第42卷第3期山西Vol. 42 No. 32016年1月SHANXI ARCHITECTUREJan. .2016文章編號:1009-6825( 2016 )03-01 16-03中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕分析與對策陳晨!2李南'( 1.中信建筑設(shè)計研究總院有限公司，湖北武漢430014; 2.武漢理工大學(xué),湖北武漢430014 )摘要:論述了污垢及腐蝕對中央空調(diào)系統(tǒng)的影響,并介紹了管道污染生成的機(jī)理及其產(chǎn)生的影響,從清洗、預(yù)膜、定期水質(zhì)檢測調(diào)整等方面,闡述了循環(huán)水處理的具體對策,有利于中央空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。關(guān)鍵詞:中央空調(diào)系統(tǒng)，循環(huán)水,污垢,腐蝕中圖分類號:TB657.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A中央空調(diào)系統(tǒng)具有投資成本低、安全可靠容易管理控制、節(jié)響管道內(nèi)水的流動,當(dāng)高濃度的難溶或微溶鹽補(bǔ)入時,就更容易約能耗等優(yōu)點,因此被廣泛的應(yīng)用在各種高樓大廈中。中央空調(diào)發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象 ,尤其是在管道中流速緩慢的位置。而且在中央空系統(tǒng)主要由冷卻水系統(tǒng)和冷(熱)媒水系統(tǒng)兩部分組成，在這兩大調(diào)的冷卻水系統(tǒng)中,水中難溶鹽或微溶鹽的含量會隨著其濃縮倍循環(huán)水系統(tǒng)的長時間運(yùn)行下,中央空調(diào)系統(tǒng)的各種管道會受到不數(shù)的升高而提高,水溫和其與管壁的溫差變化則是引起水的濃縮同程度的污染,其中結(jié)垢和腐蝕是最常見的現(xiàn)象。它們會使中央蒸發(fā)的 主要原因。循環(huán)水系統(tǒng)中含有很多不穩(wěn)定的鹽類在傳熱空調(diào)系統(tǒng)的工作效率急速下降,同時伴隨著超額的能量消耗,而過程中容易分解，比如碳酸氫鹽的分解反應(yīng)如下[41:且結(jié)垢和腐蝕會導(dǎo)致中央空調(diào)系統(tǒng)的不正常運(yùn)行,減少受損設(shè)備Ca( HCO3 )2→CaCO3↓+CO2 ↑+H20的使用期限”。本文主要是針對這些問題,對結(jié)垢和腐蝕現(xiàn)象從此反應(yīng)中的沉淀物CaCO,會沉積在管道內(nèi)壁或換熱器的傳機(jī)理層面進(jìn)行解釋,然后根據(jù)機(jī)理分析提出應(yīng)對措施。熱面上,產(chǎn)生的氣體CO2則會在中央空調(diào)循環(huán)的敞開的部分從水1污垢及腐蝕對中央空調(diào)系統(tǒng)的影響中逸出,進(jìn)而導(dǎo)致水的pH值升高,形成堿性環(huán)境,發(fā)生以下反應(yīng):1.1設(shè)備使用期限減少,維修經(jīng)費(fèi)增加Ca( HCO3 )2 +20H-→CaCO,↓+2H20 +C0號-中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)及其設(shè)備都有-定的使用壽命,容易受Ca2+ +C03-→CaCO3↓到一些因素的影響,尤其是結(jié)垢和腐蝕。當(dāng)中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)產(chǎn)生的這些水垢有著較低的導(dǎo)熱性能,這對中央空調(diào)系統(tǒng)中發(fā)生輕微的結(jié)垢時.會造成管路堵塞,增加維修費(fèi)用;當(dāng)中央空調(diào)的換熱器的傳熱效率及各種設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,首循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)垢已久甚至發(fā)生腐蝕現(xiàn)象時，則會造成管道滲漏、先會使能量消耗明顯增加,如果結(jié)垢處數(shù)量繁多且垢點較厚，則泄露以及設(shè)備穿孔等現(xiàn)象,使系統(tǒng)運(yùn)行癱瘓.