浅谈中央空调水处理
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摘 要：本文从中央空调水处理的必要性入手，并对中央空调水系统的分类、特点及存在的问题进行了简单介绍，
提出采用相应的水处理技术来达到提高其制冷效率的目的，其方法具有简单、效率高等特点，有很高的实用价值。
关键词：中央空调；特点；水处理；方法
中图分类号： V444 文献标识码： A 文章编号：
前言
随着我国经济的飞速发展，人们对生活质量要求也越来越高，大量的宾馆、饭店、行政大楼及高层建筑均使用中央空调；然而，由于经济投入的考虑，人们往往忽略了水质处理对空调系统及设备的使用寿命的影响；很多情况下都只单一的在系统中使用电子水处理或加药处理，但是这些水处理方法都只是解决了某一方面的问题，难以适应复杂的水处理工作。许多中央空调的冷却水系统和冷冻水系统有不同程度的锈蚀和污垢产生，引起压缩机排气温度升高，制冷量不断下降，各换热器得热阻增加，降低换热效率，严重影响空调设备的安全运行。因此在暖通空调系统设计、施工和运行过程中，应对水系统的水处理和水质的运行管理引起足够重视。俗话说，对症下药，水处理的方式和等级需对水系统的形式、设备所用的材质，水温和水的成分作出评价来确定，因各种不同类型的水系统需用不同的水处理方法。
1 中央空调水处理的必要性
中央空调水处理主要针对空调系统中的冷却水，即空调机组中的冷凝器和压缩机的冷却用水。冷却水系统中存在着结垢、腐蚀及滋长微生物粘泥三大障碍，致使冷却水系统腐蚀、冷凝温度升高、冷凝压力升高、压缩机排气温度升高、制冷量下降，从而造成设备的不安全因素，制冷效率降低，能耗增大。
2 系统分类及特点
中央空调系统一般分为三部分：冷冻水系统、冷却水系统及冷凝水系统。三个系统各有不同特点，因而系统的水处理应因应系统特点，选择经济、合适的水处理方法，以达到延长管线及设备使用寿命，节水节能的目的。
冷冻水系统特点：空调中的冷冻水系统一般为闭式系统，冷冻水温较低，不与空气接触，只有补给水会给循
环水带入溶解氧而引起腐蚀。因而，冷冻水系统主要是受结垢和腐蚀的危害。在南方，一般冷冻水系统都是用
自来水，在自来水中这两种危害同时存在，只是由于水质差异，危害的主副性有所区别。
冷却水系统特点：冷却水大多为开式系统，在运行中由于与大气接触，空气中的杂质、细菌、等随时都可以进入循环水中，而冷却水的温度在30～37度之间，很适合各种细菌及水藻的生长繁殖。同时，冷却水系统由于水量蒸发及飞溅损失，水浓缩的过程，系统中水质硬度随着浓缩过程的进行而增加，其表现出的结垢倾向会随着浓缩倍数的增加而增加。如果仅采取简单的减少排污量，甚至不排污的方式，蒸发器内管和冷却塔上会出现严重的结垢现象，因而，冷却水系统的特点决定了必须解决结垢、腐蚀和藻类细菌滋生三大问题。
冷凝水系统特点：冷凝水系统通常隐蔽在天花吊顶内，夏天空气潮湿，湿度大，再加上管线大多隐蔽在天花吊顶内，极易生成细菌及发臭。这些细菌及臭味比较容易随风机盘管送风系统串入室内造成污染。
3 中央空调运行时水系统存在的问题
在中央空调的循环水系统中由于水质不稳定而易引起系统结垢、腐蚀、污泥和藻类等不良后果。
3．1 结垢
由于水中溶有大量的碱土金属离子和碳酸氢根等具有反常溶解度的微溶盐类，它们在传热过程中或者在水的物理化学因素发生变化时，从水中沉积到金属表面上来。水在不断循环使用过程中，由于循环系统内温度、水流速度的变化，水的蒸发，多种无机离子和有机物质不断地被浓缩，会在冷凝器、管道和冷却塔内形成矿物水垢。水垢的导热系数小于O.8，而冷凝器和蒸发器紫铜管的导热系数为320，两者相差400倍以上。
3．2 腐蚀
水中存在氧化性物质，水中的氧气对大部分金属都会产生腐蚀。金属在水中的腐蚀是一个电化学过程，腐蚀会在所有的金属表面无休止地进行。阴、阳极反应的产物在静电的作用下相互迁移扩散，最终形成腐蚀产物。我们看到的直观现象是循环管路表面存在大量的锈瘤，腐蚀的产物会不断累积在金属表面。
3.3 微生物污泥和藻类
