中央空调水系统清洗的重要性

     在中央空调中，存在有冷却水和冷冻水。水是一种良好的冷却介质，比较廉价，但即使经过自来水厂等处理的水仍不同程度地含有溶解固体、气体及各种悬浮物。这些溶解固体、气体及悬浮物等会引起诸如沉积物、腐蚀、微生物（藻类、菌泥）繁殖等问题，而这些问题的存在，会给中央空调的安全运行带来危害。

一 、存在的问题    中央空调的水系统在运行的过程中，会有各种物质沉积在换热器的传热表面，这些物质流称为沉积物。它们主要由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。通常，人们把淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者称为污垢。  
（1）水垢   中央空调的冷却水系统是开放式的循环系统，随着水分的蒸发和风干，水中溶解的盐类（如重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等）的浓度增高，一些盐因过饱和而析出，而某些盐则因通过换热器传热表面时会受热分解。这些水垢都是由无机盐组成，结晶致密，比较坚硬，故又称无机垢。它们通常牢固地附在换热气表面或管道壁，不易被水冲掉。     大多数情况下，中央空调水系统形成的水垢是以碳酸钙为主的，这是因为硫酸钙的溶解度远大于碳酸钙。例如在0℃时，硫酸钙的溶解度是1800mg/l，比碳酸钙大90倍。同时天然水中溶解的磷酸盐较少，因此，除非向水中投加过量的磷酸盐，否则磷酸钙水垢较少出现。    中央空调冷冻水系统一般为封闭式。冷冻水在封闭系统中循环，水分不蒸发，不浓缩，不存在溶解盐的过饱和问题，水温也很低。因此，冷冻水系统的水垢可以说是很少的。  

（2）污垢   污垢一般是由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂质碎屑、腐蚀产物、油垢、菌藻的尸体及黏性分泌物等组成。这些物质本质不会形成硬垢的，但他们在冷却水中起到了碳酸钙（CaCO3）结晶的晶核作用，这就加速了 (CaCO3)析出结晶的过程。当存在有这些物质的水质里流经换热器表面时，容易形成污垢沉积物，特别是流速较慢的部分污垢沉积物更多。这种沉积物一般体积较大，质地疏松稀软，故又称微软垢。它们引起垢下腐蚀的的主要原因，也是某些细菌生存和繁殖的温床。     当防腐措施不当时，换热器的换热表面经常会优锈瘤附着。其外壳坚硬，但内部疏松多孔，而且分布不均。它们长与水垢、微生物粘泥等一起沉积在传热表面。这种锈瘤状腐蚀产物形成的沉积物，除了影响传热外，更严重的是助长某些细菌的繁殖，最终导致换热表面腐蚀穿孔而泄漏。
 
2   腐蚀     在中央空调的水系统中，大多数的设备是金属制造的。对于碳钢、铜和镀锌管等设备长期使用冷却水和冷冻水，会发生腐蚀穿孔。其腐蚀的原因是各种因素造成的。

   （1）水中溶解O2和CO2引起的腐蚀。  

（2）腐蚀产物引起的腐蚀铁锈和氧一样，可作为腐蚀反应的取极化剂，其总反应如下   

(3)有害离子引起的腐蚀   中央空调的循环水系统有碳钢管、铜管和镀锌管等。当水中存在有Gu离子时，即使其在水中的浓度很低，但它是阳极反应的去极化剂，因而对腐蚀过程有明显的影响。    随Gu2+的浓度增加，由于Fe和Zn的活性远大于Gu就会在钢管和镀锌管上出现镀铜现象，在铜管上产生点蚀。   另外，在冷却水的浓缩过程中，除重碳酸盐浓度随浓缩倍数增长而增加外，其他的盐类如氯化物、硫酸盐等的浓度也会增加。当Cl和SO4离子的浓度增高时，会加速碳钢的腐蚀。 Cl-何SO4离子会使金属上的保护膜的保护性能降低，尤其是会加速碳钢的的腐蚀。Cl-和SO4离子会使金属上保护膜的保护性能降低，尤其是Cl-的离子半径比较小，穿透力强，容易穿过膜层，置换氧原子形成氯化物，加速阳极过程的进行，使腐蚀加速，所用氯离子时引起点蚀的原因之一。对于不锈钢制造的设备C-是引起应力腐蚀的主要作用