需更換管道設(shè)備,使會造 成管路堵塞，使中央空調(diào)系統(tǒng)的流量減小,管路運(yùn)行壓力不人力物力大大增加。正常,以至于最后導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓,無法運(yùn)行。1.2運(yùn)行效率降低,能量消耗增加2.2 腐蝕運(yùn)行效率是表征中央空調(diào)系統(tǒng)主要性能指標(biāo)之一-,而運(yùn)行效由于中央空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)中的各管道及設(shè)備的構(gòu)成材質(zhì)主要率的高低主要體現(xiàn)在導(dǎo)熱的快慢21。物體的導(dǎo)熱量受到很多因是碳鋼、銅等,所以腐蝕現(xiàn)象尤其是電化學(xué)腐蝕是不可避免的。素的影響,有環(huán)境溫差、導(dǎo)熱厚度、導(dǎo)熱系數(shù)等。不同的物體有不這些 金屬材質(zhì)表面凹凸不平,容易形成電池。當(dāng)碳鋼與含有溶解同的導(dǎo)熱系數(shù),中央空調(diào)的循環(huán)水系統(tǒng)中的管道材質(zhì)主要有碳鋼氧的循環(huán)水接觸后，一-些微小的腐蝕電池就會在碳鋼表面形和紫銅兩種,其導(dǎo)熱系數(shù)分別為48 w/(m.K),380 w(m.K)，成5],主要發(fā)生氧化- 還原反應(yīng),如下:引起管道結(jié)垢的碳酸鹽垢和油脂層的導(dǎo)熱系數(shù)則較小，分別為陽極反應(yīng):Fe- +Fe2+ +2e;陰極反應(yīng):O2 +2H2O +4e-→+40H- ;0.58 w/(m.K),0. 117 w/( m . K),僅占碳鋼導(dǎo)熱系數(shù)的在循環(huán)水中:Fe2+ +20H-→Fe( 0H)2。1.21%和0.24%、紫銅導(dǎo)熱系數(shù)的0. 15%和0.03% ,從而導(dǎo)熱效若是水中溶解氧含量多,白色沉淀物Fe( 0H)2中的Fe?+極率下降。導(dǎo)熱量的大小還與壁厚成反比,故隨著結(jié)垢厚度的增易被氧化為 Fe'+ ,故而生成紅棕色的鐵銹,即FeO,的水合物。加熱交換效率下降，若要維持熱交換量,則需要增加耗電量,造沉淀物的生 成會加速陽極反應(yīng)的進(jìn)行,使Fe不斷的溶解為Fe+成能源的消耗。使Fe腐蝕,同時水中的溶解氧會富集在陰極表面,影響金屬表面2管道污染生成的機(jī)理原 因及其產(chǎn)生的影響保護(hù)膜的性能,使腐蝕加速6中央空調(diào)的循環(huán)水系統(tǒng)主要包括冷卻水系統(tǒng)和冷凍(采暖)2.3微生物影響水中央空調(diào)循環(huán)水處理系統(tǒng)兩部分,系統(tǒng)中流動的絕大部分來自中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)中的微生物主要是指滋生的細(xì)菌、真城市給水廠,水中含有各種陰陽離子,主要有Ca2+ ,Mg+ ,K+，菌 藻類等物質(zhì),它們對循環(huán)水系統(tǒng)的影響也是不可忽視的,因為HC03 ,C1 ,S02 ,P0R一等,且也會存在著粒徑不大于0. 17 mm它們不僅 會促進(jìn)污垢的沉淀,還會加速腐蝕,阻礙正常運(yùn)行。的懸浮顆粒物質(zhì)3]。這些陰陽離子濃度的變化就是引起中央空在中中國煤化工經(jīng)?？吹絿娏苁嚼鋮s塔的調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行過程中結(jié)垢、腐蝕、微生物影響等問題產(chǎn)生的表面和布三物群體的綠藻、灰色粘泥YHCNMHG主要根源。