由于冷却水温度合适，容易滋生大量的细菌、微生物及藻类。目前，很多冷水机组所安装的除污器都是Y型过滤器，装在冷却水泵入口前的立管上。这种Y型过滤器，只能捕捉设备运行初期的建筑垃圾，防止这些垃圾进入冷凝器，不能在日常运行中捕捉细小水垢和锈垢，因此会引起冷凝器积垢、积泥和其他杂质。另外，目前很多单位的中央空调冷却水系统最低处都没有安装快速排污阀，部分单位还用封堵塞住了这些排污口，其实这种做法是错误的，易使制冷机组内积聚污泥和杂质，影响热交换效率。凡采用电磁水处理的冷却水系统，都要安装排污管道，进行连续排污，排污量可控制在循环水量的0.5%～1.0%左右。开式循环冷却水系统，须要设置过滤器，过滤器的过滤能力，根据当地大气的含尘量等情况，可考虑按循环水量的1%～5%或结合实际情况来选择，以获得较好的处理效果。对其他新安装的冷却水系统或已完全除垢的冷却水系统，也可以每1%～2%周排污一次。
4 中央空调水处理的方法
水处理方法根据水质条件、设备要求的差异而有所区别，总体来讲主要分为物理处理和化学处理两大方法，下面对目前常用的一些水处理方法做简单介绍。
4．1 pH值调节法
抽取样本，算出兰吉勒饱和指数LSI和雷那稳定指数RSI；预测结垢和腐蚀的倾向；通过排污或加酸、加阻垢剂调节水的pH值，使水达到既不结垢，也不腐蚀的理论酸值；硫酸或盐酸使理论值不变，但是由于水质条件及工况的日常变化，在实际操作中难度太大。
4．2 软化水处理
最常用的就是将水中结垢性离子如Ca、Mg通过置换去除。但实际上，带来了更为严重的腐蚀现象，腐蚀穿孔、泄漏经常发生。相对腐蚀而言，结垢性离子Ca2+、Mg2+、碱度为保护性离子，软化水正是由于去除了这些离子，增加了Na+ 、CIˉ1等腐蚀性离子，从而加重了设备的腐蚀，所以说软化水虽然避免了结垢问题，却加重了腐蚀，这种现象会随着时间推移而显露出来所以，在循环水系统中，尽量少使用软化水和去离子水。
4．3 电子、静电场处理
利用外加电场、使水中阴、阳离子处于电场之中，使水中的钙镁等阳离子发生极化，以致于使水中碳酸钙等晶体发生晶格畸变，使其分散在水中，不能结成晶核，生成沉淀。但由于其电场只能在一定的距离内有效，一旦距离发生变化，或者由于电场力的减弱，水中离子频率的不断变化，往往时间一长，便失去了阻垢作用。
4．4 磁化处理
利用磁场效应对水进行处理，方法为冷却水通过永久性磁铁的磁场，切割若千次磁力线后成为“磁化水”。在“磁化水”中产生的晶体不形成水垢，而是无定型粉状，不会粘附在管壁或物体接触表面，再通过定期排污去处。但在实际应用中，处理能力与电子、静电场差不多，具体实用效果有待证实。
4．5 传统的化学水处理
化学方法处理，通过投加水质稳定剂，如缓蚀阻垢剂、分散剂、杀菌剂，使水中的结垢性离子稳定在水中，其原理是通过螯合、络合和吸附分散作用，使钙镁离子稳定地通过螯合物络合溶于水中，并对氧化铁、二氧化硅等胶体有良好的分散作用。由于缓蚀剂在金属表面形成不溶于水或难溶于水的保护膜，由于阻碍金属离子的水合反应或溶解氧反应，而抑制腐蚀反应。具体的化学阻垢缓蚀作用下面介绍，此方法是目前中央空调水处理使用最为普遍的一种方法，也是在工业水处理中应用面最广、技术最成熟的一种方法，实践证明了是有效而经济的方法。
4．6 混合法
混合法就是将几种方法联合起来使用，组成智能水处理系统。如化学处理与精确旁流组成的系统以及智能感应式水处理器与精密旁流处理器组成的系统等。旁流精确过滤的方式，是通过安装旁路精密管道过滤器的方式，将冷却水中的悬浮物，藻类粘泥和风沙及碎踏片等过滤，提高运行水的洁净度。
结束语
综上所述，冷却水系统是大型空调冷却水系统的重要组成部分。保持合格的循环冷却水水质非常重要，值得引起相关人员的高度重视。因此，我们在进行水处理时，必须结合具休的实际情况、本地的水质进行技术分析，且不能顾此失彼，注重一个指标的同时忽视了另一个指示，起到负面作用，必须做到除垢与防腐的兼容，并达到除垢、肪腐、去泥的综合效果，取得事半功倍的功效。
参考文献
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[2]陆耀庆．实用供热空调设计手册．中国建筑工业出版社
[3]傅有艺，王安平.中央空调水处理常见问题，2005处理方法[J].改革与开放，2009