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（一） 空调供暖水系统水质问题及要求
中央空调及集中供暖水系统中存在着结垢、腐蚀及滋生微生物等危害，致使循环水系统管路腐蚀、制冷主机冷凝温度升高、冷凝压力升高、压缩机排气温度升高、蒸发器换热不良，制冷量下降、制冷效率降低，换热系统的换热效率降低，能耗增大，同时还会造成管路堵塞，严重时危害设备安全。
管路结垢
空调及供暖水管道中污垢长期沉积在水管内表面，在电化学条件下生成坚硬的垢层，使换能系统水流降低、压损增加、管道堵塞、换能效率下降，严重的甚至导致系统不能正常运行。
据相关研究测算，当冷水机组铜管内结垢0.8 mm，主机制冷效率将下降40%，冷凝器和蒸发器上污垢热阻每增加2×10-5 m2·℃，压缩机消耗动力就增加1.1%。
水垢的形成，直接影响了机组的热交换效率，严重时会导致管道堵塞，影响制冷效果及机组正常运转。
污垢来源
生物污垢：水体中寄生着大量的细菌、藻类，这些菌藻群落在水体中生存、繁殖、死亡，产生了大量的胶体及生物泥，是生物垢产生的直接因素。
化学垢：水中自然存在的易结垢的化学物质，包括碳酸钙及矿物结晶物，这些物质在特定的电化学条件下极易生成化学垢。
颗粒沉积物：来自大气环境下的悬浮物、泥砂、生活废弃物等颗粒杂质极易通过空气进入循环水系统，并沉积在管路系统中。
氧化腐蚀物:铁锈、金属氧化皮等管路腐蚀物在管路系统中不可避免的会产生，这些腐蚀层往往会沉积在冷凝器的冷却铜管内形成金属锈蚀物污垢。
以下是某项目空调水系统杂质成分分析结果：
管路腐蚀
在空调与采暖循环水系统管路中，常会发生电化学腐蚀、有害离子腐蚀和微生物腐蚀等。
循环水中溶解的氧气当金属管道接触时，会发生氧化还原反应，导致金属不断腐蚀，常见的锈水和锈渣等就是氧腐蚀产物。
空调循环冷却水在蒸发浓缩过程中，氯离子和硫酸根离子浓度不断增加，也会加速金属腐蚀，降低金属表面保护膜的保护性能。其中氯离子引起的点蚀最为严重，由于氯离子会置换氧原子形成氯化物，加速阳极反应过程，因此，会导致金属腐蚀加快。
金属腐蚀产物会堵塞过滤网，甚至损坏过滤网，堵塞主机冷凝器，造成机组水流不畅，热交换效率低下，制冷量下降，严重时危及机组安全。
微生物滋长
微生物滋长会引起微生物腐蚀，这是由于微生物与污物和泥砂等杂物形成氧浓差电池，导致金属腐蚀。
当温度适宜时，异氧菌、铁细菌、硝化细菌、硫酸盐还原菌等细菌会在金属表面与沉淀物之间大量繁殖，能够分解水中的硫酸盐，产生H2S引起金属腐蚀。
微生物还会和泥浆或CaCO3结合，使冷却系统结垢和脏污条件恶化。
微生物引起的金属腐蚀会导致换热器等穿孔渗漏，冷媒泄漏，甚至会堵塞管道、过滤网、冷凝器，使冷却水流量减小，减低换热效率，甚至会导致主机产生高温、高压，甚至自动保护停机，对系统造成不利。
同时，空调冷却水水温一般在32~42℃，容易滋生细菌和藻类，并且长时间停留在冷却水系统内，有可能产生致病菌如军团菌、非结核杆菌等，随着冷却塔通风而形成大量含菌气溶胶，弥散于冷却塔周围，甚至飘至人员活动密集区，造成对设备维护人员及周围人群的危害。
在世界许多地区人工水体中证明有军团菌存在，且在中央空调装置有关的循环冷却水系统很常见，散发的军团菌病甚至引发大规模的集团发病，这种细菌可引起人类严重的疾病和构成潜在的威胁而又无特异性预防措施。
（二）空调及供暖系统对水质的要求
集中供暖水质要求
空调循环冷水水质要求