及其生長代剛廠土的萬必切的服認(rèn)切, 這是因為系統(tǒng)中適 宜的2.1結(jié)垢溫度和噴淋過程中溶人的氧氣為微生物的生長提供了有利的條在中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)中補(bǔ)充水帶人的難溶或微溶鹽會影件,以致其大量繁殖。這些粘泥等物質(zhì)在水的循環(huán)下附著在系統(tǒng)收稿日期:2015-11-11作者簡介:陳晨( 1986- ),女 ，助理工程師,在讀碩士第42卷第3期陳晨等:中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕分析與對策2016年1月的各金屬部件的表面上,加速了結(jié)垢的形成,導(dǎo)致系統(tǒng)水流量因成保護(hù)膜。聚磷酸鹽是常用緩蝕劑中的主要物質(zhì),其負(fù)離子與水管路堵塞而減少,熱交換速率下降,能量消耗增加。中溶解的鈣離子反應(yīng)形成膠狀帶正電荷的絡(luò)合物,然后在金屬表同時管路的腐蝕與微生物的滋生也有-定的相關(guān)性,這是因面與Fe2+繼續(xù)絡(luò)合形成聚磷酸鈣沉淀膜,鋅離子利用其成膜快的為水中微生物的代謝產(chǎn)物和分泌的粘液與循環(huán)水系統(tǒng)中的水垢、特 點能與其他緩蝕劑生成密實耐久的保護(hù)膜,使金屬表面與水中雜質(zhì)結(jié)合在一起形成較大的污垢附著在金屬表面,水中含有的一的DO,H*等腐蝕性物質(zhì)隔離開來,達(dá)到阻止腐蝕的目的21。不些厭氧菌在缺氧的條件下就會發(fā)生反應(yīng),如世代時間短的硫酸鹽同的緩蝕劑有不同的投加量,常用的緩蝕劑如硫酸鋅(10mg/L~還原菌,它們通過分解水中的硫酸鹽81,來引起金屬腐蝕:40 mg/L )和六偏磷酸鈉( 60 mg/L~ 150 mg/ L )的復(fù)合配方,一般so- +8H+ +8e- +S3- +4H20+能量配比為1:4 13]Fe2+ +S2-→FeS↓此外,為了達(dá)到預(yù)膜的效果,還應(yīng)控制預(yù)膜的條件:1)pH值我們經(jīng)?？吹降脑O(shè)備表面或管道壁上有一些外表堅硬但內(nèi)與膜的致密性和結(jié)合力有關(guān)，宜為5.5~6.5,過高或過低都會產(chǎn)部疏散多孔的銹瘤,若不及時清理,面積會越來越大。其產(chǎn)生原生 負(fù)影響;2 )溫度對預(yù)膜時間很重要,在25 C ~50 C為佳,在此因則是鐵細(xì)菌的繁殖,它氧化釋放的能量有助于細(xì)菌的生存,其溫度范圍內(nèi),預(yù)膜時間--般為24h~48h;3)水的流速是另一重要反應(yīng)如下:因素,要求在1.0 m/s~2.5 m/s范圍內(nèi),太慢會導(dǎo)致污垢沉積,太4FeCO, +O2 +6H20- +4Fe( 0H), +4CO2 +能量快則對成膜不利;4)因為高濁度會使膜松散,抗腐蝕性差,故濁度還有補(bǔ)充水的水質(zhì)也是影響系統(tǒng)運(yùn)行原因之- -。如果補(bǔ)充.- - 般要求小于10 mg/L;5 )鈣離子含量大于100 mg/L,當(dāng)水中水濁度較高,含有微小泥沙或膠狀物質(zhì)以及滅藻滅菌不及時等都Ca2+( 以CaCO3計)含量為250 mg/L ~ 500 mg/L 時預(yù)膜效果較會產(chǎn)生結(jié)垢，隨著污垢體積的增大,為微生物的生長繁殖提供適好。預(yù)膜后,緩蝕劑的投加量需減少,保證能夠補(bǔ)充運(yùn)行中損壞宜的條件,進(jìn)而引起腐蝕。的膜即可。以上這些現(xiàn)象,對中央空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)都有嚴(yán)重的影響,系3.3 定 期水質(zhì)檢測調(diào)整統(tǒng)中的設(shè)備和管道會由于腐蝕穿孔,導(dǎo)致滲漏、泄露,最后造成系循環(huán)水系統(tǒng)要想達(dá)到良好的運(yùn)行效果,除了清洗、預(yù)膜,在日統(tǒng)癱瘓,無法運(yùn)行。常生活中,嚴(yán)格的管理方法也是必不可少的。在系統(tǒng)運(yùn)行過程3循環(huán)水問題應(yīng)對措施中,許多指標(biāo)都會不斷變化，比如蒸發(fā)水量、補(bǔ)充水量及排污水量在循環(huán)水系統(tǒng)中,控制其中的水質(zhì)和適當(dāng)?shù)奶幚韺鉀Q循環(huán)等。