都必須現場記錄,對清除(chú)的灰塵和異物應編
圖5-3空調主風管清洗示意圖
2)回風管路清洗。回風管路是整個中央空調通風(fēng)係統中汙染(rǎn)最嚴重的地(dì)方(fāng),灰塵量大大超標,清洗工(gōng)作量也成倍增加清洗方法和主風管路的清洗一樣。
3)新風(fēng)機組的(de)上端清洗(xǐ)。新(xīn)風機組的上端(duān)有風管的阻風(fēng)門(mén)和消聲器(qì),積塵量也很(hěn)大,可使用軟軸驅動電動刷進行清洗,用大功率吸塵器過濾除塵。
4)不同(tóng)管徑(jìng)風管的清(qīng)洗方法
①大管徑管道的清(qīng)洗:對大(dà)管(guǎn)徑(jìng)管道應使用機器人的加長(zhǎng)臂(bì),並安裝上氣動刷進(jìn)行清洗。所用的氣(qì)動刷要根據圖紙中不(bú)同
232中央空調清洗技術
尺寸的管道內徑,選用相應尺寸的氣動(dòng)刷進行清洗:
②小於300mm管道的清洗:此類管道可采用快速氣動(dòng)清洗
器進行清洗,一般可以在5min內清洗30m管道,其中包括200mmx300mm的矩形管道清洗。
5)不(bú)同形狀(zhuàng)的風管清洗方法。風管的形(xíng)狀有矩形、圓形,清洗機器人(rén)由相應的氣動發動機配合相應的刷子進行清洗,矩形氣動(dòng)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(xiàng)是徑向的。根(gēn)據現場實際情況選用不同的氣(qì)動發動機。
6)不同方(fāng)向的風管清(qīng)洗方(fāng)法。對於豎管(垂直管)一般采用SQD氣動刷進行清洗(xǐ),該設備是(shì)為(wéi)清潔較(jiào)大尺寸(cùn)、垂直的矩形和圓(yuán)形管道而設計的施工時從上到下(xià)清潔垂直管道,末端用大功率的吸塵器過濾除塵,一般清洗長度為30m,采用一定措施後最長可清(qīng)洗60m,
7)其他(tā)部位的清洗方法。對出風口(kǒu)、支管、消(xiāo)聲器、風門等采用單人操作(zuò)的軟軸驅動電動刷進行清洗(xǐ),可以達到(dào)預期的清洗效果。
5.清洗效果的檢(jiǎn)查驗收
通風管道清洗結束後,采用機(jī)器(qì)人的監測係統對風(fēng)管內部(bù)清洗情況進行錄像(xiàng),編號(hào)、登(dēng)記(jì)、存檔:這項工作十分重要,也是以後提供給(gěi)甲方的重要依據:
風管內部必須(xū)清洗幹淨,清洗質量(liàng)必須達到國家標準《空調(diào)通風係統清洗規範》(GB19210—2003)規定的殘留塵粒量(liàng)
l.()g/m2以下。通知甲(jiǎ)方人(rén)員到現場,按標準(zhǔn)要(yào)求的目測法和稱(chēng)重法進行驗收簽字,確認清洗效果,準備進行消毒工作。
5.2.2通風係統的(de)消(xiāo)毒
中央(yāng)空調常用的消毒方(fāng)法有物理消毒法和化學消毒法兩種(zhǒng)
1.常用的物(wù)理消(xiāo)毒法
常用的物理消毒方法有紫外線、過濾.高壓靜電、激光、射(shè)
第5$'屮夾空調(diào)淸(qīng)洗(xǐ)方法及技能要點233
線(xiàn)、光(guāng)觸媒等消毒方法.這裏我們(men)主要了解常用的紫外線消毒法。紫外線是一種電磁波,波長(zhǎng)在10~400nm之間,可分為A、
B.C和真空四個波段,其中以C波段殺菌效果最好=
目前.常用的殺菌燈為石英管低壓汞蒸氣燈,其發出的紫外
線95%的波長為253.7nm,可以殺滅各種微生(shēng)物,包括(kuò)細菌繁殖體、芽(yá)孢、分枝杆菌、病毒、真菌和支原體等。
紫外(wài)線福照能(néng)量低(dī),穿透力弱,僅能殺滅直接照射到的微生物,因此,消毒時應使(shǐ)消毒部(bù)位(wèi)充分暴露於紫外線照射下,紫外線消毒的適宜溫度範圍是20-40^,溫(wēn)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,消毒環境的相對濕度低於80%為好否則,應(yīng)適當延長照射時間。
用紫外線殺滅被有機物保護的微(wēi)生物(wù)時,應加大照射劑th
2.常用的化學消(xiāo)毒法
(1)常用的消毒劑中央空調(diào)通風(fēng)係統常(cháng)用的消毒劑(jì)分類見表5-9。
表S-9常用的消毒(dú)劑分類
分類方法類型說明
根據化學消毒劑對微生物的殺高效消毒劑可殺滅親脂病毒(有脂質胞膜(mó)病毒)、細歯繁(fán)殖體、真菌孢子、親水病毒、分枝杆菌和細闌芽孢:空氣消毒常用的有過氧化氫、過氣乙酸、二氧化氯、含氯類(如次氯酸鈉、次氯酸(suān)鈣,:氯異(yì)氣尿酸鈉、三氯異氰(qíng)尿酸鈉等(děng))、含溴類(lèi)(如二溴海因)消毒劑等(děng)
滅種類和效果分類中效消毒劑可殺滅除細菌(jun1)芽(yá)孢以外的其他上述微卞物.常用的有(yǒu)醇類(如(rú)乙醇、乙丙(bǐng)醇(chún))、含碘類(如(rú)碘伏(fú)、碘酒)、酚類(lèi)(如來蘇爾(ěr))消毒劑
低效消毒劑隻能殺滅(miè)親脂病毒、細菌繁殖體和部分茛菌,常用的有新潔爾滅、潔爾滅、洗必(bì)泰
234中央空調清洗技術
(續)
分(fèn)類方法類型說(shuō)明
醛類消毒劑-般用(yòng)於(yú)空氣消毒,很少用於一般物體表麵的消毒
過氧化物類消常¥的過氧化物類消毒劑有過氧乙酸、過氧
毒劑化氫、臭氧:5氧化(huà)氯等,常用於空氣消毒
1)含氯消毒劑。最常(cháng)用的有次氯酸鈉、次氯
根據化學消毒劑的成分和性質分(fèn)類鹵素類消毒劑酸鈣、漂(piāo)白粉、二氯異氰(qíng)尿酸鈉、三氯異氰尿酸等(děng)2)含溴消毒劑。以二溴二甲基(jī)乙內酰脲(二
溴海因)為代表(biǎo)
3)含碘消毒劑.以碘伏為代(dài)表
醇類消毒劑醇類消毒劑以乙醇為代表
季銨鹽(yán)類消毒季銨鹽類(lèi)消毒(dú)劑以笨紮溴胺和苯紮氯胺為代
劑表(biǎo)
酚類消毒劑常用的(de)有苯酚和煤酚皂溶液(yè)
(2)常(cháng)用的消毒用工具中央空調通風係統的消毒,關係(xì)到人們、環境的健康和安(ān)全,建立一套(tào)行之有(yǒu)效的具有可操作性的消毒(dú)行業標準是完全必要的。
可用於中央空調通風係統的消毒工具很多,較好(hǎo)的辦法是采用機器人上安裝加壓噴霧器進行噴灑(sǎ)消毒使用(yòng)另外一個獨立的氣泵通過控製閥連接到風刀上(shàng),把消毒劑通過(guò)噴嘴均勻地噴(pēn)灑到管壁內部,這樣就可以殺(shā)死每一個角落裏(lǐ)的細菌,從而達(dá)到徹底消毒的效果。圖54所示為(wéi)消毒氣泵及風刀。
(3)常用的消毒方法常用消毒劑的施(shī)藥(yào)方(fāng)法有如下幾種。
1)機器(qì)人操作消毒(dú)法。中央空調消(xiāo)毒采用機器人(rén)安(ān)裝加壓噴(pēn)霧器進行噴灑消毒。對(duì)小口徑管線則采用安裝(zhuāng)在推杆(gǎn)上的加壓(yā)噴(pēn)霧器進行噴(pēn)灑消(xiāo)毒:
2)風刀消毒法、風刀消毒技術采用高壓氣泵與(yǔ)風刀的高壓
第5章中央空調清洗方法及技能要(yào)點235
氣刀式噴頭結合=采用行業最(zuì)先進的高壓噴霧,利用氣動力學,通過特有的技術(shù),產生霧狀氣體、再通過噴頭反複吹幹,不會(huì)使金屬(shǔ)管道腐濁,不留異味、采用衛生部(bù)認(rèn)證的消毒劑,對空氣無汙染,對人體無害。
