中央空调水处理技术开发与应用
前言
随着社会的发展，文明的进步，人们对于生活和工作的标准要求更高了。为了营造一个舒适的生活和工作环境，为了使室内人员与噪声隔绝，以及防止灰尘和烟气进入室内，通常窗户是不打开的。这就为空调技术和产品的发展与应用，提供了广阔的空间。空调技术和产品在建筑和公共设施工程中的应用亦是越来越多。现在宾馆饭店，大型商场，影剧院办公楼等已大量地按装和使用了空调设备，而在一些高档、多层、大面积的公共建筑中更多应用的是中央空调技术和产品。在这些建筑物内，从经济方面考虑，在选用空调类型时，通常是偏向于有利的“空气一水”系统。即空调终端的风机盘管内以水作媒介。水管内冬季走热水，夏季走冷水。通过风机盘管将热风或冷风送入室内，管内换热后再回到制冷机的蒸发器等换热器，进行热交换后，送到风机盘管又开始下一个循环。这一系统水处理行业将其称为“密闭式循环冷却水系统”即本文所述的“中央空调闭路循环冷却水系统”简称“闭路水系统”。
一、中央空调闭路循环冷却水概况
中央空调循环冷却水系统一般由密闭式循环冷却水和敞开式循环冷却水系统组成。闭路系统常用软化水，脱盐水或冷凝液作为补充水，也有用自来水或井水作为补充水的，闭路系统的特点是，不与大气接触，但是系统内溶解氧仍然是存在的，这是由阀门，管道接口，水泵的填料漏气而带入的，少量的补充水亦是带入系统溶解氧的一个来源。
因此，闭路系统中存在氧的电化学腐蚀，同时系统内的结构材料可能为铜或其合金，镀锌钢管及软钢管以及水泵的叶轮和泵壳，阀门的阀心和阀体等都是由不同的材质构成。因此密闭系统中也存在由不同金属材质而导致的电偶腐蚀。而且中央空调的闭路系统有自己的特殊性。单线系统（即制冷、采暖共用一条管路）的闭路水系统，在夏季制冷期，其水温在4℃—13℃，而在冬季采暖期，水温在77℃一149℃之间，而一般的闭路系统的温差不可能达到这么大幅度。这也可能是一般的水处理专著对闭路系统的介绍比较少，对其水处理的方法也认为比较简单的原因。但是在大量的中央空调应用实践中，闭路系统的问题是非常多的，不但有腐蚀问题，也有一些污垢附着问题。由于温度跳跃幅度大，夏季制冷时由于水温低，系统中的水呈腐蚀性，而冬季采暖时，由于温度较高，系统中的水依水质不同又可能有结垢倾向。且闭路系统与开路系统有所不同的是，在开路循环冷却水中，在温度较低时金属的腐蚀速度随温度升高而加快。而在77℃以后金属腐蚀速度随温度升高而下降。而在密闭系统中，金属的腐蚀速度随温度升高而加快。
因此在开发闭路水处理药剂时，应以控制腐蚀为主，同时具备阻垢性能，且在低温和高温时均有优异的缓蚀阻垢性能。一些用户由于对这些问题，没有足够的认识，选择了一些不适用的水处理药剂和技术。因此，在使用过程中没达到理想的效果也是意料之中的，也有的用户采用夏季、冬季使用不同的药剂来进行处理的方法，这样做比较有针对性，水处理的效果也很好，但是仍有不足，因为在再次换季运行时，都要将系统中的水放干洗净，这样就增加药剂和补充水的用量，同时在换水期间有大量空气充满系统中，又产生新的电化学腐蚀。因此，研究开发适用于中央空调闭路循环冷却水处理的药剂和使用技术是非常必要的，在这方面，我们作了大量的工作，研制开发了针对闭路系统特点的水处理药剂，并且在应用中取得了良好的效果，同时总结出简便易行的使用方法和行之有效的监控方法，本文将论述这项技术的开发及在不同地区、不同水质、不同性质的使用单位中，应用这项技术的实践，结合自己的工作对其今后的发展提出我们的看法。希望此举引起有关人士对中央空调水处理的重视，为水处理技术的应用和发展，提高中央空调的保养和维护水平做出贡献。