這些變化則會影響水質(zhì)的成分和化學(xué)平衡,為解決這些問系統(tǒng)中腐蝕和沉淀物帶來的危害及其所產(chǎn)生的后果有很大的幫題,應(yīng)該1周~2周對系統(tǒng)進(jìn)行檢測一次,及時補(bǔ)充消耗的化學(xué)藥助。目前解決措施主要分為物理除垢和化學(xué)除垢,其中物理除垢劑和水,使其水質(zhì)控制在指標(biāo)范圍內(nèi)(見表1),從而使運(yùn)行效果則是靠靜電和磁化,在小型系統(tǒng)中應(yīng)用比較多,缺點是沒有形成得到良好的改善。表1水質(zhì)控制的指標(biāo)系統(tǒng)的使用技術(shù),效果甚微'9];而化學(xué)除垢相對來說有比較系統(tǒng)的處理方法,技術(shù)比較成熟有效,被應(yīng)用在較多的中央空調(diào)循環(huán)項目循環(huán)水pH值6.5-9.5水系統(tǒng)中,具體步驟如下。渾濁度/mg.L-1<103.1 清洗總鐵/mg.L-1≤0.5清洗是化學(xué)除垢的第一一步,即通過物理水沖和化學(xué)藥沖來清總銅/mg.L-1≤0.1除管道中的污垢和沉積物,將物理沖洗和化學(xué)清洗結(jié)合起來,以總?cè)芄?mg.L-I<2 500異養(yǎng)菌個數(shù)/個.( mL)-!<1x 105此使管道保持流暢,系統(tǒng)正常運(yùn)行。清洗的具體過程如下:總堿度/ mg.L-1≥50,≤5001)物理沖洗。在--定的壓力下,用水將中央空調(diào)系統(tǒng)管路中污垢熱阻/m2.K.w-1<3.4x10-4的淤泥和雜物沖洗掉,但是由于淤泥或油垢的粘滯性,會保留部碳鋼腐蝕率/mm.年-<0.10分殘渣物。銅腐蝕率/ mm.年一1<0.05濃縮倍數(shù)3~52 )化學(xué)清洗。在中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)中加入一些藥劑,如表面活性劑和阻垢分散劑等,在這些藥劑的作用下,管道中物理沖目前,在中央空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水的處理中,清洗、預(yù)膜和定期水洗后殘留的污垢油垢與管壁的結(jié)合力、附著力降低,導(dǎo)致垢層軟質(zhì)監(jiān)測是相對完善的處理流程,尤其是高效、簡易、低成本的預(yù)膜化，從而剝離得以去除10]。技術(shù)在未來的發(fā)展中將占有重要的地位。3 )當(dāng)使用表面活性劑之后,若有大量泡沫產(chǎn)生,則需加入消4結(jié)語泡劑。液體石蠟和硬脂酸類的消泡劑是中央空調(diào)系統(tǒng)中常用的,中央空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)水的水質(zhì)在科學(xué)的處理后得到改善,水質(zhì)用量可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整,一般使用濃度為3mg/L~指標(biāo)控制在有效范圍內(nèi)，可以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行,防止結(jié)垢和5 mg/L。腐蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生,從而消除了對系統(tǒng)造成的危害,使系統(tǒng)設(shè)備能4 )檢測離子濃度。循環(huán)水系統(tǒng)的濁度、鐵離子或鈣離子含量夠 在高效節(jié)能的狀態(tài)下運(yùn)行。而且通過處理后,系統(tǒng)的熱傳遞速在化學(xué)清洗開始后會有所增加，為避免造成不良后果應(yīng)隨時監(jiān)率 大大提高。同時電能或燃料的消耗得到減少,做到了資源化,能測。清洗24h~48 h后,當(dāng)渾濁度、鐵離子或鈣離子含量增長緩源化,還可中國煤化工科技。慢并趨于穩(wěn)定時,即可停止清洗"1。