（4）微生物引起的腐蚀  在冷却水循环系统中，含有微生物的补充水不断进入，与此同时，冷却塔中从上面喷淋下来的水又从相遇的空气中捕集了大量的微生物进入冷却水系统。冷却水系统中充沛的水量为这些进入的微生物的生长提供了可靠的保障。冷却水的水温范围有特别利于某些微生物的生长。一些水质处理药剂及水中的盐类为微生物提供了营养源及所需能量的来源。冷却水在冷却塔内的喷淋曝气过程中溶入了大量的氧气，为好氧性微生物提供了必要条件；而一些污垢等沉积物又为厌氧微生物提供了庇护所。在冷冻水循环系统中，也存在着大量的微生物。  微生物的滋生也会使金属腐蚀。这是由于微生物排出的黏液于无机垢和泥沙杂质物等形成的沉积物附着在金属表面，形成氧的浓差电池，促使金属腐蚀。此外，在金属表面和沉积物之间缺乏氧，因此一些厌氧菌（主要是硫酸盐还原菌）得以繁殖，当温度为25--30℃时，反之更快。它分解水中的硫酸盐，产生H2S,引起碳钢腐蚀。                       
SO42-+8H++8e=S2-+4H2O+能量（细菌生存所需）                                  

Fe2++S2-=FeS↓铁细菌是钢铁锈瘤产生的主要原因，它能使Fe2+氧化成Fe3+，释放的能量供细菌生存需要：                        

Fe2+ 铁细菌 Fe3++能量（细菌生存所需）在中央空调循环水系统中，细菌、真菌和藻类等常引起故障。

a. 细菌   在循环水中引起故障的细菌通常有产黏泥细菌和铁细菌、硫酸盐还原菌。  产黏泥细菌又称黏液形成菌、黏液异氧菌等，是水系统重数量最大的一类有害细菌。它们能产生一种胶状的、黏性的或黏泥状的、附着力强的沉积物。这种沉积物遮盖在金属表面上，降低了环热效率，并易引起垢下腐蚀。  铁细菌又称铁沉积细菌，它能把溶于水中的Fe2+转化为不溶于水的Fe2O3的水化物，作为其代谢作用的一部分而在水中产生大量清氧化铁沉淀。                        
2Fe2++1/2O2+xH2O=Fe2O3·xH2O 铁细菌还通过锈瘤建立氧浓差腐蚀电池，从而可引起钢铁腐蚀。  硫酸盐还原菌又称产硫化细菌。它能把水溶性的硫酸盐还原为硫化氢，产生的硫化氢，产生的硫化氢对一些金属有腐蚀性。另外，产生的硫化氢还可和加入到水中的铬酸盐和锌酸盐等反应，使这些缓蚀剂从水中沉淀出来，生产的沉淀则沉淀在金属表面形成污垢。  产酸细菌，如消化细菌和硫杆菌。它们能将水中存在的氨或可溶性硫化物转变为硝酸或硫酸，从而使金属受到腐蚀。 b真菌   真菌一般生长在冷却塔的木质构件上、水槽上和换热器中。真菌生长所产生的黏泥沉积覆盖在换热器的表面，降低了换热效率，而且会在金属表面建立差异腐蚀电池而引起的金属腐蚀。 C .藻类  中央空调循环水系统中的藻类主要由绿藻、蓝藻和硅藻。它们常在水中引起金属表面差异腐蚀电池的形成，从而导致沉积物下腐蚀。块状的还会堵塞换热器中的管道，降低水的流量，从而降低换热效果。 

二 、危害 中央空调循环系统中存在的污垢、腐蚀及微生物的繁殖会给中央空调的安全运行带来严重危害。未经处理的中央空调，则会出现管道堵塞、结垢、腐蚀，超压停机直至发生事故，如主机因腐蚀泄漏、溶液污染，则需更换铜管，更换溶液，维修主机，一般需维修费20-50万元。而经过处理后，既可减少维修费用，又可延长设备使用寿命，还能为业主减少几十万几百万的损失。 改善工作环境。尘埃的微生物量、锈水、污水、污泥、菌藻都会对周围环境造成不良影响，而清洗能有效地解决这些问题，从而改善了周围环境又保护生态环境，同时空调系统所供应的冷暖气清新、优质，有利于使用者的身体健康。