3)普通噴霧消毒法:普通噴霧消毒法是指用普通噴霧器噴灑消毒液進行表麵消毒的處理方法,噴灑液體的霧粒直徑(jìng)多在
lOO^m以上。
①使用範圍適用於中央(yāng)空調的風機(jī)盤管外表消毒。
②使(shǐ)用要求(qiú)。按先上後下,先(xiān)左後右的順序依次(cì)噴灑。噴灑量(liàng)以消毒劑溶(róng)液可均勻覆蓋(gài)管道表麵至全部潤濕為度、
③注意事項。噴灑有刺激性和腐蝕性消毒劑時,消(xiāo)毒人員應佩戴防護口罩、眼鏡,穿防護服;室內噴霧時,噴灑前應將食(shí)品、衣服及其他不需要消(xiāo)毒的物品收疊放好,或用塑料薄膜(mó)覆蓋;室(shì)外噴霧時,消毒人員應站在上(shàng)風口。
4)氣溶膠噴霧消毒法。氣溶膠噴霧消毒法是指用氣溶膠噴霧(wù)器噴灑消(xiāo)毒液進行空氣或風道表麵消毒的處理方法,直(zhí)徑(jìng)20pn以下的霧粒占90%以上。由(yóu)於所噴霧粒小,浮(fú)於空氣中易(yì)蒸(zhēng)發,可兼收噴霧和熏蒸之效。噴霧時,可使用QPQ-i型(xíng)噴霧器及產(chǎn)生直徑20pn以下霧粒的其他噴霧器:
236中央空調清洗技術
①使用範圍。主要(yào)是對中央空調風道實施消(xiāo)毒:
②使用(yòng)要求。消毒噴霧時按自上而下,由左向右順序噴霧。噴霧(wù)量以消毒劑溶液可均勻覆蓋風道表麵或消毒(dú)液的(de)霧團(tuán)充滿空間為度(dù)
③注意事(shì)項=注意事項(xiàng)同普通噴霧消毒法。但應該特別注意防止消毒劑氣溶膠進入呼吸道3
5)擦(cā)拭消毒法:擦拭消(xiāo)毒法是指(zhǐ)用布或其他擦拭物浸以消(xiāo)毒(dú)劑溶液,擦拭風道(dào)表麵進行消毒(dú)的處(chù)理方法。
①適用範(fàn)圍。主要是對中央空調風管外表麵(miàn)實施消毒處理、
②使用(yòng)要求。在消毒時,用(yòng)幹淨的布或其他物品浸消毒(dú)劑(jì)溶液,依次往複(fù)擦拭風(fēng)管(guǎn)表麵(miàn),作用至所用消毒劑要求的時間後,再用清水擦洗,去除殘留消毒劑,以減輕(qīng)可能引起的(de)腐蝕、漂白等損壞作用。
③注意事項,擦拭時所有要消毒的地方均應擦拭到.防止遺漏;汙物可導致消毒(dú)劑(jì)有效濃度下降,因此風(fēng)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(hòu)產生(shēng)的消毒劑煙霧進行消毒的處理方法(fǎ)常用的有醛氯煙霧劑和酸氯煙霧(wù)劑等,適(shì)用(yòng)於對風管(guǎn)內部空間實施消毒。
7)臭氧氣體(tǐ)消毒。臭氧氣體消毒是指用臭氧發(fā)生器產生的臭氧對空氣(qì)進行消毒處理,空氣中的(de)臭氧量應在20~30mg/L才能可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毒法。二氧化氯氣體熏蒸消毒法是指利用(yòng)二氧化氯發生(shēng)器產(chǎn)生(shēng)的二氧化氯氣體(tǐ),待(dài)其達到(dào)一定濃度後可以對空氣和(hé)風道表麵進行消毒。
(4)一般的(de)消毒要求理論上講,細菌、病毒、塵埃等危害人們健康的生物和物質,其漂流、著床、滋生、繁殖等過程不是一成不變的要及(jí)時終止或把對人體、環境的感染或汙染降到最低,一個可以被人們接(jiē)受的清洗、消毒時間間隔應該是1()~15d_故(gù)對於(yú)•中央空(kōng)調係統而言編製一個合理的清洗、消毒工程
第5章屮央空調(diào)清(qīng)洗方法及(jí)技能要點237
的實施方案(時間表)是至關重要的,而對於那些從來沒有實施過清洗、消毒工程的中央空調係統就應該首先進行一次全麵(miàn)有效的清洗、消毒:
5.2.3風道(dào)清洗(xǐ)現場的環境保護(hù)
1.現場(chǎng)保護的原則
中央空調風道清(qīng)洗施工中現場環境的保護(hù)很(hěn)重要,特別要注(zhù)意(yì)吸塵器要安(ān)裝到位,清(qīng)洗時不容許有揚塵外泄。施工中需(xū)要設置施工警示(shì)標誌和隔離帶,對作業區內的家具、計算機、複(fù)印機和其他辦公設備(bèi)應用塑(sù)料(liào)薄(báo)膜進行(háng)保護性覆蓋隔離。
2.消防、煙火探測設施的保護
在中央空(kōng)調通風管道清洗作業(yè)時,施工人員要注意(yì)對消防(fáng)、煙火探測設施的保護(hù),不得私自(zì)改變(biàn)或者(zhě)破壞。位於(yú)設備當中或直接連接在通風係統上的消防、煙火(huǒ)探測設備,在(zài)需要(yào)臨時修改、變更、停用或重新(xīn)使用煙火探測設備時,應及時通知甲方有(yǒu)關部門(mén)確認後,在甲方人員的監護下按照國家有關的法規和規定進行。施工中吸塵(chén)器產生的負壓,可能會改(gǎi)變室內的氣流走向,對(duì)煙火探(tàn)測設施的敏感度會(huì)有一定的影(yǐng)響,應及時和甲方消防監控部門(mén)進行溝通,協商(shāng)解決辦法:
5.3中央(yāng)空(kōng)調清洗方案的設計與製定
一套完整、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),我們就來具體了解(jiě)中(zhōng)央空調清洗方(fāng)案設計(jì)與製定的內容及要點(diǎn)=
5.3.1中央空調清洗方案設計(jì)與製定的一般流程
中央(yāng)空調清洗方案設計與製定的一般流程為(wéi):確(què)定清洗時機■-對清洗對象進行調研和分析—沒計清(qīng)洗方案—估算清洗設備的(de)容積和麵積—計算清洗原材料清(qīng)洗設備的選(xuǎn)型—編寫(xiě)質量保證
238屮央空調(diào)淸洗技術
體係文件-製定清(qīng)洗方(fāng)案設計應急方案。
5.3.2確定清洗時機
1.定期清洗的時機
定期(qī)清洗是在中央空調設備運行(háng)-•段時(shí)間(jiān)之後即進行-•次清洗
對(duì)冷卻水係(xì)統和冷凍水係統,具體的時間間(jiān)隔(gé)應在總結設備運行周期和結垢之間關係的基礎上確定(dìng)。
對中央空調通風管道係統,應在國家的有關(guān)規定和對風道汙染物和細菌總數的檢測結果的基礎上確定(dìng)。
2.根據結垢量決定清洗時機
采用(yòng)這種方法時,最好是從中央空調設備中割取一(yī)段管樣,根據管內的結垢(gòu)量決(jué)定清洗與(yǔ)否(fǒu)、割管的部位(wèi)應(yīng)挑選最易結(jié)垢的地方管段割下以後.先稱取重量,然後用緩蝕酸清洗幹淨,再次稱重並量取管內表麵尺寸(cùn),即可按下式求得結垢量。
式中P——結垢(gòu)量(liàng)
一帶垢管重(g);
^0-清洗後的(de)管重(g);
/I—管段內表麵積(m2)。
3.根據設備運行參數決定清洗時機
對裝有監測儀器的中央空調設備,沒備內是否發生結垢和結(jié)垢的程度如何,都(dōu)能從(cóng)運行參數上反(fǎn)映出來(lái).這時,隻要總結出運行參數的變化與結垢程度之間(jiān)的關係,就(jiù)可以判斷(duàn)沒備是(shì)否應該清(qīng)洗。
對中央(yāng)空調冷卻(què)水(shuǐ)換熱(rè)器,隻要監測進水、出水溫度,就可(kě)根據溫差減小的程度來判斷結垢的程度,:當然,這(zhè)些方法既可以用來確定清洗時機,又可以用來判斷清洗效果(guǒ)。
