工業(yè)循環(huán)冷卻水在系統(tǒng)中不斷循環(huán)重復(fù)使用,由于各種無機離子、有機物質(zhì)、不溶性物質(zhì)等,不斷隨補充水及冷卻塔洗滌進(jìn)入,且隨著水溫的升高(冷卻),水份不斷蒸發(fā)濃縮,以及設(shè)備結(jié)構(gòu)和材料等多種因素的綜合作用,使循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在短時間內(nèi)會出現(xiàn)嚴(yán)重的沉積物(水垢)附著、設(shè)備腐蝕(銹垢)和微生物的大量滋生(生物粘泥、軟垢附著)以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等問題。它們會威脅和破壞工廠設(shè)備長周期地安全生產(chǎn),甚至造成較大的經(jīng)濟損失。其直觀表現(xiàn)如下:
(1)主要水冷換熱器傳熱效率快速降低(換熱管壁結(jié)水垢)。
多數(shù)換熱器用碳鋼或不銹鋼、銅制成,碳鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為46.4~52.2W/(m·k),但碳酸垢的導(dǎo)熱系數(shù)為0.464~0.697W/(m·k),只有碳鋼的1%左右,由此可見,水垢或其他沉積物的導(dǎo)熱系數(shù)比金屬低得的多,因此當(dāng)水垢或其他沉積物有少量覆蓋在換熱器的換熱管表面時,就會大大降低換熱器的傳熱效率。
(2)換熱管內(nèi)循環(huán)水流量減少(甚至逐漸堵塞換熱管),換熱效果降低。
沉積物或微生物粘泥覆蓋在換熱器的換熱管壁甚至堵塞換熱管,使得循環(huán)水通道的截面積和通量變小,從而使換熱效率進(jìn)一步降低。
(3)設(shè)備加速腐蝕(主要表現(xiàn)為垢下腐蝕)。
沉積物和微生物的產(chǎn)生,促使了濃差腐蝕電池的形成及垢下腐蝕的產(chǎn)生,從而使金屬的腐蝕速度加劇。
(4)設(shè)備的使用壽命成倍縮短。
一方面,沉積物和微生物粘泥等覆蓋在換熱管表面,阻止設(shè)備的有效換熱,使換熱表面(介質(zhì)側(cè))的金屬長期處于高溫?zé)嶝?fù)荷狀態(tài),導(dǎo)致金屬疲勞;另一方面,腐蝕嚴(yán)重導(dǎo)致?lián)Q熱管管壁加速變薄,尤其是垢下腐蝕和濃差腐蝕還會導(dǎo)致設(shè)備穿孔泄漏。這些情況的發(fā)生,使得設(shè)備的使用壽命被成倍縮短,且嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
(5)增加生產(chǎn)運行成本。
為使設(shè)備保持足夠的換熱效率,必須采取增加循環(huán)量(啟動備用泵)、大幅加補新鮮水等措施,使運行費用成倍增加,但效果卻很差;致使單位時間負(fù)荷下降、產(chǎn)量降低,而成本上升;還有維修費用也會增加等等,增大產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
以上循環(huán)冷卻水系統(tǒng)存在問題是可以通過水質(zhì)穩(wěn)定處理很好解決的。對循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的、穩(wěn)定的水處理和管理是很必要的,能實現(xiàn)較小投入帶來極大產(chǎn)出,所投入的日常水處理費用可以數(shù)倍找回。
工業(yè)循環(huán)冷卻水處理的顯著效果:
(1)阻止水垢生成:(采取阻垢分散處理)針對結(jié)垢型水質(zhì),通過重點投加阻垢分散劑,防止循環(huán)水中鈣離子、鎂離子在換熱管壁發(fā)生沉積,使換熱管壁長期保持光潔沒有沉積物附著,保證水流通量,確保換熱器的換熱能力和生產(chǎn)負(fù)荷的長周期穩(wěn)定。
(2)抑制設(shè)備腐蝕:(采取緩蝕處理)針對腐蝕型水質(zhì),通過重點投加緩蝕劑在設(shè)備表面不斷形成致密的保護(hù)膜,保護(hù)設(shè)備免受水中有害離子的侵蝕,延長設(shè)備使用壽命。
(3)控制微生物危害:(采取殺菌滅藻處理)針對微生物含量高的水系統(tǒng),通過投加殺菌滅藻劑、粘泥剝離劑,解決微生物繁殖問題,避免微生物粘泥(軟垢)在換熱管壁和冷卻塔附著,防止換熱效果快速降低;消除因粘泥過多造成堵塞換熱管等事故,避免微生物繁殖所導(dǎo)致的黏泥(軟垢)下腐蝕,保證設(shè)備使用壽命。
(4)防止機械或化學(xué)清洗損傷設(shè)備:避免了頻繁清洗過程中清洗劑對設(shè)備造成不必要的腐蝕,以及機械清洗對設(shè)備的損傷。
(5)新增效益:通過解決水系統(tǒng)對生產(chǎn)負(fù)荷的影響,確保設(shè)備安全、穩(wěn)定、長周期、滿負(fù)荷生產(chǎn)運行,使企業(yè)新增效益又添新途徑。