當(dāng)完成清洗時,則需要通過因此，f YHCNMHG進(jìn)行科學(xué)的分析并進(jìn)行有不斷的排水補(bǔ)水進(jìn)行系統(tǒng)置換。最后當(dāng)濁度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時,實行下效的處理在 各方面都能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。-步驟。參考文獻(xiàn):3.2 預(yù)膜[1] 曾昭向,盧清華.中央空調(diào)節(jié)能技術(shù)分析與探討[ J].制冷與預(yù)膜是對清洗進(jìn)行進(jìn)一步鞏固, 為了防止初腐蝕的產(chǎn)生,在空調(diào),2013( 1 ):45-48.清洗后,往中央空調(diào)系統(tǒng)中投加足夠的緩蝕劑，以在金屬表面形[2]李軍,吳玉庭,馬重芳,等.我國中央空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)清洗行第42卷第3期山西Vol. 42 No. 32016年1月SHANXI ARCHITECTUREJan. .2016文章編號:1009-6825( 2016 )03-01 18-02談某市倉庫消防噴淋系統(tǒng)的設(shè)計光海鵬(太原市公安消防支隊,山西太原030024 )摘要:結(jié)合某倉庫工程,介紹了倉庫自動配水滅火系統(tǒng)的設(shè)計原則,從消防管道設(shè)計、噴淋管道網(wǎng)絡(luò)安全、未端試水裝置等方面，闡述了消防噴淋系統(tǒng)設(shè)計中存在的主要問題,并提出了解決措施,有利于保證倉庫的消防安全。關(guān)鍵詞:倉庫,消防噴淋系統(tǒng),管道,消防泵中圖分類號:TU998. 1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,國民經(jīng)濟(jì)的綜合實力也取得了顯系統(tǒng)。根據(jù)國家在2014年制定的《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》著的提升,因此，國家和政府對企業(yè)的安全生產(chǎn)的重視程度也不中規(guī)定,倉庫中的聚丙烯屬于丙類二項,建筑防火等級應(yīng)該為二斷提升,通過構(gòu)建完善的安全規(guī)范,對基礎(chǔ)設(shè)施提出了更高的要級,因此對于這類倉庫的規(guī)定為最大建筑面積6000m2,最大倉間求。但是由于各種原因,眾多企業(yè)消防設(shè)備的構(gòu)建中存在著眾多為1500m2,采用快速相應(yīng)消防噴頭最大凈空高度為12m。因安全隱患,不利于企業(yè)的良性發(fā)展。鑒于消防噴淋系統(tǒng)對企業(yè)的此,企業(yè)的總面積最大和單間最大都超過了允許范圍,所以對于正常發(fā)展具有不可取代的作用,因此,對其不能進(jìn)行重新鋪設(shè),只企業(yè)而言進(jìn)行合理化的改造,滿足現(xiàn)階段國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范需求,有對現(xiàn)有情況進(jìn)行合理化改造,以滿足現(xiàn)代化的需求。通過這樣節(jié)是-一個亟需解決的問題約成本的投資,實現(xiàn)企業(yè)的利潤最大化。筆者通過對本轄區(qū)的某塑2倉庫自動配水滅火系統(tǒng)設(shè)計的原則料廠的聚丙烯包裝車間和成品倉庫的消防隱患進(jìn)行分析,對其消根據(jù)<《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》第4.2.6條規(guī)定,由于該.防噴淋系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行分析和研究,并提出相應(yīng)的改造意見。倉庫的最大凈高度為13 m,所以在自動噴水滅火系統(tǒng)的設(shè)計過程1工程概況中,應(yīng)該采用早期抑制型快速響應(yīng)噴頭,通過構(gòu)建濕式系統(tǒng)的采企業(yè)的聚丙烯倉庫為單層倉庫,長156 m,寬55 m,總建筑面用, 實現(xiàn)最大的實用效果。