第S章中央空調清洗方法及技(jì)能要(yào)點239
4.從經濟上考慮(lǜ)決定清(qīng)洗時(shí)機
以上幾種清洗時機的(de)確定方法主要考慮(lǜ)了設備安全和正(zhèng)常運行。在保證安全和生產的基礎上,也可以從經濟上考慮,按(àn)照能量節約的費用大於化學清洗投資的原則來決定化(huà)學(xué)清(qīng)洗(xǐ)的時機。能量節約的費用,對於中央空調換(huàn)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(yǐ)經結垢。假設此設備帶垢繼續運行r個月比清洗幹淨後運行r個月多消耗動力費△£元,則
=f[/(f)-
J0
結垢是個(gè)逐漸積累的過程(chéng),影響因素較多。為了(le)簡化計算,不妨近似地認為(wéi)設備帶垢繼續運行時和清(qīng)洗幹淨後運行時的動力費消耗(hào)隨(suí)時(shí)間增加的趨勢相同,則
A£=r(£,-Eo)
式中£(,——清洗幹淨(jìng)後的(de)月動力費(元(yuán)/月);
£,—未清洗時(shí)的月動力費(元/月)。
從經濟上考慮,清洗的條件是
T(E'-Eo)>C+1)
式中C—清洗投資(元);
D—清洗期間的(de)生產損失費(元)。
若清(qīng)洗是在設備檢修(xiū)期限內完成的(de),則為零,於是-Eo)>0
7’>C/(£,-£0)
該公(gōng)式的實際意義是(shì),清洗幹淨(jìng)的(de)設備運行r個月以後,甲方的清(qīng)洗投資即可由能量節約費收回,換言之,甲方主管人員可以從(cóng)清洗投資回收的期限來考(kǎo)慮是否合算,從而決定設備是(shì)否應當清洗
確定清洗時機的方法都是(shì)積極的.都是將(jiāng)化學(xué)清(qīng)洗作為計劃內保障設備安全運行、維持設備正常(cháng)生產和節能的重要措施,所要確定的隻是時(shí)間問題_
240中央空調清(qīng)洗技術
但是,在實際(jì)遇到的很多例子中,中央空調化學清洗常常被看作是迫不得(dé)已的應急手段。
消極的化學清洗(xǐ)本身的花費較(jiào)大,這是由於結垢過於嚴重。加上檢修費、材料費,特別是臨時停工損失,甲方的經濟損失將(jiāng)是巨大(dà)的,難以由清(qīng)洗後能量的節約來彌補=積極的化學清洗當然也需要(yào)一定的費用,但(dàn)清(qīng)洗後取得的節(jiē)能效益(yì)往往比清洗費用大得多。
5.中央空調新設備的清洗時機
新建中央空調設備的清洗最好在運行前的水壓試驗之後進行3清洗完(wán)成後,應當采用妥善的(de)方法把設備保護起來。清洗時間過早,清(qīng)洗幹淨的金屬表麵有可能生鏽或重(chóng)新被汙染,有時甚至需要在中央空調運行時進行補充清洗(xǐ)。清洗時間也不(bú)宜太靠後,以免影響(xiǎng)正常的運行期。
5.3.3對清洗對象進行調研和分析
對中央空調設備的調研和(hé)分析可(kě)以用"看、問、查、測”四個字來(lái)概(gài)括。
1.看
應做到“四看”:
一看:設備(bèi)的(de)構造、流程、管道走向、施工(gōng)條件等。
二看:設備結(jié)垢(gòu)的(de)分布、顏色、質地、狀態等。
三看:清洗設施(shī)的布置場所、臨(lín)時(shí)配(pèi)管的接口尺寸、風道清洗時的開孔位(wèi)置等。
四看:所要清洗的位高、放空條(tiáo)件和低位排汙點(diǎn)的位置(zhì)、尺寸、設備盲點部位的分布和工序排放的條件。
2.問'
應做(zuò)好(hǎo)“四問”:
一問:中央空(kōng)調設備運行狀況,對工藝條件如溫度、壓力、阻力、流量、電耗、水耗的影響程(chéng)度。
二問:設備的使用曆史和(hé)腐蝕(shí)曆史,了解清洗對象運(yùn)行中有
第(dì)5章屮(chū)央空調渚(zhǔ)洗方法及技能耍點241
無腐蝕和泄漏曆史,了解該設備(bèi)投人使用的時間,結垢(gòu)狀態(tài)和(hé)腐濁狀態如何,有無垢樣(yàng)留下。
三(sān)問:設備的清洗曆史,由誰用什麽方法清洗的,清洗效(xiào)果如何(hé),有無原始記錄和資料(liào)。
四問:設(shè)備水處理的現狀和方法及其他(tā)防垢措施、方法是否恰當。
3.查
應重點進行“六查(chá)”:
一查:查圖(tú)紙(zhǐ),了(le)解設備中含(hán)有哪些金屬材質(zhì)、被清洗部分的(de)介質流經哪些設(shè)備,材質分別是什麽,了解工(gōng)藝流(liú)程,判斷結(jié)垢(gòu)部位,分析其原因。
二查:工藝過程中清洗介質(zhì)所流經的部位,有哪些計量儀器、儀表和設備需要隔離。
三(sān)查(chá):工藝過程中相關的運行記錄(lù),分析判斷結垢的原因和程度,查運(yùn)行檢修記錄和清洗記錄。
四(sì)查:設備的設計參數,並與現(xiàn)有參數對比,分析結垢(gòu)情況和影響程度,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(tú)紙相符,管(guǎn)線、儀表等(děng)分布是否正確,查(chá)設備盲點部位的分布和位置。
六查:設備操作指南、使用說明及設汁要(yào)求,搞清清(qīng)洗的限製條件。
4.測
應著力做好“五測”:
一測:分析化驗(yàn)汙垢的成(chéng)分,確定清洗方案。
二測:分析水質和原料(liào)品質,判斷(duàn)結垢原因,並幫助業主采取必要的防垢措施。
三測:進行溶垢試(shì)驗,選擇(zé)合(hé)理的清(qīng)洗配方
四測:清洗劑對相同金屬材料的腐濁速率。
五測:清洗廢液的成分和指標(biāo),確定廢水(shuǐ)處理方(fāng)案。
通(tōng)過上述的調研分析之後,中央空調設備的基(jī)本情況就比較
242中央空(kōng)調清洗技術
清楚了,清洗的方(fāng)案就有了-個大概(gài)的輪廓,這(zhè)些工作對保證除垢效果和(hé)設備的(de)清洗安全意義重大。
5.3.4設計清洗方案
中央空調(diào)清洗方案分技術方案(àn)和施工方案:技術方案主要是論證清洗技術的可(kě)行性、安全性和環保性;施工方案除了具備技術方案外,還應該具(jù)有可操作性。
和技術方案相比,施工方案內容也更加(jiā)充(chōng)實,它(tā)包含兩大主要內容(róng):清洗操作(zuò)流程的確定(dìng)和清洗(xǐ)工藝(yì)流(liú)程的確定。
1.清洗操作流程的確定
(1)水係統清洗操作(zuò)流程根據(jù)現場考察的結果、垢樣分析化驗的(de)數據和(hé)溶垢(gòu)試驗等情況,基本可以確定水係統(tǒng)清洗的工藝流程。中央空調冷卻水係統和冷凍水係統化學清洗(xǐ)應(yīng)為以下流程(chéng)中的幾步或(huò)全部:
施工現場考察—設備隔離儀表的拆除和隔離—臨時管線的配置—水衝洗—試壓->配預處理液,垢(gòu)型轉化處理—堿性除油脫脂水衝洗—酸洗水衝洗—人工(gōng)清理殘渣-漂(piāo)洗—鈍化—檢查驗收—設備複位—撤(chè)離現場—顧(gù)客回訪和售後服務。
(2)通風管道(dào)清洗操作流程通風管道清洗操(cāo)作的流程為:
現場檢查(確認空調管道汙染(rǎn)情況)-按圖紙計算風管麵
積—投標和簽訂合同—製定施工方案q清洗機器人等設備的準備■-製定清洗計劃-風(fēng)道(dào)細菌檢測—機器人清洗一風道消毒(dú)-檢查驗收…沒備複位—撤離現場顧客回訪和售後服(fú)務。
2.清洗(xǐ)工藝流程的確定