空调循环冷水水质要求
（三） 空调供暖系统水质保证措施
为防止空调和集中供暖水系统产生过多的水垢和杂质，同时避免滋生微生物、藻类等污染环境，破坏水管路酸碱平衡，工程上常采用多种水处理措施，确保系统能安全高效地运行。这些水处理措施原理包括物理性和化学性两种。
自动加药装置
适用于中央空调循环水系统、集中供暖热水系统，可实现全自动控制，无需人员值守。具备高精度投加各种水处理药剂，并且确保药剂浓度准确的功能。每台自动加药装置一般会配备PH仪、电导率仪来监测系统水质。
主要部件
1）计量泵：计量泵为特殊设计加工的柔性隔膜泵，在驱动机构作用下往复运动，实现化学药品的输送。
2）加药桶：加药桶为圆筒型的化学药剂溶液箱。
3）控制单元：包括液晶显示屏及内含程控芯片的控制柜、旁通管线、排污管线、电动排污阀组、以及球阀若干。
4）设备支架：可将计量泵、控制单元、监测仪表等均放置其上，便于人工操作检修。
基本功能
1）自动加药：整机实现全自动控制，可高精度自动投加各种水处理药剂。
2）在线监测：能够实现从电导率、PH双方面的在线监测。
3）电动排污：配备电动除污阀，能根据在线监测仪表监测的系统药剂浓度状况启闭，控制药剂浓度。
4）耐用条件：设备承压1.0MPa，工作温度应在0-45℃。
5）远传控制：设备可通过远程通讯模块传输工况给到楼宇自控系统，对设备进行监控，监测设备运行工况是否正常。
水处理药剂类型
水处理药剂分为杀菌灭藻、缓释阻垢、管道清洗、镀膜等类型。
冷却水缓蚀阻垢剂
化学组成：聚羧酸、无任何磷膦多聚物、三氮唑类等全有机配方组成。
用途：适用于大中型敞开式循环冷却水系统、中央空调系统以及其它敞开式冷却水系统。广泛应用于炼油、化工、电厂、钢铁及宾馆等行业的循环冷却水系统。该产品热稳定性好、不需调节PH值，适用于中低硬度水质。
特点：通过聚合物、有机盐类、三氮唑等协同作用达到最佳的缓蚀阻垢效果，尤其对钢铁企业、石化企业、化工冶炼企业、电厂高温循环水适应性好，适应范围广。
冷冻水水稳剂
化学组成：磺化琥珀酸钠盐、乙醇、乙酮、硬酯酸等配方组成。
用途：适用于冷冻水系统，制冷循环冷冻水水(如钢铁厂、炼油厂、发电厂、宾馆、酒店)，中央空调冷冻水。
特点：不含有腐蚀性酸、碱、不会对金属造成腐蚀，其缓蚀作用主要是磺化琥珀酸钠盐及炔丙醇它具有很好的渗透和去污力，可以渗透湿润污垢的内部，使油酯性污垢易于脱落，达到缓蚀的目的，经此处理后的金属表面，能增强金属氧化膜自理的缓蚀效果。水性液体，不会产生悬浮物、不增加水体COD和BOD量，符合国家排放标准。
多功能水处理药剂
化学组成：含无机及有机活性成分，尤其是有机活化剂多聚氢铵盐化学物及多种无机有机助剂构成，能同时兼有阴极和阳极缓蚀效果。
用途：制冷循环冷却水(如钢铁厂、炼油厂、发电厂、宾馆、酒店)，中央空调冷冻水、宾馆、酒店热水系统、太阳能热水系统。
特点：处理药剂一剂多效，同时对钢、铜铝具有缓蚀效果，对水质中的钙、镁、钡、锶、硅具有抗结垢防垢作用，水质含有异氧菌、铁细菌、硫酸盐还原菌、腐生菌、真菌、军团菌、藻类等有99.9%杀生效果。即一种药剂同时具有缓蚀、阻垢、杀菌抗菌效果。
某品牌自动加药装置参数：
全程水处理装置
功能包括除垢、防垢、杀菌、防锈剂除污功能。
全程综合水处理器应用差转屏蔽效应及多点阵列组合，解决各种频谱间与电晕效应场间的互相干扰、制约的难题，具有对水质综合优化处理，防垢、防腐、杀菌、灭藻、超净过滤功能，具有机电一体化的设计，纯物理方式处理，无需化学药剂，阻力低、流量大。