由于原倉庫分為4個消防分區(qū),同時積8580m2,分為四個主要倉間,每個倉間面積大約2100m2,最每個消防分區(qū)的面積在2100m2左右,共設(shè)計噴頭達(dá)到900個大凈高度達(dá)到13m。倉庫的主要存放貨物為塑料粒子。在倉庫采用濕式系統(tǒng)的報警系統(tǒng)的噴頭數(shù)量不宜超過800個,因此可以的消防系統(tǒng)中,設(shè)計了消火栓給水系統(tǒng),未能設(shè)計自動噴水滅火通過采用兩組濕式報瞥閥進(jìn)行控制。業(yè)的現(xiàn)狀和問題[ J]. 清洗世界,2005( 7 ):27-32.場水處理對策[ J].河南科學(xué),2014( 6 ):1010-1014.[3] 羅運(yùn)有,曹 勇,宋業(yè)輝.空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)清洗研究的進(jìn)展與 [9] 文強(qiáng),王延生.中央空調(diào)系統(tǒng)水處理技術(shù)淺論[ J].清洗世評述[ J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào),2009( 1 ):27-31.界,2005( 5 ):26-30.[4] 楊迪,張明星,余 博,等.戶式中央空調(diào)的能耗分析[J] [ 10] 戴云華.中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)節(jié)能措施的優(yōu)化設(shè)計[ J].中節(jié)能,2006( 5 ):13-15.外建筑,2005( 5 ):30-31.[5] 李召潑,張小松,吳智深.大型公共建筑中央空調(diào)的節(jié)能與 [ 11] 袁衛(wèi)昌.中央空調(diào)循環(huán)水的化學(xué)處理[ J].中國建設(shè)信息:監(jiān)控[ J].建筑節(jié)能,2010( 3 ):62-65.供熱制冷?？?2003( 1 ):46-48.[6]陳毅明,張捷巖.中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)處理方法的研究-[12] 周本省.工業(yè)水處理技術(shù)[ M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，藥劑處理和復(fù)式過濾[ J].資源節(jié)約與環(huán)保,2009( 5 ):1673-225 1.[13] 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Citic Architectural Design & Research Institute Limited Company, Wuhan 430014, China;2. Wuhan University of Science and Technology,中國煤化工Abstract: This paper discussed the infuence of dirt and corrosion to central air cor.MHCNMHGthe mechanism of pollutiongenerated and its influence, from the cleaning ，membrane, regular water quality tesugauyusumcm aiu UuICI aspects, elaborated the specificcountermeasures of circulating water process, helpful to the normal running of central air conditioning system.Key words: central air conditioning system, circulating water, dirt, corrosion收稿日期:2015-11-14作者簡介:光海鵬( 1984- ),男,工程師