工業循環冷卻水在系統中不斷循環重復使用,由于各種無機離子、有機物質、不溶性物質等,不斷隨補充水及冷卻塔洗滌進入,且隨著水溫的升高(冷卻),水份不斷蒸發濃縮,以及設備結構和材料等多種因素的綜合作用,使循環冷卻水系統在短時間內會出現嚴重的沉積物(水垢)附著、設備腐蝕(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備長周期地安全生產,甚至造成較大的經濟損失。其直觀表現如下:
(1)主要水冷換熱器傳熱效率快速降低(換熱管壁結水垢)。
多數換熱器用碳鋼或不銹鋼、銅制成,碳鋼的導熱系數為46.4~52.2W/(m·k),但碳酸垢的導熱系數為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熱系數比金屬低得的多,因此當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)換熱管內循環水流量減少(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,使得循環水通道的截面積和通量變小,從而使換熱效率進一步降低。
(3)設備加速腐蝕(主要表現為垢下腐蝕)。
沉積物和微生物的產生,促使了濃差腐蝕電池的形成及垢下腐蝕的產生,從而使金屬的腐蝕速度加劇。
(4)設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,阻止設備的有效換熱,使換熱表面(介質側)的金屬長期處于高溫熱負荷狀態,導致金屬疲勞;另一方面,腐蝕嚴重導致換熱管管壁加速變薄,尤其是垢下腐蝕和濃差腐蝕還會導致設備穿孔泄漏。這些情況的發生,使得設備的使用壽命被成倍縮短,且嚴重影響生產的正常進行。
(5)增加生產運行成本。
為使設備保持足夠的換熱效率,必須采取增加循環量(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;致使單位時間負荷下降、產量降低,而成本上升;還有維修費用也會增加等等,增大產品的生產成本。
以上循環冷卻水系統存在問題是可以通過水質穩定處理很好解決的。對循環水系統進行科學的、穩定的水處理和管理是很必要的,能實現較小投入帶來極大產出,所投入的日常水處理費用可以數倍找回。
工業循環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)針對結垢型水質,通過重點投加阻垢分散劑,防止循環水中鈣離子、鎂離子在換熱管壁發生沉積,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負荷的長周期穩定。
(2)抑制設備腐蝕:(采取緩蝕處理)針對腐蝕型水質,通過重點投加緩蝕劑在設備表面不斷形成致密的保護膜,保護設備免受水中有害離子的侵蝕,延長設備使用壽命。
(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,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致的黏泥(軟垢)下腐蝕,保證設備使用壽命。
(4)防止機械或化學清洗損傷設備:避免了頻繁清洗過程中清洗劑對設備造成不必要的腐蝕,以及機械清洗對設備的損傷。
(5)新增效益:通過解決水系統對生產負荷的影響,確保設備安全、穩定、長周期、滿負荷生產運行,使企業新增效益又添新途徑。