(1)水(shuǐ)係統清(qīng)洗工藝流(liú)程的確定水(shuǐ)係統(tǒng)清洗(xǐ)工(gōng)藝流程的確定是設計清洗液在(zài)中央空調(diào)沒備中的運行方向、順序及流速、流量的計算:不同(tóng)的中(zhōng)央空調設備(bèi)因結構不同,所連接的工(gōng)藝管線和附屬沒備也不(bú)同,一般無法統一(yī)說明。這是清洗工(gōng)作中較難掌握的部分。采用同樣(yàng)的藥劑,清洗同樣的沒(méi)備,不同的人所沒計的工藝流程不同,所確定的工藝條件不同.最後的清洗質量差
第5煢中央(yāng)空調沾洗if法及技能要點243
異很大,對沒備的安(ān)全和(hé)保護程度也有很大的差異、,
(2)通風(fēng)管道係統(tǒng)清洗工藝流程的確定通風管道係統清洗工藝流程的確定主要是指清洗時選(xuǎn)用的設(shè)備(bèi)種類、清洗方式、清洗時間(jiān)、消毒劑用量、清洗支管時房間辦公設備的保護等,以(yǐ)及用於複位(wèi)的材料和檢驗(yàn)的標準
5.3.5估算清洗設備的容積和麵積
1.中央(yāng)空調水係統容積的(de)計算
一般應(yīng)將所要清洗的中央空(kōng)調水係統所有換熱器、冷卻塔、管線的有效容器(qì)都計算在內,並以全充滿的方式計算,工作量非常大,計算本身沒有多少(shǎo)技巧可言(yán),就是(shì)老(lǎo)老實實地按圖紙尺寸■•點點累積(jī)計算、不同形狀的(de)設備采用不同的(de)計算公(gōng)式=
但值得(dé)注意的是:-定要扣除沒備內件(jiàn)所占的(de)容積,例如(rú)換熱器的夾套一側,必須扣除列管所占的容積(jī)。工作的重(chóng)點是統(tǒng)計眾多沒備及管線的(de)尺寸(cùn)和數量,這(zhè)是統計工作的關鍵所在(zài),也是計算誤差的主要根源:
作為清洗計算,水(shuǐ)係統容積還應(yīng)包括臨時管線所占的容積和循環餘量(liàng)。水係統容積計算(suàn)是清洗原材料用量的基本依據,也是核算清洗(xǐ)成本的關(guān)鍵數據,如果出入太大,本來以(yǐ)為能掙錢的工程最後虧了,或者在招標競爭中(zhōng),由於價格太高而遭淘汰、這項I二作往往要求時間緊,所以平時應(yīng)多加以練習,計算工作看似簡單,但臨陣磨(mó)刀萬廳不行沒備清洗表麵積的計算方法類似,這裏不再(zài)贅述。
2.中央空調風道係統麵積的計算
對於中央(yāng)空(kōng)調通風管(guǎn)道係統隻需計算麵積,一般計算要清洗的通風管道的內表麵積,包括主(zhǔ)管道(dào)和分配到房間的管道。
5.3.6計算清洗原材料
1.清洗藥劑總量(liàng)的計算(suàn)
(1)計算的原則
244中(zhōng)央空調清洗技(jì)術
首先,必須根據實際估算的垢量,按汙(wū)垢分析化驗結果中的成分和比例,利用汙垢溶解的化學反(fǎn)應方程式所規定的物(wù)質量的關係,計(jì)算清洗所需的(de)用酸和助溶(róng)劑的數量。
其次,必須考慮汙垢溶解所必需的最低藥劑(jì)濃度,並加上一定的餘量,這部分是廢液中的殘餘藥劑,如估計值過高,容易造成材料浪費,並(bìng)增加清(qīng)洗廢液的處理費用,增大了環境的汙染程度;如估計值太低,則低於汙垢溶(róng)解(jiě)的濃度,可能導致設備部分地方清洗不幹淨,影響除垢效果(guǒ)。
這兩大部分的合計值則為清洗所需要的藥劑總用量。值得注意的(de)是,對於一些容易(yì)溶解並在(zài)溶解中產生大(dà)量氣體的汙垢,內部又夾雜少(shǎo)量不易溶解的成分,用酸量可能會小一些=這(zhè)是由於溶垢過程中的氣掀作用(yòng)和剝離作用所造(zào)成的(de),也是產生清洗殘渣並需要人工(gōng)清理的原因之一=
(2)藥(yào)劑濃(nóng)度的計算和糾正根據溶垢試驗所獲得(dé)的藥劑(jì)濃度,可能與上述計算(suàn)出的用量有一定(dìng)的出(chū)入,此時應進行糾(jiū)正(zhèng)。
根據(jù)上述藥劑總(zǒng)量計算(suàn)方法所計算出的藥劑數量(liàng),除以所配清(qīng)洗液的總重量,即得藥劑的濃度,這(zhè)是理(lǐ)論上(shàng)的數據;溶垢試驗(yàn)所得數據為經驗數據。二者綜合考慮才能確定清洗工程中清洗(xǐ)藥劑的使用濃度。最後,根據此濃度和體係的總結垢量可以較為準確地(dì)估算出所用清洗主劑的總用(yòng)量。實際工作中,這部分工作操作難度之(zhī)所以很大,就是因為有許多未知影響因素和被清(qīng)洗設備的內表麵積、容(róng)積數(shù)據不準確造成的_
(3)清洗助劑用量(liàng)估算這種估算較(jiào)為簡單,一般都按一(yī)定濃度比例乘以(yǐ)所配製溶液的總(zǒng)質量即可。如(rú):LAN-826緩蝕劑用量估算(suàn),一般(bān)使用濃度為0.3%,清(qīng)洗液的相對密度(dù)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(yào)劑用量的(de)計算與緩蝕劑用量的計算方法相
似
第5章中央空調清(qīng)洗方法及技能耍點245
2.配液過程中的濃度計算和各種物質質量的(de)計算
(1)清洗液(yè)濃度的計算溶液濃度的介紹如下。物質的量濃度是溶液中該組分(fèn)物質的量與溶液的體積之比:物質量的濃度為
71組分c=-
在實際工作中,也常用質量分數來表(biǎo)示溶液及混合物的(de)組成。質量(liàng)分數的計算公式為
m總
兩種表示方法的換算式為
po)
C=-
M
式中C——物質量的濃度;
W---質量分數;
P——溶液的密度;
M---該物質的摩爾質量。
清洗液配製時應先確定其要使用(yòng)的各種成分的含(hán)量以及緩蝕劑的用量和原(yuán)料的濃度,並知道清洗液的相對密度(實驗數據)。
如要配製體積為K的清洗液(yè),含有A組分(fèn),B組分(fèn)Wl,,緩蝕劑用量為原料A的含量為Wal,相對密度為Pa;原料B的含量為%,,相對密度為(wéi)pb;清洗(xǐ)液的相(xiàng)對密度為p,則各(gè)組(zǔ)分原料的用量為:
,b).A
A組分(fèn)用量ma=一-paV(kg)
^al
B組分用量=—-pbV(kg)
⑴bi
緩蝕劑(jì)用量爪(zhǎo)(.=a)cpV(kg)
(2)溶液配製方法清洗液配製要根據不(bú)同的組分以及緩
246小(xiǎo)央空(kōng)調沾洗技術
蝕劑的類型來(lái)確定各種原料加入的順序„下麵就幾種清洗液各(gè)配製1000L的配製實例來具體說明。
1)10%的鹽酸+0.3%LAN-826緩蝕劑
原料:30%的鹽酸,LAN-826,清洗液相對密度由試驗數據
得到,為1.050:
原料用量:
鹽酸量
10%x1.050x100030%
=350kg
鹽酸體(tǐ)積量=350/1.185=295L緩蝕劑(jì)用最(zuì)=0.3%x1.050x1000=3.15kg用水體積=1000-295=705L
配製方法:先加人705L水,然後加人3.15kgLAN-826緩濁劑,待攪拌均勻後加人350kg鹽酸(suān)。
2)8%的鹽酸+2%氫氟酸+0.3%LAN-826緩蝕劑(jì)原料:30%的鹽酸,40%氫氟酸,LAN-826緩蝕劑,清洗(xǐ)液
相對密度由試(shì)驗數據得到,為1.020。
原料用量:
鹽酸量
8%x1.020x100030%
=272kg
鹽酸(suān)體積量(liàng)二(èr)272/1.185=2291.