而且运行费用极低，操作简单、维护方便，适用于各种水系统。
工作原理
全程综合水处理器主要由碳钢筒体、不锈钢网、高频电磁场发生器、电晕场发生器及排污装置等组成。
通过活性铁质滤膜，机械变径孔阻挡及电晕效应场三位一体的综合过滤体吸附、浓缩在实际运行工况下各种水系统形成的硬度物质及复合垢，降低其浓度，达到控制污垢及大部分硬度垢的目的。
通过换能器将特定频率能量转换给被处理的介质水，形成电磁极化水，使其成垢离子间的排列顺序位置发生扭曲变形,当水温升高到一定程度时，处理后的水需经过一段时间方能恢复到原来的状态。
在此阶段，成垢的几率很低,因而达到控制形成硬度垢的目的。同时器壁金属离子受到抑制，对无垢系统具有防腐蚀作用。此外，电磁极化水还可有效地杀灭水中的菌类、藻类等有效地抑制水中微生物的繁殖。
所以，全程水处理器在系统正常运行状态下，可以完成防结垢、防腐，杀菌，灭藻，超净过滤，控制水质的综合功能。
适用中央空调冷水、冷却水循环系统、供暖、供热的热水循环系统。也适用生活洗浴热水循环系统、餐饮、洗衣房、游泳池等地热水系统、利用地热水进行洗浴，采暖的循环系统。
技术参数
控制腐蚀率：＜0.01毫米/年，过滤效率＞75%~98%、防垢除垢效率>95%,灭菌灭藻>92%。压力损失：＜0.03~0.06MPa。工作电压：交流电160V~240V。
安全绝缘电压：5000V。消耗功率：＜120W~600W。工作环境要求：温度-25℃~+50℃相对温度＜95℃，工作温度：-25℃~+90℃。平均无故障工作时间：不小于50000小时等等。
微泡排气除污装置
微泡排气除污装置内含特殊螺旋结构的芯体，可在芯体中央形成相对静止的区域，使得杂质和气体更易被捕捉并在该区域分离，杂质快速沉降于集污腔定期排出、气体快速上升通过排气阀自动排出。
结构特点
装置中满布高效率、低压阻的专用螺旋结构铜质滤芯。滤芯应含铜量99.9%的铜丝缠绕钢棒形成。
滤芯结构能够使流体在阀内同时产生湍流区和层流区，使得污垢、气泡有时间从流体中分离。滤芯结构在轴向上下应保持通畅，不能阻碍污垢的沉淀、气泡的上升。
基本功能
微泡排气：能够分离气泡，快速上升排排出；能去除直径10μm的气泡，一次气体脱出率80%，系统运行4-6小时，系统气体降为初始时的一半以下，经过一段时间后气体含量降至0.4%。
微米级除污：能够分离污垢，集结后排出，可去除粒径5μm杂质颗粒，去除率不低于95%，50个系统循环后，污垢含量减少至原来的4%以下。
耐用条件：设备应能耐温110℃，标准承压10bar，适用于冷冻液含量达50%的系统，设备的设计使用年限可达30年。
压损及清洗：在流速满足1.5m/s的工况下，装置压力损失不超过1m，并且设备的使用压损不发生变化，内部螺旋滤芯为免维护，无需反洗，装置初始压降与终压降应一致。
射频水处理器
具有防垢除垢、杀菌、灭藻、过滤等功能，属于高频电子水处理器，一般具备快速反冲洗过滤器、除污器等功能，能在系统运行状态下去除铁锈等杂质，并收集浓缩排污，达到控制水质的目的。
工作原理
防垢：主机产生的高频电磁场，使流经副机的水的物理结构发生变化，水分子之间的键角被拉大，使水中钙镁离子的运动速度降低，与水中的碳酸根、硫酸根等离子有效碰撞次数减少，静电引力下降，所以受热壁或管面上无法结垢，从而达到防垢的目的。
除垢：主机产生的高频电磁场，使水的渗透力与溶解度增大，并对金属表面的水垢薄弱环节纵向渗透到金属表面后，开始沿金属表面横向渗透.使水垢呈片状脱离金属表面，从而达到除垢的目的。
