摘 要：工業(yè)生產(chǎn)是我國經(jīng)濟建設(shè)中重要的組成部分，隨著市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國工業(yè)水平也有了快速提升。工業(yè)生產(chǎn)能力與水平直接決定了產(chǎn)品的質(zhì)量，為了確保產(chǎn)品質(zhì)量合格，就需要對工業(yè)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)進行控制，這樣，才能滿足用戶日益增長的需求。在工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)設(shè)備會產(chǎn)生許多多余的熱量，而產(chǎn)生的熱量如果不能及時處理，則會嚴重地影響到工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和正常的生產(chǎn)運行。在工業(yè)生產(chǎn)中，需要使多余的熱量得到分散，冷卻處理是一種常見的方式，在對設(shè)備進行冷卻處理過程中，需要使用水這種冷卻介質(zhì)，因為利用水做介質(zhì)，有許多優(yōu)勢，水來源廣、價格低、熱容量大、穩(wěn)定性好、傳導(dǎo)能力強。文章主要通過對工業(yè)冷卻介質(zhì)的分析，全面提出處理措施，以此提高工業(yè)冷卻處理能力。

關(guān)鍵詞：冷卻；結(jié)垢；腐蝕；控制

引言

在各類工業(yè)生產(chǎn)中，廣泛使用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，這類系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的地位相當(dāng)重要，成為對工業(yè)熱量處理的主要方式。循環(huán)水處理系統(tǒng)有凈循環(huán)水系統(tǒng)和濁循環(huán)水系統(tǒng)兩種類型。不同的類型體現(xiàn)不同的功能，對工業(yè)生產(chǎn)均能起到促進的作用。其中，凈循環(huán)水系統(tǒng)主要是通過水處理，使出水能夠保證一定的溫度、硬度，合理控制好懸浮物，使各類指標(biāo)均能達到使用的基本要求。在進行處理的時候，多數(shù)會使用過濾的方式或者及時補充新水方式進行，這樣就能夠使水的硬度降低，降低懸浮物濃度，在冷卻塔的作用下，使水溫進一步冷卻，然后對水質(zhì)進行檢測，根據(jù)需要可以增設(shè)阻垢劑、殺菌劑等。

1 循環(huán)冷卻水的概念

1.1 循環(huán)冷卻水

為了確保工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本、節(jié)省水資源，就需要在工業(yè)生產(chǎn)中通過循環(huán)利用的方式，利用先進的換熱器或直接接觸方式對熱量進行交換，使多余的熱量得到分散，不影響設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的同時，也能保證產(chǎn)品質(zhì)量。一般情況下，所使用的換熱介質(zhì)是水，水通過冷卻塔降溫，然后再進行循環(huán)再利用，周而復(fù)始，不斷帶走多余的熱量，大大節(jié)省了成本支出，有效利用了水資源。

1.2 水量損失

冷卻水使用量較大時，在進行冷卻處理過程中，因為不斷循環(huán)使用會出現(xiàn)一些流失，流失的原因較多，主要表現(xiàn)為三種形式的流失。一是水的自然蒸發(fā)損失，也就是說水在正常流動過程中，會通過冷熱交替，形成部分水蒸氣，那么其中一部分水就會進入大氣，導(dǎo)致冷卻過程的水量損失；二是水的排污損失，這種形式主要是由于蒸發(fā)影響，而在冷卻過程中，為了保證水的濃縮，通過人工進行部分排除，使冷卻水保持濃度，確保冷卻質(zhì)量而人為排掉的水量；三是滲漏損失，由于冷卻系統(tǒng)的問題，一些設(shè)備出現(xiàn)老化陳舊，在冷卻水循環(huán)利用的過程中，水會進入到管道和儲水系統(tǒng)，而管道老化出現(xiàn)漏洞，會導(dǎo)致部分水滲漏形成水量的損失。

2 影響循環(huán)冷卻水結(jié)垢因素及其控制

雖然冷卻水是循環(huán)使用，但是依然會出現(xiàn)水垢，使管道或者換熱設(shè)備被堵，水流不暢通。水垢的形成主要是溶解在水中的各類鹽類在空氣的作用下，自身出現(xiàn)了質(zhì)的變化，發(fā)生了電解化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生碳酸鈣和磷酸鈣等難溶性鹽類物質(zhì)，如果長期得不到清理與排除，難溶性鹽類就會在一定時間內(nèi)達到過飽和狀態(tài)，在水中就會產(chǎn)生大量的結(jié)晶析出，通過沉積使換熱設(shè)備表面出現(xiàn)大量的硬質(zhì)水垢。