氫氟酸用量(liàng)
2%x1.020x100040%
=51kg
氫氟(fú)酸體積量=51/1.123=45L緩(huǎn)蝕(shí)劑用量(liàng)=0.3%x1.020x1000=3.06kg用水(shuǐ)體積=1000-229-45=726L
配(pèi)製方法:先加人726L水,然後加人3.15kgLAN-826緩(huǎn)燭劑,待攪拌均勻後加人272kg鹽酸,再加人5lkg氫氟酸。
3)3%的檸檬酸+0.2%LAN-826,用氨水調pH值為3.0~
3.5=
原料:固體擰(nǐng)檬酸,20%氨水,0.2%LAN-826,清洗液相
第S章屮央空(kōng)調沾洗方法及(jí)技能耍點(diǎn)247
對密度由試驗數據得到,為1.012:原料用量:
擰檬酸量
1000X2%1-2%
二20kg
緩蝕劑用量=0.2%x1.012x1000=2.04kg
由經驗數據可得:每立方(fāng)米清洗液加氨水體(tǐ)積為12kg,用水體積為1000Lo
配製方法:先加人1000L水,然後加(jiā)人2.04kgLAN-826緩蝕劑,待擴(kuò)散均(jun1)勻後加人20kg檸檬酸,同時加(jiā)氨水調節PH值在3.0~3.5之間。
5.3.7清洗設備(bèi)的選型
1.清洗泵站的選擇
一般根據清洗對象的高度、容積和所需達到的清洗流速來選擇清洗泵站。譬如,清洗中央空調采暖(nuǎn)係統時,一般要選擇高揚程清洗泵,清洗槽不要太大;如清洗換熱(rè)器、管線,則需要一定的流(liú)速和流量,•般選用大流M、低(dī)揚(yáng)程清洗泵;如清洗中央空調采暖鍋爐,則需要選(xuǎn)擇高揚程、大流量(liàng)清洗泵,而旦需要大容積的清洗槽清洗單元設備則需要選擇小揚程、低流量的清洗泵站。
2.現場清洗(xǐ)用設備和用具的基本配備方案
1)中央空(kōng)調供暖係統和采暖鍋爐清洗用設備和用具可參(cān)考表(biǎo)5-I0c
表5-10中央空調供暖(nuǎn)係統和采暖鍋爐清洗用設備(bèi)和用具
序號設備用具名稱型號及(jí)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
酸度計1台
3濁度(dù)計1台
248中央(yāng)空調消洗(xǐ)技術
(續)
序號設備用具名(míng)稱型號及規格數量額定功率/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
9吊(diào)具2套
10工(gōng)具4套
11消(xiāo)防帶若幹
12石棉墊3mm若幹
13橡膠墊3mm若幹
14運輸車1.5t1台
15壓(yā)力表0~1MPa2泵站(zhàn)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鋼管若幹用於配臨時管線
20勞保用品若幹
21其他設備根(gēn)據需要而定若幹
2)清洗中央空調換熱器需要的設備和用(yòng)具可(kě)參(cān)考表5-11。
表5-11清洗中央空調換熱器(qì)需要(yào)的設備和用具
序9沒備用具名稱型號及(jí)規格數量額定功率/kw備注
1清洗泵(bèng)30~50in3/h,20-50m1台4~15視情況而(ér)定
2小(xiǎo)型循環槽1~5nr1個
酸度汁1台
4濁度計1台(tái)
第5章中央空調(diào)淸洗方法(fǎ)及技能要點249
(續)
序號設備用具名稱型號及規格數(shù)量額定功率/kW備注
5酸堿滴定儀2套
6小清洗機1台4
7抽酸泵1台0.5用(yòng)於添加酸.氨水等
8電焊機、氣焊機各1台配(pèi)臨時管線
9吊(diào)具1套
10工具2套各型號扳手等
11消防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(chē)1.5t1台
15壓力表0~1MPa
16溫度汁o~i2or
17應急燈0.1
18橡膠管與泵出u相配套60m
19勞(láo)保用品若幹
3)清洗中央空調風道需要的(de)設備(bèi)和用具可參考表5-12。
表5-12清洗中央空調風道需要的(de)設備和用具
序號設備用具名稱型號及規格數量(liàng)主要構成備(bèi)注
1空調風管清(qīng)洗機(jī)器(qì)人1運動係統(tǒng)、清洗係統、監視錄像係統、操作控製係統(tǒng)清洗掃機器人外形(xíng)尺寸為:500mmx230mmx160mm,車體總質量為12.5kg,行走速度,高(gāo)速(sù)為10m/min,低速(sù)為8m/min
250中央空調清洗技術(shù)
(續)
序號設備用具(jù)名稱型號及規格(gé)數量主要構成備注
2定量采樣(yàng)機器人BZD-02-021運動係統、監視錄像係統、采樣係統、控製係(xì)統
3大功率吸塵器HTX^OOO型1預(yù)過濾器、帶式過濾器氣流:帶過濾器,6000m3/h發動機(jī)
4電動軟軸清洗機1配備各種尺寸的工業(yè)毛刷,適合不同大小的圓形(xíng)、方形管道(dào)清洗有(yǒu)效距離可達30m,清洗速度5~10m/min
5手持式清洗電動刷1
6豎直風管清洗裝置1
5.3.8編寫質量保證體係文件
質量保證體係(xì)文件是清洗工(gōng)程的規範性、法律性文(wén)件。清洗工程的質量保證,應根據《質量體係——生產、安裝和服務的質量保證模式》編寫(xiě)《質量保證手冊》和《程序文件》。
質量保證應貫穿於化學清洗全過程,主要內容有管理職責,質量體係,合同評(píng)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(de)標識和可追溯性(xìng),過程控製,檢驗和試驗,檢驗、測量和試驗(yàn)設備的控製(zhì),檢驗(yàn)試驗狀態不合格品的控製,糾正和預防(fáng)措施,搬運、儲存、包裝、防護和交付,質量記(jì)錄,內部質量審(shěn)核,培訓(xùn),服務,統計技(jì)術等。對以上內容應逐一進行規範。
第5章屮央空調沽洗//法及技能耍點251
根(gēn)據質量保證體係的要求,對(duì)中央空調清洗工(gōng)程的合同應進行合同評(píng)審,符合法律規定的合同才能進行施工。為確保清洗(xǐ)質量,應(yīng)嚴格按質(zhì)保體係(xì)的要求,由項目(mù)經理(lǐ)編寫《質量策劃書》,由技術(shù)負責人編寫《質量計劃書》,同(tóng)時編寫《清洗方案》和《施工方案》。從清洗工程的準備階(jiē)段到(dào)清洗結束(shù),全過程都要進行質量(liàng)控製。
5.3.9製定清洗方案
清洗方案的製定是清洗工程成功(gōng)的關鍵性(xìng)工作.通(tōng)過本章所敘述的調研、分析、計算、選型、計劃、策劃之後,一套完整的實施方案基本已(yǐ)勾畫出來(lái),剩下的工作是將這些(xiē)具體的內容寫清楚,形成一整套清洗現場可具(jù)體(tǐ)實施的綱領性文件,清洗操作者可依(yī)據此文件進(jìn)行操作(zuò)和控製。
1.水係統清洗方案的製(zhì)定
中央空調水係統清洗方案(àn)的細節因不同性質的工程(chéng)差異性很大,沒有(yǒu)統一(yī)的格式可套用。但是一個成功的清洗方案(àn),應明確細致地講清楚(chǔ)以下主要內容:
1)方案編製的依據(jù)。
2)清(qīng)洗原因的分析。
3)需清洗設備的主要參數和清洗的範圍(wéi)。
4)清(qīng)洗操作流程和(hé)工藝流(liú)程的設計。
5)清洗施(shī)工(gōng)前的準備。
6)清洗過程的控製和管理。
7)清洗結束後的廢液處理(lǐ)方案。
8)清洗總結方案。
9)清洗的質量標準。
10)清洗(xǐ)係統工藝流程圖解。
11)設備和材料表。
12)清洗進度安排計劃。
252中央空調(diào)清洗技術
2.通風管道清洗方案的製定
通過(guò)前期對中央空調通風管道的檢(jiǎn)查、清洗機器人的準備和清洗現場條(tiáo)件的勘(kān)察後,製定清洗方案。其主要內容包括以下(xià)幾點:
1)總體監(jiān)控計劃。
2)工作範圍。
3)相應的采購(gòu)和工(gōng)作任務。
4)施工時限。
5)工作人員數量。
6)工程進度表(biǎo)。
7)設備的驗證。
8)工程將使用的方法(fǎ)。
9)使(shǐ)用的清洗劑。
10)安全計劃。
11)其他文件。
3.編製依據及編製說明
(1)編製依據製定清洗方案時依據的標準、手冊很(hěn)多,例如《工業設備化學清洗質量標準》;《公共場所集中空調通風係統衛生規範(fàn)》;《空調通風係統清洗規範》;《HSE手冊》;《健康、安全和環境手冊》;《化學清洗(xǐ)質量保證手冊》。同時可以參考清洗(xǐ)單位以前類似或同一型號的中央空調設備的清洗方(fāng)案、化驗分(fèn)析(xī)單、竣工報告等。
(2)編製說明編製說明的主要內容(róng)是根據現場調查甲方中央空調(diào)設備的大致情況,簡(jiǎn)述需要清洗的原因及(jí)達到的目的(de),並闡述清洗後可取得的經濟效益和社會效益。
4.工程量清單及清洗(xǐ)範圍
工程量清單是依(yī)據招標文(wén)件規定、施工設計圖紙、施工現場條件和國家製定(dìng)的統一工程量計算規則、分部分項(xiàng)工程的項目劃分計量(liàng)單位及其他有關法定技術標準,計算出構(gòu)成工程實體的、各分(fèn)部分項工程的、可提供編製標底(dǐ)和投標報(bào)價的(de)實物工程量的
第S章中央空調沽洗方法(fǎ)及技能要點253
匯總清單。
工程量清單是編製招標工程標底和(hé)投標報價的依據,也是支付工程進度款和辦理(lǐ)結算、估算工程量以及(jí)工程索(suǒ)賠的依據。
根據甲方提供的工程量清(qīng)單及施工圖和相關參數(shù),在詳(xiáng)細調(diào)查了解的(de)基(jī)礎上,確定清洗範圍,並計算清洗工(gōng)作量。
5.清洗前的準備工作和時間安排
(1)清洗係統的隔離和拆(chāi)除在中央空調係統清洗前應將被清洗係統(tǒng)中不(bú)容許(xǔ)參(cān)與清洗的部件等拆(chāi)除,拆裝(zhuāng)部分應該掛牌,表明(míng)位置=對(duì)拆(chāi)下的設備附件按要求單獨處理(lǐ),以備清洗後安裝複位。
(2)公用工程條件(jiàn)描述清洗工作所需要的水、電、蒸汽等條件能否滿足(zú)是關係到清洗工作成敗的關鍵和(hé)前提,因此要及早和甲方(fāng)溝通、協調,確保滿足清洗要求(qiú)。
(3)清洗時間安排(pái)新建的中央(yāng)空調設備的清洗,一(yī)般安排在試(shì)壓完(wán)成後、使(shǐ)用前的時間內;對(duì)於使用後檢修的(de)中央空(kōng)調沒備的清洗,一般安排在檢修完畢後、使用前的時間內。
5.3.10設計應急方案(àn)
為了防止因(yīn)火災、爆炸事故,清洗施工中的灼傷、燙傷(shāng)、高空墜落、有毒有(yǒu)害物質泄漏事故,以(yǐ)及急性傳染病,特大交(jiāo)通事故和塌方、地震(zhèn)等意外(wài)或自然地理事故發生而造成的重大損失,對潛在的(de)緊急情況和意外事件應采取預防措施,製定應(yīng)急預案,使緊急情況和(hé)意外(wài)事故得到(dào)快速、及時(shí)和有效地處(chù)置,保證將可能發生的損失降低到最低.
