蒸发式空冷器冷却管表面的结垢控制

高成立

（哈尔滨空调股份有限公司，黑龙江 哈尔滨 150078）

蒸发式空冷器在运行过程中噪音较低同时又具有很好的可调控性，在冷却过程中又较节约水，虽然蒸发式空冷器有众多优点，但同时也存在很多问题，其中最值得关注的问题是冷却管表面结垢的现象，本文将就蒸发式空冷器冷却管表面结垢形成的原因，及结垢后的危害和控制措施做简要的分析，希望能对同行人士有所帮助。

1 蒸发式空冷器冷却管表面结垢形成的原因

通过对蒸发式空冷器冷却管表面结垢进行综合分析，发现其主要形成的原因有以下几方面：（1）蒸发式空冷器主要通过水喷淋在管束上快速蒸发而带走热量，喷淋所用的高硬度水本身就含有大量的钙、镁、氯离子，使空冷器冷却管较易结垢，另外由于水槽容积较小，通过蒸发又会散失掉一部分水量，使得高硬度水的浓缩倍数升高的非常快，导致高浓度的盐分沉淀在冷却管的表面形成污垢，从而导致空冷器冷却效率降低；（2）目前所采用的蒸发式空冷器全部为室外安装，环境中的灰尘、漂浮物对其表面影响很大，同时由于喷淋水中也含有悬浮物、溶解盐类、微生物等，致使冷却管管道表面极易结垢、腐蚀，对空冷器的冷却效果产生严重的影响；（3）水处理药剂的投放不科学，净化设备以及投药设备不完善，致使喷淋水中磷酸盐等离子含量增大从而导致冷却管表面形成结垢；（4）冷却管布水不均匀，在补水量少的区域很容易形成结垢；（5）蒸发式空冷器冷却供水阀门开度较小，使得供水量少，冷却管表面易形成污垢。

2 蒸发式空冷器冷却管表面结垢形成的危害

冷却管表面结垢形成的危害主要表现为以下四个方面：由于水垢的产生，蒸发式空冷器散热能力会被大打折扣，尤其是高垢层还会起到保温作用。喷淋补水系统所用的水源不经过防腐蚀、降低硬度、以及杀菌灭藻等处理，而且，其水位控制由原始的浮球阀控制，虽然水位会保持正常限位，但由于按缺补水，导致浓缩倍数过高，加速了垢层的沉积。日积月累，在水的不断流动中，悬浮物浓度增大，再加上没有响应的处理手段，悬浮物会随着循环水在冷却管道内沉积结垢，严重影响冷却管的散热功能。使蒸发式空冷器的能耗增大。在实际工况中，由于水质及处理手段的缺陷等原因，空冷水管的结垢很难避免，结垢时间久垢层增厚，使相应部位的热阻增大，且粗糙的垢层表面也使喷淋水难以形成水膜，减少了换热接触面积，进而造成了散热难度系数增加、能量损失增大，结垢严重的系统即使运行全部蒸发式空冷器也无法满足生产需求。造成喷头堵塞、布水不均匀。蒸发式空冷器喷淋头部位，采用的是压力流反射喷溅原理，正常情况下，若水质清洁，可以形成以喷头位置为顶点的锥形水膜区域，喷淋均匀。但由于这种原理下的喷头水盘间距小，当喷头被水垢等杂质堵塞时，会造成局部喷水量下降，进而区域内布水不均匀，降低散热效率。垢层还存在垢下腐蚀。水垢通常是水中的金属离子形成的沉积物，结垢后，相应部位发生电化学腐蚀，进而造成冷却管泄漏，整体结构出现薄弱点，框架损坏等。

3 蒸发式空冷器冷却管表面结垢的控制措施

3.1 改造喷淋水流程

（1）对蒸发式空冷器进行单台循环喷淋清洗，对冷却管的喷淋采用上下喷淋的方式对其彻底清洗，喷淋水要持续补水，持续回流。将纯净循环水的常压泵出口作为空冷器的补水主管，并且，补水支管与主管之间加装蝶阀，控制补水量，使补水均匀且补水面积最大化。同时，要适当的增加软水补充，严格控制水中钙、镁离子的浓度，降低悬浮物沉积，降低冷却水的浓缩倍数，从而控制结垢层的形成。（2）增加斜板沉淀池。将纯净循环水系统的回水管路接旁通管道，并加装蜂窝斜管式沉积池。沉积池建筑以混凝土基础和钢结构焊接为主，并配套安装持续加药系统，使水处理药剂能够小量且持续的供给，使水中悬浮物分离，加速沉积在沉淀池内，除净环水的回水外，空冷器的排污水也引入沉淀池，经过药剂的混合反应后，进入沉淀区完成悬浮物的沉积，上层澄清水可回流至净环水冷水池进行循环再利用。

3.2 合理选择水处理药剂

水处理药剂的选择在水处理过程中起着至关重要的作用，通过现场水质化验、分析、并参考当地水纹及水质资料，选择符合现场水质的水处理药剂，通常情况下，采用净环水中添加水质稳定剂、杀菌灭藻剂等。根据空冷系统日常循环论的大小来确定药剂的添加量和添加周期，采用连续投加高效、环保水处理药剂，并加强分析巡检工作，定期对冷却管进行检查，针对实际情况，增加或是减少投药量。

3.3 冷却管表面处理

水质控制和清洗除污有时并不能彻底清除冷却管表面的结垢，为此冷却管表面的处理技术应运而生。冷却管表面吃力技术主要包括硫酸弧铁处理和防腐涂层处理。通常是采用硫酸亚铁处理（即所谓镀膜）铜管表面，以加强其耐腐能力，有效的防止沉积物腐蚀、冲刷腐蚀等。镀膜，即用一次成膜并连续补膜使膜层厚度达到所需标准，其原理为利用硫酸亚铁使铜管表面的氧化铜膜上在形成一层氧化铁或氧化亚铁的氧化物膜，利用氧化物的稳定性，提高内部铜管的耐腐蚀性。

结语

通过对蒸发式空冷器冷却管结垢原因的分析，采用科学合理的手段，调整工艺运行参数，调整布水状况，增加低硬度软水的补充，对导致结垢的因素加以管控，才能有效防止冷却管表面污垢的产生，确保蒸发式空冷器高效、安全的运转，提高空冷器的使用寿命。

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