杀菌、灭藻：微电环境可遏制微生物的生长，破坏其生存环境，另外设备工作过程中生成的活性氧自由基，具有损伤生物大分子，改变菌类、藻类生存的生物场等作用以达到杀菌、灭藻的目的。
过滤：采用高质量不锈钢滤网，耐腐蚀、寿命长、过滤效果好，自动反冲洗不间断供水。
基本性能参数：
离子水处理器（离子棒）
对已结垢的系统进行高压静电场的作用，水分子被激发而处于高能位伏态。研究证明水中高能电子越多，垢的溶解速度越快。
经高压静电场处理后，水的大分子团变成单个水分子或者小分子团，水的溶垢能力增加很多倍，当水流经垢的表面时，能破坏垢分子间的电子结合力，溶解更多的水垢，通过改变垢晶体结构，使垢层逐渐松软，渐渐剥蚀，直至清除，从而达到除垢的目的。
在高压静电场直接作用下，水中盐类结晶条件发生变化，加速体积结晶率，使已结晶的盐类“絮凝”在一起，形成松散的结晶团，沉积为松软泥渣，可通过定期排污加以清除。
由于静电场的作用，水中阳离子和阴离子被水偶极子包围，使之不能自由运动，阻止了钙、镁在器壁上形成垢层，由此而达到防垢的目的。
与此同时，一定强度的电场也能破坏水中细菌和藻类赖以生存的电磁场环境，由于电磁场的改变，使水中活性氧增加(如超氧阴离子自由基O2、过氧化氢H₂O2、羟基自由基OH、臭氧O3等)使细胞壁变薄，细胞液流失，而导致细菌和藻类的死亡。
电磁场在水中激发出大量自由电子，有效地防止管壁的金属原子失去电子而被氧化，并能有效地阻止引起管壁腐蚀的微电池效应，防止管道氧化和腐蚀。
基本性能参数：
选型参数
缠绕式电子水处理器
缠绕式电子水处理器产生一系列经过特殊处理的全频复合振荡波，在管道内部形成一个与复合振荡波同步的复合磁场，使得流经该段管道的所有水体均要受到复合磁场的作用，使得水体受到深度细化，受到深度细化的水体的化学特性没有任何改变，但是它的分子结构的物理特性已经发生了根本性的改变。
大颗粒水分子团因为各种价键缔合(氢键、氧键、氢键等)受到同等频率磁场的激励而发生共振，发生共振的价键会逐渐断裂，形成大部分的单分子和少量的小分子团状。
大颗粒的分子团受到细化以后，水体对水中悬浮的各种成垢离子(钙镁金属阳离子、各种负价根以及垢质成分)的溶解度得到大幅度的提升，具有很强的渗透、溶解能力，使得原有老垢质得到逐渐溶解和去除，并防止新垢体再产生，达到纯物理办法的除垢、防垢能力。
流经的水体经过处理后，变成活水，具有很好杀菌、除藻能力，一般情况下杀菌、除藻率可达80%以上。
缠绕水处理器的处理效果基本不受水质变化的影响(水的温度、压力、流速、黏度、硬度、浊度、PH值等条件的变化引起水分子团价键振动频率变化)，使得任何变化着的水体都能受到完全处理，达到理想的防垢、除垢、杀菌、灭藻、除锈、缓蚀目的。
冷凝器胶球自动在线清洗装置
胶球自动在线清洗装置分为端盖式和分体式。
装置由发球机、控制箱、捕球器、胶球、视镜、水流开关(压差控制器)、压力表、阀门及发球管和回球管等组成。
综合流体、水力机械、微电脑控制等技术达到简单清洗冷凝器内壁的目的。
发球机通过程序控制，将胶球发入冷凝器中，胶球依靠水压差向前运动，同时擦掉换热管内壁的污垢;捕球器在冷却水出口端捕捉回收胶球并送至发球机，形成一个清洗循环。
发球机按照微电脑控制程序设置清洗频率，实现自动在线清洗，并能够根据运行状态调节发球、收球的频率或次数。
始终保持冷凝器内壁洁净，使换热效率、制冷效率最高，达到降低能耗，节省能源的目的。