1.適(shì)用範圍
適用於火災、爆炸、地震等事(shì)故,清(qīng)洗施工中的塌方、灼傷、燙傷、砸傷、高空墜落、有毒有害物(wù)質泄漏事(shì)故以及急性傳染病、特大交通事故等緊急(jí)情況和意外事故的控(kòng)製和處理:
2.應急反應(yīng)原則
(1)總原則總原則是救死扶傷,以搶救員工生命(mìng)為第一
254屮央空調玷洗技術
位.做到先搶救人員,保護環境;後搶救設備設施,:
(2)事故處理原則(zé)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(sàn)無關人員,最(zuì)大限度減少人員傷(shāng)亡
2)阻斷危險物源,防|卜(bo)二:次事(shì)故(gù)發生(shēng)。
3)保持通佶暢通.隨時掌(zhǎng)握事故(gù)發展動態、
4)調集救助(zhù)力量,迅速控製(zhì)事態的發(fā)展。
5)準確分析現場情況,劃定危險範圍(wéi).現(xiàn)場決策,當機立(lì)斷。
6)正確分(fèn)析風險損失,在盡可能減少人(rén)員傷亡的(de)前提下組織實施搶險。
7)處理事故險情時,首先考慮人身(shēn)安全,其次應盡可(kě)能減少財產損失和環境汚染,按有(yǒu)利(lì)於恢複(fù)施工的(de)原則組織應急行動。
5.4中央空調清洗(xǐ)工程實(shí)例
本節中,我們來看(kàn)兩則具體的中(zhōng)央空調清洗(xǐ)應(yīng)用實(shí)例。
5.4.1xx市xx區機關辦公大樓中央(yāng)空(kōng)調(diào)冷凝器的化學清洗
1.係統及設備概(gài)況
該大樓中央空(kōng)調冷卻水係統是敞開係統,由於(yú)受外界風沙的影響,加上北方水質硬度高的(de)特點,冷卻水在揮發的過程(chéng)中不斷地補水,使(shǐ)CaCO3、MgCO,沉澱物越積越多,從(cóng)而(ér)產生了比較嚴重(chóng)的水垢、菌藻和鏽(xiù)蝕,尤其(qí)是(shì)主機冷凝器內由於水(shuǐ)分(fèn)和空氣的竄人,引起冷凝/蒸發係統內大量汙垢的生成,導致氟裏昂係統和機組冷卻潤滑油係統(tǒng)被汙染,每隔(gé)2~3d潤滑油即變(biàn)成醬油(yóu)色,必須進行更換(huàn),因而(ér)直接影響了設備(bèi)的正常(cháng)運行。
第5章(zhāng)中央空調沾洗方法及技能耍點255
2.清洗(xǐ)特點
(1)清洗係(xì)統材質(zhì)中央空調冷凝器有兩(liǎng)台,殼層為冷凝/蒸發係統,材質為A3碳鋼,壁厚10mm,采用R11為冷媒介質;管層走冷卻水,管道采用低翅片優質銅管(guǎn)。由於該清洗(xǐ)係統的材質為A3/Cu組(zǔ)合(hé)型材質,所以對緩濁劑的選用提出了(le)一定的要求。
(2)清洗應控(kòng)製的指標一般來說.水分是離心式製(zhì)冷(lěng)機組(zǔ)冷凝蒸發係統的大敵(dí),係統帶水將會造(zào)成如下危(wēi)害:
1)水分侵入會引起mi的分解:
2H,0+CFC13——>HF+3HC1+CO2產生(shēng)的11F、HC1將(jiāng)腐濁金屬,使係(xì)統中的酸腐蝕物增加,造成R11係統的汙(wū)染。
2)水分(fèn)使由K1I冷卻的機組潤滑油乳化和分解,產生的油膩淤(yū)渣使機(jī)組潤滑不良,從而造(zào)成機組轉動部件受損。
3)由f機組采用R11冷卻(què)電動機線圈.R11的帶水還可能造成電動(dòng)機絕緣線圈(quān)被擊穿
4)水分凍結可能造成“冰堵(dǔ)”現象,使機組外接計(jì)量(liàng)儀表引(yǐn)管堵死3
5)在水和空氣的共同作用下,係統內易發生(shēng)“鍍銅”現象,使(shǐ)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
機組運行不久,潤滑油即變成醬(jiàng)油顏色(sè),並每隔2~3d更換一(yī)次冷凍機油(yóu),還須頻繁清洗過濾網等,從這勝現象(xiàng)來看.便可部(bù)分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(shuǐ)彡25mg/L,酸分(HC1)彡2mg/L0
同時相同的精密性(xìng)還體現迮:設備化學清洗過程屮,不容許有二次(cì)浮鏽產生;為維持機組的負壓運行,清洗後不應有任何形式的泄漏現象發生=所以這些都對清洗I藝的(de)設計提出(chū)了較高的(de)要求。
256中央空調(diào)淸洗技術
(3)汙垢分析據上述分析,形(xíng)成於冷凝/蒸發係統內的汙(wū)垢,既有潤滑油品及其反應產生(shēng)的油泥類物質(zhì)和(hé)高溫分解產生的積炭,又(yòu)有K11分解產生的淤渣,還有腐蝕引(yǐn)起的鏽蝕物和鍍銅產物,因此,待清(qīng)洗設備的垢樣成分複雜,這就要對清洗配方做(zuò)出適宜的選擇。
(4)清洗流(liú)程待清洗製冷機組的尺寸為4)1000x3800mm的臥式圓(yuán)柱(zhù)體設備。由於設(shè)備的結構隻能采(cǎi)用橫式清(qīng)洗法,而冷凝/蒸(zhēng)發係統內管(guǎn)束(shù)及附件較多(duō),因此,清洗流程的走向複雜並易出現死角,這樣就給清洗工作帶來一定(dìng)的困難,清洗中必須對工藝予(yǔ)以認真考慮。
(5)清洗現(xiàn)場條件清(qīng)洗現(xiàn)場無任何(hé)風源、熱源,故清(qīng)洗和鈍化過程不能施以加熱和空氣攪動(dòng);現場眾多的電氣線路(lù)又使(shǐ)得清洗溶劑和幹燥脫水溶劑不能采用石油類有機可燃溶劑。因此(cǐ)清洗劑(jì)和鈍化劑必須(xū)具備常溫高效的特點,幹燥方式也(yě)需另尋(xún)途徑。
3.清洗試驗工(gōng)作
(1)溶垢試驗從冷凝/蒸發係統內取出的垢,外(wài)觀呈黃褐(hè)色片狀物(wù),厚1.0~2.0mm從外觀和(hé)質地上來看,似鐵誘垢,但比(bǐ)水輕,不溶於水並浮在水麵(miàn)上:溶垢試驗結果見表5-13:
表5-13幾種清洗(xǐ)配方的溶(róng)垢試(shì)驗結(jié)果(試驗吋間2h)
試驗號配方組成試驗溫(wēn)度溶(róng)解情況
1-Sg/kgHCl+SOg/kg草酸室溫少量溶(róng)解,溶液變成(chéng)淺綠色
2150g/kgHC1室溫部分溶解,溶液(yè)變成黃(huáng)綠色
3150g/kgH3PO4+20g/kg對苯•.酚+50g/kg丁(dīng)醇室溫垢樣不溶,無反(fǎn)應
4100g/kgHC1+20g/kgXj米.:酚+50g/kp乙二醇丁酪室溫溶(róng)液變成黃綠色.優f-2號配方
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/t溶(róng)解情況
51OOg/kgHCl-5g/kgKF室溫優於2號配方
62Og/kg水玻璃+8Og/kgH2O2+5g/kgJFC室溫反應生成氣泡,溶液呈黃綠色
71OOg/kgHC150溶液迅速呈黃綠色,垢樣部分溶解(jiě)
81OOg/kgHC1+40g/kgEDTA50效果和7號一(yī)樣
由表5-13中可以(yǐ)看出:對垢樣的溶解,HC1優於草酸和(hé)H,PO1;溶解促進劑對苯二酚、KF有-•定的促溶作用,但(dàn)對(duì)ED-TA配方不明顯;升(shēng)溫能迅速提高溶垢速度;所有試驗均隻能部(bù)分溶解垢樣,僅(jǐn)靠酸洗(xǐ)不能(néng)達到溶垢的目的(de):