  （1） 降低了换热效果  多数换热器用碳钢制成，碳钢的导热系数为46.4--52.2W/(m.K)，但碳酸盐垢的导热系数为0.464--0.697W/(m.k),只有碳钢的1%左右。由此可见，水垢或其他沉积物的导热系数比金属低的多，因此当水垢会其他沉积物覆盖在换热器的换热表面时，就会大大降低换热器的环热效率。 

（2）使循环水量减少  沉积物或微生物黏泥覆盖在换热器中的换热管壁甚至堵塞换热管，使得循环水道的截面积和通量变小，从而使换热效果进一步降低 

（3）降低了水处理药剂的使用效果  沉积物以及微生物黏泥覆盖在金属的表面，阻止了水中的缓蚀剂、阻垢剂和杀虫剂等水处理药剂到达金属表面发生缓蚀、阻垢和杀菌作用，并且有些微生物还会和一些水处理药剂发生反应，从而破坏和降低了这些药剂的使用效果。  

（4）加速了腐蚀  沉积物和微生物的产生，促使了浓差腐蚀电池的形成及垢下腐蚀的产生，从而使金属的腐蚀速度加剧。 

  （5）缩短了设备的使用寿命  一方面，沉积物和微生物黏泥等覆盖在换热器的表面，阻止了设备的有效换热，从而使换热表面的金属长期处于高温热负荷状态，导致金属疲劳；另一方面，腐蚀的发生会导致设备如换热器的缓热管管壁变薄，尤其是垢下腐蚀还会导致设备穿孔泄漏。这些情况的发生，使得设备的使用寿命被缩短。 

  （6）增加了运行成本  为使设备保持足够的换热效率，必须采取诸如增加水量等措施，同时为维护因腐蚀等原因造成设备损坏等，必然增加一些费用，从而增大了设备的运行成本。

三、尘埃在风管道中的附着情况：因风管道多年不清洗管道内会囤积大量尘埃垃圾，有大量各种昆虫尸体。

1、一般在靠近空调设备的风管气流上方或尘埃中含油脂较多时，附着能力较强；而在气流下方，附着能力较弱。

2、在弯头、风阀、整流板、风管变径部分等处附着和堆积较多。

3、尘埃附着堆积状况与风管的用途有关。送风管主要堆积在风管底面，气流的变径部位和突出部位堆积量较少。在同一风管内附着堆积量，底面、侧面、顶面的比例为65：15：10。回风管附着、堆积在风管的所有表面，尘埃中含纤维质较多，可燃性高。新风风管附着、堆积在风管的所有表面，但砂等稍重的物质堆积在底面，且数量较大。

4、风管道尘埃附着堆积量与使用年数的关系。风管尘埃附着堆积量与使用时间基本成正比增长，据日本统计，大约9.5年风管底部尘埃堆积量为5g/m2。我国空气污染严重，过滤质量差，其堆积量将远远高于此值。

5、引起扬尘的风管道内尘埃堆积量临界值。根据调查指出，当送风管底面的尘埃堆积量达到5g/m2以上时，在送风口就会出现尘埃飞散污染室内的现象。因此，他们推荐5g/m2作为实施风管清扫的依据。

6、风管中的微生物污染1）加湿器和冷凝水系统是微生物污染的主要发源地，是微生物孳生的温床。必须保持冷凝系统通畅，并定期灭菌消毒。2）尘埃中的微生物污染，风管内每1g尘埃的微生物量，离散度大，平均统计细菌数为104个，真菌数为5*103个，回风管的微生物量比送风管高5-10倍。

7、为使中央空调系统在最优化状态下运行，就必须对空调系统的冷却水和冷冻水系统进行专门的化学药物处理：清除水垢、锈蚀、粘泥、杀菌和防腐蚀处理，

意义在于： 节省能源、降低运行成本。在中央空调的蒸发器和冷凝器传热过程中，污垢直接影响着传热效率和设备的正常运行，中央空调机组运行结果表明，未进行清洗的空调机组运行一段时间后用电或燃料消耗将增加10-30% 降低使用寿命，减少设备折旧使用费。    减少事故停机，改善制冷效果。清洗可去除污泥，使管路畅通，水质清澈。同时除垢、防垢，提高了冷凝器、蒸发器的热效率，从而避免了高压运行超压停机现象，提高了冷冻水流量，改善了制冷效果，使系统安全高效运行。