二、实验室研究及应用实践
1实验室试验
在经过了大量的药剂筛选和性能比较之后，确定了符合我们要求的药剂配方，并进行了一系列不同条件，不同目的试验来确认该药剂配方的优异性能，下面这个试验就是其中的一个缓蚀试验研究。该试验是于1995年初完成的，采用封闭动态模拟挂片试验，用碳钢、紫铜、黄铜三种试片，所用水质为软化水，其水质指标见表2-1试验结果见表2-2，由表2-2可知，软化水中加入我们的药剂后，对碳钢、紫铜、黄铜的缓蚀效果良好，达到水处理规范的要求。
2应用实践
一九九五年以来，在完成了药剂配方的筛选确定工作后，我们开始进行中央空调循环水处理技术的推广应用工作，经多家用户进行应用后，取得了良好的效果，同时更进一步发展和完善了这项技术，现以比较有代表性的三家用户：即（1）天津百货大楼。（2）邢台矿业（集团）公司。（3）天津金融大厦为例进行论述。
2.1天津百货大楼
应用时间，1995年至今，其中新建的百货大楼新厦于1998年开始应用至今，天津百货大楼一九九五年四月十三日至九五年十月十日进行的“循环冷冻水处理”（即闭路水系统）工业性稳定试验。
2.1.1大楼循环冷冻水PH值、钙、镁、总硬等数值稳定，表明水质是稳定的，水中Fe含量逐渐下降，水质外观逐渐好转，且随运行时间的延长，效果也越来越好。
2.1.2现场挂片情况，碳钢片及黄铜片腐蚀率分别为0.025mm/Y，0.0017mm/Y，由此可认为：管路腐蚀得到控制，达到水处理规范要求。
2.1.3大楼商业区平均温度为24.9℃，达到了中央空调规范标准要求。同时，改善了制冷机的工作状况，减轻了工作强度，与此前1年和2年同期相比，蒸发压力回升10kpa，主机电流下降60A。
2.2.邢台矿业（集团）公司
应用时间：一九九八年至今，邢台矿业（集团）公司1998年5月至1999年3月进行了空调循环水工业性稳定试验。
随着运行时间的延长，循环水（闭路水）水质铁含量呈下降趋势，并趋于稳定，水质外观清澈透明，现场挂片：碳钢、黄铜及紫铜片腐蚀率分别为0.003mm/Y，0.004mm/Y，0.003mm/Y，由此可见，管路腐蚀得到控制，达到水处理规范要求，同时，制冷机能耗大大减小，与上一年同期相比，冷凝压力降低6.5%，蒸发压力上升2.3%，主机电流平均下降45A。
2.3天津金融大厦
应用时间：2002年4月至今，金融大厦中央空调闭路水的水处理工作，自2002年4月开始进行，在运行初期，该系统中水质非常恶劣，系统中大量金属腐蚀产物，使闭路水呈深黑色，且混浊不堪，其悬浮物已超过500mg/L，如不加以有效处理，系统很有可能在不太长的时间里出现腐蚀穿孔，出现漏水现象。应用我们的水处理技术和药剂一年后，现在冷冻水的水质已大为改善。其外观由黑色混浊不堪，变成无色清澈透明，其浊度已在15mg/L以下，铁含量未检出，通过对大厦高、中、低不同部位的管路进行截取观察，发现管路的截面圆满整齐，壁厚均匀，内表面平整，顺滑，未发现任何腐蚀现象。
三、结论
上述三个实例中的用户，是中央空调用户中有代表性的，其中天津百货大楼是一个以大型零售商业为主的，兼有餐饮、娱乐等多功能的公共建筑，邢台矿业（集团）公司的中央空调是为机关办公应用，金融大厦是由一座高层写字楼与4星级的美都大酒店组成。而这三个用户在应用水处理技术后，都取得了令人满意的效果。
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