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蒸发式冷凝器的水处理技术的原理和特点

2021-01-1328390

    喷淋水蒸发是蒸发式冷凝器散热的主要过程。总传热量取决于冷凝管之间的干球温度不同的温差,而空气是次要的。因为补充水含有一些矿物质和其他化学物质,并且由于水的蒸发离开冷凝器没有带杂质,所以在喷淋水中的杂质浓度往往会增加。蒸发式冷凝器的制造厂家通常建议,排污率约等于蒸发率(蒸发率:单位时间内冷却循环水在蒸发冷凝器消耗的百分比)。补充水率是排水率的两倍。

所有的补充水必须进行处理,以避免冷凝器与水接触的表面出现问题。这些问题包括蒸发盘管表面的收缩与膨胀、污垢和腐蚀。结垢是一层坚硬的矿物沉积,在管表面通常是碳酸钙(CaCO₃ )。管壁表面一层0. 8mm厚的结垢,大约减少冷凝器30%的散热能力。结垢通常是由于补充水的矿物浓度高,如果碳酸钙沉淀,它可以使管结垢。一般的碳酸钙含量小于170x10¯⁶会是比较满意的结果。然而,过度软化的水(例如约30×10¯⁶的矿物质浓度)也是不可取的。软化水可能会导致过度腐蚀。

    污染通常是指不起结垢层的干物质的积累,如灰尘、沙子、淤泥、藻类、真菌和细菌。

    镀锌钢板的腐蚀也与水处理有关,通常它的表现形式是镀锌层恶化,使钢发生氧化反应。腐蚀是一种电化学过程,两种不同金属之间产生电位势。电流在电解质的存在下由于电压的不同而产生流动。比如水和溶解固体,一种金属溶解了。特别的情况是,钢的锌涂层已经恶化,因为它在这些点之间产生流动。控制喷水的pH值特别有助于缓蚀。pH值是溶液的碱性或酸性的指标值,pH值为7,被定义为中性。冷凝器厂家通常建议维持水的pH值在6~8之间。添加缓蚀剂通常是防止镀锌钢板腐蚀的措施。

最近一家著名的蒸发式冷凝器的生产厂家专门根据蒸发式冷却设备的特点和材质,设计了一种Smart Shield的固体化学处理系统。这种水处理系统利用固体缓蚀阻垢剂和杀菌剂,能有效地控制循环水系统的结垢、腐蚀和微生物的增长,提高了蒸发式冷却设备的换热效率和使用水的效率,延长了设备的使用寿命(5-29)

    除了水质化学处理系统以外,还有水质非化学处理系统。因为氧化性杀生剂用来控制酸的比例,酸和杀菌剂控制微生物对金属的腐蚀,频繁的监控和调整意味着对频繁处理化学品的人员存在危险。

这种非化学处理系统,其实就是在我国许多蒸发式冷凝器生产厂家配套的电子水处理器,电磁场“激活”中小悬浮颗粒水,然后作为“种子”溶解矿物质沉淀。溶解碳酸钙矿物(石灰石)会黏附在被激活的悬浮粒子的表面,这些颗粒由于私附的作用在尺寸上不断地变大,直到沉淀出来为止,如图5-30所示。该沉淀可以很容易地从系统中除去,从冷凝器周期性地通过人工手段或者通过使用离心分离器除去。

    这里介绍一种由一家国内企业引进的蒸发式冷凝器循环冷却水电化学处理设备。

    循环冷却水电化学处理技术起源于以色列,以电解方式免药剂控制结垢和菌藻问题,以Elgressy公司的ECT (Electrolysis Cooling Tower Treatment System)技术为代表。自2000年投入使用,至今已有16年的历史,获得多个权威机构的资质认证,在全球安装运行3000套,处理效果显著。这家公司在2007年将这项技术引入中国。现在使用这种产品的用户在不断地增加。

 

 

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