(2)溶(róng)解促進(jìn)劑的優(yōu)選溶解促進劑又稱為溶解活化劑,是指在清洗(xǐ)液(yè)中加人少量此類(lèi)藥劑後能迅速加快溶垢速度的物質。
以1OOg/kgHC1為酸洗主劑,分別選用2Og/kg的對苯二酚(fēn)、KF、乙醇(chún)胺和溶解促進劑M進行溶垢(gòu)試驗,發現各(gè)溶解促進劑的(de)促溶效果依次排列為:促進劑M>對苯二酚>KF>乙醇胺。
(3)確定(dìng)清洗除垢配方經過(guò)大量的試驗(yàn),確(què)定出(chū)如下(xià)“酸一堿”二步法除垢配方:
1)酸洗配方及工(gōng)藝。10g/kgHCl+4g/kgHCI溶垢促進劑M+2Og/kg有(yǒu)機助洗劑K+2g/kgLX9-001,常溫,清洗3~4ho
其中有機助洗劑K,是在清洗過程中通過對(duì)垢中的油類(lèi)物質的增溶作用來進一步提高清洗效果。LX9-001是(shì)藍星公司生產的緩蝕劑,其緩蝕性能見表5-14。
258中央空調清洗(xǐ)技術
表5-142g/kgLX9-001對酸洗配方緩蝕性能的影(yǐng)響
酸洗(xǐ)配方腐濁速度/[g/(m2•h):
A3碳(tàn)鋼紫銅
加(jiā)LX9-0010.3890.145
不加LX9-00137.2000.228
緩濁率98.90036.400
2)堿(jiǎn)洗配方(fāng)及工藝。40g/kg堿性電解質溶液+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(jìn)行鈍化.以(yǐ)防二次浮(fú)鏽的產(chǎn)生。由於清洗現場熱源條件的(de)限製,所(suǒ)選用的鈍化配方必須是常溫高效型的。
1)試驗(yàn)條(tiáo)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(pào)
③在恒溫、恒濕箱中觀察試(shì)片生鏽情況,記錄鈍化後試片維持不誘的天數
2)試驗結果、常(cháng)溫(wēn)下不同配方對碳鋼的(de)鈍化效果見表5-
15
表5-15常(cháng)溫下不同配方對碳鋼的鈍化效果
序(xù)號鈍(dùn)化配方組成配製後溶液狀況24h後試片表麵狀況維持七'鏽吋間/d
1空白試片布滿鏽斑0
25g/kgNaNO2+l()g/kg三乙醇胺+16g/kg硼砂+980g/kg水均相試片光亮,為目測(cè)不可見(jiàn)膜24
310g/kgNaNO,+lg/kgNa3PO4+16g/kg硼砂+103g/kgOP+950g/kg水均相試(shì)汁光亮,為H測不可見膜(mó)72
第5草中(zhōng)央空調(diào)活洗濘法及技能耍點259
(續)
序兮鈍化配方組成配製後溶(róng)液狀況241i後試片表闕狀況(kuàng)維持不鏽吋間/d
420g/kgNaNO2+5g/kg苯(běn)甲酸鈉+20&/kg烏洛托品+lO^kg尿素+950g/kg水均相試(shì)片光亮,為t測不可見膜>36
510g/kgMo/Cr複合鈍(dùn)化物+lg/kgNa?PO4-3g/kgZn(NO3O)2,其餘為水有沉澱
66g/kgMo/Crg合鈍化物+1g/kgNa3PO4+14g/kgNaNO3O3,其餘為水均相試片光亮,為0側不可見膜>168
76號配方中加HC1調貨pH值至3.5均相金黃色膜(mó),不如5號致密84
從表5-15中(zhōng)可以(yǐ)看出:
①不經鈍化的活化碳鋼試片很快產生(shēng)浮鏽,而經過鈍化的試片均能保持一段(duàn)時(shí)間的(de)鈍化狀態。
②純化效果以5號和6號配方(fāng)為最好,維持不鏽(xiù)時間(jiān)均能達到72d以上;其餘(yú)幾種鈍化液效果不如上(shàng)述兩種配方。
鈍化液中的HC1殘留對鈍化成膜不(bú)利,鈍化前應嚴(yán)格進行水衝洗。
③因5號配方中有沉(chén)澱物產生,鈍化(huà)配方選用6號配方。
4.清洗的實施
(1)清洗工序
預衝洗酸洗—水衝洗-堿洗水衝洗鈍化->廢(fèi)液(yè)處理一氮氣吹掃—加熱幹燥q抽真空試壓一>充氮氣保護。
(2)清洗工藝流程(chéng)簡圖如圖5-5所示(shì)。
260中央空調(diào)清洗技術
A
1號機組3)
I
2號機(jī)組
口
|_____________________________________________
圖5-5清洗工藝流程簡圖
(3)清洗步驟(zhòu)及過程控製
1)隔離冷媒回收係統及其他(tā)與(yǔ)清洗無關的(de)係統、儀表(biǎo)、排空口(kǒu),以防清洗液竄人。
2)按清洗工藝流程圖配製好有關清洗(xǐ)管線待用。
3)預衝洗過程。將(jiāng)在清洗箱中配(pèi)製好5g/kgJFC水溶液打人係統(tǒng)中,循環20min,並試漏後排人下水(shuǐ)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)離汙垢和(hé)表麵浮油,改善係統內壁(bì)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液,攪拌均勻後打入係統內進行循環清洗。為避免設備的腐蝕,在清洗(xǐ)開始2h後還應補(bǔ)加2g/kg的LX-9001。酸洗過程中(zhōng)需要同時進行總鐵、酸度和腐蝕率的監測。酸(suān)度:30mm—次(cì),總鐵:30min—次。待酸度總鐵趨於穩定後便可結(jié)束酸洗過程,共計酸洗時間(jiān)4h。
5)酸洗廢液處理。酸洗結束後,將廢液(yè)打人6m的汙水中和箱中待處理。
6)水衝洗。清洗殘液排幹後,用高(gāo)壓消防水進行20min的置換,置換水排人下水道。
7)堿洗過程。分批在清洗箱中配製好堿洗液,攪拌均勻後打人係統內進行循環清(qīng)洗(xǐ)2h。確保堿洗過程中的設備安全。每隔20min進行一次Cu/Fe濃度的測定。
8)堿洗廢液處理。堿(jiǎn)洗結束後(hòu)將廢液打人中和箱中與酸洗
第5章屮央空調(diào)消洗方法及技能耍點261
廢液進(jìn)行中和(可用燒堿調節),調PH值(zhí)至中性後排放。
9)鈍化過程,按比例(lì)配好(hǎo)鈍化液(yè),攪拌均勻後打(dǎ)人係統內.循(xún)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(shì)量的NaOH調節pH值至8左(zuǒ)右,攪拌10mm後(hòu)廢液(yè)為暗綠色黏稠液,加水稀(xī)釋(shì)後即可排放。
11)吹掃過程。鈍化結束後(hòu),用氮氣吹掃掉係統內的水分和清洗殘液(yè)。
12)幹燥過程。用工業電熱毯包裹好機(jī)組進行溫控加熱,同時在冷凝/蒸發係統底部輔以電爐組加熱。在此期間熱源實行(háng)三班製:幹燥終點(diǎn)判(pàn)斷:將變色矽膠放入冷凝/蒸發係統內,通(tōng)過窗口觀(guān)察矽膠顏色不變色,即可結(jié)束幹燥。
13)充氮氣(qì)保(bǎo)護(hù)=取出變(biàn)色矽膠,抽真空試壓後,即可(kě)進行氮氣保護:
5.清洗效果評價
1)化學清洗結束後打開設備,發現效果相當明(míng)顯:原來附在設備器壁上的1~2mm厚的汙垢基本清除,露出金屬本色,初步估算除垢(gòu)率達到90%以上(shàng)。