系统水质处理设计应符合国家标准《采暖空调系统水质标准》GB/T29044-2012的要求。
本装置设计选型是根据冷水机组冷量和冷却水出水管径确定的，胶球的大小根据冷水主机冷凝器换热管内径来确定。
使用条件:换热管内不能有异物，以免阻止胶球通过;水中不应含粒径大于1.5mm的杂质，以免造成换热管和捕球器堵塞。
为了避免安装过程中的焊渣、金属碎屑、沙石、织物、冷却塔填料碎块及锈蚀物等异物进入冷凝器和蒸发器，设计时在冷水机组冷凝器(蒸发器)入口前应设置过滤器，过滤精度不大于1.5mm，且过滤网有效过水断面积应不小于连接管道截面积的3倍，以确保过滤器水流阻力合理。
冷凝器(蒸发器)入口处过滤器安装:由于各种原因(例如冷水机组机房布置时，循环水泵出口到冷水机组入口管线较长，弯管或支管较多;安装时存在焊渣、焊瘤;设备停机系统放水后，管道内壁锈蚀物脱落等)，使得冷水机组冷凝器(蒸发器)换热管内残留较大尺寸异物，考虑到定期清理过滤器的经济性和方便性，宜设计安装篮式过滤器。
适用环境条件：环境温度:0℃~60℃;湿度:20%~95%，电源要求:3x380V，50Hz，发球机应尽量靠近冷凝器入口。
全自动软水器
全自动软水器的作用主要包括:缓蚀阻垢，杀菌灭藻过滤去除水中滋生的细菌，藻类，有机悬浮物，无机机械颗粒等，从而避免循环水系统管路受到到结垢，锈蚀，堵塞等问题的影响。
全自动软化器可分为时间控制型、流量控制型，连续供软水系统型多种系列，有单阀单罐、单阀双罐、双阀双罐并联、大型多阀多罐串联等多种组合形式。
流量型是所设定的流量控制全自动再生，流量大小可根据树脂装填量及水质情况的不同自行设定。
时间型是根据树脂装填量及水质情况结合每小时具体需求量换算时间，由设定时间控制全自动再生(7天或12天范围内根据需要设定再生周期，24小时内任意选择再生时间)。
全自动软水设备控制系统技术成熟、操作简便、运行可靠、微电脑控制，使其操作更加简便，管理更容易。
软化水装置由控制阀、离子交换罐、盐箱、阀门管件等组成，装置采用自动控制。
装置构成
1）软水控制阀：控制阀采用优质控制器，要求为流量控制产水，保证连续产水。控制阀采用优质、耐磨及耐酸碱的铜合金或工业塑料，密封件采用高密度、耐酸碱、抗老化性强的橡胶。
2）盐箱：盐箱需采用PE材质，一次成型，配有底阀、吸盐管等。
3）离子交换罐：离子交换罐需采用无毒、无味、无污染的玻璃钢（FRP）材质。要求颜色均匀、光滑平整、无纤维裸露、无断裂、坚固耐用。承压0.6MPa。布水器材质需为ABS。罐体高度须能配合离子交换程序中的树脂自由膨胀量的50%。
4）交换树脂：交换树脂采用钠型阳树脂，要求颗粒均匀，交换周期长，耐磨损。
5）阀门管件：阀门管件采用UPVC工程塑料，要求使用寿命长，不易变形。
基本功能
1）自动软水：在进水水质硬度≤4.5mg/L时，出水硬度≤0.03mmol/L。
2）反洗再生：软水阀头在时间型/流量型的控制方式下能够自动在交换树脂饱和后切换为反洗再生模式。
3）运行方式：可采用双阀双罐，一用一备，交替再生。
4）进水压力需求：进水压力需＞0.2 Mpa。若水源压力不足，需相应配置增压泵。
5）耐用条件：设备承压0.6MPa，工作温度应在0-45℃。
本文结合相关工程资料、厂家资料及研究文献，着重与大家分享空调及供暖水系统水质控制、管路清洗等相关设备设施的类型、作用、原理及设计选型要点，以期对读者的工作有所帮助！