2)現場清洗的成功實施,解決了生產的實(shí)際問題,提高r設備的傳熱效率,確保(bǎo)了中央空調設備的平(píng)穩(wěn)、安全(quán)運(yùn)行,收到了良好的技術經濟效果、
5.4.2xxxx大學辦公(gōng)樓(lóu)中央(yāng)空調水係統的(de)清洗
2009年8月,xxxx大學辦公樓的中央(yāng)空調(diào)水循環係統進行了全麵的(de)清(qīng)洗,以下是清洗概述:
1.中央空(kōng)調水係統結構概述
(1)製冷係統該中央空調製(zhì)冷係統由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jiē)流裝(zhuāng)置(膨脹(zhàng)閥和毛細管)和蒸發器四部分(fèn)組成,在(zài)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(chū)央空調清洗技木
態變化與外界進行(háng)熱交換,流程圖(tú)如圖5-6所示
圖54氟電昂戊製(zhì)冷係統內的流程圖
(2)冷卻水係統空調冷卻水係統由儲水池、油冷器、冷凝(níng)器、涼水塔、補水管等組(zǔ)成,如圖(tú)5-7所(suǒ)示。水在冷凝器管程內流(liú)動,製冷劑在殼程外流動進(jìn)水水溫為32-35T,出水水溫為421。儲水池在樓(lóu)層底部,容積為18n?。油冷器的作用是將製冷壓縮機內的潤滑油降溫,防止溫度過高結焦.,涼水塔在樓(lóu)層頂部並沒有•細補水(shuǐ)符.由浮球閥(fá)進行自動給水控製,
圖5-7空(kōng)調冷卻水係統
(3)冷凍水係統空凋冷凍水係統如圖5-8所示(shì),由給水泵、蒸發器、加熱器、風機盤管等幾部分組成。空調的(de)冷凍水沒汁溫度為2~81,由於結垢的原因,清洗前出水水溫為5~81,回水水溫51。一般來講,出水水溫<10T基本就能滿足房間的製冷要求。加熱(rè)器在冬(dōng)天的時候,通過蒸汽(qì)加熱可用於房(fáng)間的供
第(dì)5章(zhāng)中央空調清(qīng)洗方法及技(jì)能要點263
熱取暖。布置在各房間內的(de)風機盤管由(yóu)通風機和換熱排管組成,風機盤管的(de)盤管由鋼管串鋼片組成,傳熱性好,冷熱兼用、夏季(jì),風機盤管裏麵通以(yǐ)冷凍水可以作冷卻盤(pán)管,對空氣進行降溫去濕處理;冬季通過加熱器加熱的熱水可對室內循環空氣進行加熱處理。
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(zǔ)每次采樣測定的間(jiān)隔不少於(yú)30屯為了選擇(zé)合適的清洗液,對冷卻水機組、冷凍水機組進(jìn)行了(le)
取樣(yàng)分析,結果見表5-16。
表5-16垢樣分析結果(《,)(%)
取樣點酸不溶物Fe2Oj+Fe304CaOMgOCuO總含量
冷凍(dòng)水係統(tǒng)4.260.613.85.28.892.6
冷卻水係(xì)統12.548.222.25.44.893.1
經分析,初步確定冷凍水係統垢物(wù)主(zhǔ)要為(wéi)Fe2O,、Fe,04、碳酸鹽垢及少銅垢;冷卻水機組垢物主要為Fe:O,、F>,04、碳酸鹽垢及(jí)生物(wù)黏泥(ní)、
3.冷卻器清洗方法的選用
這裏選用(yòng)化學清洗法,因為手工(gōng)法勞動強度大,機械法易損(sǔn)
264中央空調清(qīng)洗技術
壞冷卻器的焊口和(hé)脹口,而且隻適用於鋼製冷卻器(qì),不適用於銅製冷卻器。化學清洗法操作簡單、方便、腐蝕率低、消除積垢最徹底,因此選用化學(xué)清洗法。
4.清洗液的配製
鹽酸不僅清洗效果良好(hǎo),而且(qiě)經濟實惠,鹽酸清洗機理見表
5-17,表5-17鹽酸清洗機理
溶解作用CaCO3+2HC1―>CaCl2+C02+H20
剝落作用Fe2O3+6HC1—>2FeCl3+3H2O
氣(qì)掀作用co2氣體逸出對難溶(róng)垢層有一定掀動力,使之脫落下來
疏(shū)鬆作用摻雜在垢物中的(de)鐵的氧化物、碳酸鹽溶解後,殘留的垢物變得疏(shū)鬆,被酸洗液衝刷下來
由於冷卻器管程內管道為紫銅管,連接方式為焊接(jiē)而非脹接,房間內換熱排管部分很細(12.7mm),管壁(bì)薄,鑒於此種情況,清(qīng)洗液濃度(dù)配合比選在4%~5%(質量分數),清洗時間為6h,以免造成過洗或洗漏。為(wéi)防(fáng)止鍍銅現象的產生,可加人少量硫脲。
Cu2++2(NH2)2CS+2HC1—<CS(NH2)2Cu(NHJ2CS]C1,+2H^清洗液確定為鹽酸(suān)+緩蝕劑+硫脲
5.Fe3+在中央空調清洗中的應用
垢樣分析結果表明,中央(yāng)空調垢物所含Fe:()3、Fe,04Ar很大的比例(lì),隨著清洗時間的延長,清洗液中Fe3+含量會越來(lái)越多=由於Fe3+是••種良好的陰極去極化劑,當它被還原的時候,基體鐵也就被腐蝕下來,反應式如下所示:
2Fe3++Fe(基體(tǐ))一>3Fe2"
陽極反應Ee-^Fe"+2e
陰極反應Fe,++e>2Fe?+
由(yóu)以上反應式可知,隨著反應時間的增加,Ke,+,含量
第s章屮央(yāng)空(kōng)調清(qīng)洗(xǐ)方法及技能要點265
會越來越咼,如圖5-9和圖5-10所示c
2/3111)/-0
0000
tfh'/h
圖5-9Fe3+濃度(dù)隨吋間的(de)變化(huà)圖5-10Fe2+濃度隨時間的變化
當(dāng)Fe3+、Fe2+濃度趨於穩定時,可認(rèn)為酸洗(xǐ)已基本結束。如果繼續進行下去,則Fe3+*度又(yòu)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(chóng)要,當Fe3'>500mg/L時,適量添加一些(xiē)還原劑SnCl2、Na:S04以抑製基(jī)體鐵(tiě)的(de)腐蝕。F3+含量最高不得超過1500mg/L;通過分析檢測Fe3\Fe2+含量,還可判斷在清洗過程中是(shì)否有過洗現象。
6.清洗時的注意事項
1)空調房間換(huàn)熱排管管(guǎn)徑為12.7mm.—個回路同時串聯4~5個房間(jiān).清洗時易引起堵塞,給後續工作帶來麻煩,所以清洗係統設計時盡可能分成幾個(gè)部分,逐段清洗。
2)清洗冷凍水係統所用(yòng)的耐酸泵為空調機房內的2台給水泵,流量為100m3,揚程為34m,為避免造成死角,清洗時可交替使用,效果會更好。
3)空調房間內風機盤(pán)管最大的缺點是漏水有些接頭存在的細微滲漏處被垢堵塞,當淸洗液進入管道(dào)內(nèi)問垢紀接觸反(fǎn)應後很可能被衝通,清洗液將會滴在頂棚吊(diào)頂上,破壞了建築物表麵,影響美(měi)觀因此,在清洗(xǐ)冷凍水係統時要(yào)求淸洗人(rén)員加強檢(jiǎn)
266中央空調清洗技術
查,經常(cháng)巡視各房間,遇到(dào)泄(xiè)漏及時處理。
7.清洗效果評價
此次清洗徹底清除了辦公樓中央(yāng)空調內部的鐵鏽、水垢及(jí)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題;維護了中央空調的正常運行,使其恢複了原有的(de)風貌。
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