2.1 影響水垢生成的因素

產(chǎn)生水垢的原因較多，無論何種原因引起的水垢，均會導(dǎo)致?lián)Q熱設(shè)備冷卻效果不理想。長期使用的水如果經(jīng)過軟化處理，較難形成水垢，而在水冷卻循環(huán)過程中，特別是水量會出現(xiàn)大量的損失時，為了保證冷卻的效果，就會在原有循環(huán)水中不斷注入新水，以補充水量損失造成的不足。新補充的水由于硬度、堿度、pH值、濁度等與循環(huán)水化學(xué)性質(zhì)不一致，這樣會快速形成新的水垢，如果水的硬度和堿度偏大，那么可以成垢的離子則會越多，水經(jīng)過濃縮就極容易出現(xiàn)過飽和，這時水垢就會出現(xiàn)。冷卻水中的懸浮物為水垢的形成提供了晶核，如果循環(huán)水的濁度高，則表明懸浮物多，這種情況下極易促成水垢生成。循環(huán)水會隨著時間的變化，不斷反復(fù)出現(xiàn)高硬度鹽類，一旦水的溫度增高，會導(dǎo)致溶解度降低，使水垢附著速度變快，溫度越高，則水垢產(chǎn)生的越多，堵塞越嚴重。在管道內(nèi)，需要掌握好水流速度，如果流速較低，水垢容易產(chǎn)生沉積，附著在換熱設(shè)備上增多，而流速較高時，又要結(jié)合不同材質(zhì)考慮防止沖刷侵蝕，因此水流速度控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是水流速度1.0m/s左右，且不低于0.9m/s。

2.2 影響結(jié)垢因素的控制

明確了結(jié)垢成因，就需要對水垢進行嚴格控制，在各類生產(chǎn)過程中，需要按照科學(xué)的方法，合理控制好水垢，避免出現(xiàn)水垢導(dǎo)致的設(shè)備損壞與產(chǎn)品質(zhì)量下降?？刂扑缚梢酝ㄟ^以下三種方式進行：一是嚴格控制補充水，降低補充水成垢離子數(shù)量，日常要做好水質(zhì)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)補充水中成垢離子或堿度較高的時候，一定要通過科學(xué)措施減少硬度，對水質(zhì)做好軟化處理，可以預(yù)先利用離子交換法或者是石灰軟化法使補充水硬度和堿度軟化，經(jīng)過軟化的水注入循環(huán)水系統(tǒng)，可以從補充水的源頭上做到全面控制，避免生成水垢。隨著現(xiàn)代工藝的發(fā)展，新工藝、新技術(shù)不斷出現(xiàn)，當(dāng)前已經(jīng)出現(xiàn)使用離子交換樹脂法對補充水進行處理，這種方式對補充水的軟化效果更好，應(yīng)用也較為廣泛，但投入運行成本較高。二是通過過濾處理，使循環(huán)水能夠多次過濾。以往的循環(huán)水處理系統(tǒng)對水質(zhì)的過濾質(zhì)量不高，通過改良，可以在原有設(shè)備外加一個旁濾設(shè)備，當(dāng)水進行循環(huán)時，能夠同時經(jīng)過過濾器達到過濾目的，降低循環(huán)水中的懸浮物濃度，減少使水垢生成的晶核，進一步保證水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。三是為了強化水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可以進行藥劑投加。對一些生產(chǎn)規(guī)模大、產(chǎn)品數(shù)量多的工業(yè)生產(chǎn)，就需要在生產(chǎn)用的循環(huán)水系統(tǒng)中，適當(dāng)增加緩釋阻垢劑，這樣能夠保證循環(huán)水內(nèi)水垢生成速率放緩，使水垢得到有效控制。

3 影響循環(huán)冷卻水腐蝕因素及其控制

循環(huán)水在冷卻塔內(nèi)與空氣直接接觸，會增加水中的溶解氧，這樣就會導(dǎo)致碳鋼和不銹鋼等金屬物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)質(zhì)的變化，造成設(shè)備部分金屬構(gòu)件出現(xiàn)腐蝕與破壞。當(dāng)循環(huán)水濃縮后，水中的含鹽濃度增加，產(chǎn)生敏感度極強的電導(dǎo)，進一步促進了金屬物質(zhì)腐蝕。只有全面對冷卻水系統(tǒng)腐蝕現(xiàn)象的嚴格控制，才能保證運行質(zhì)量。

3.1 影響腐蝕的因素

能夠產(chǎn)生腐蝕的因素較多，多數(shù)情況下是金屬材質(zhì)的問題。腐蝕主要由金屬周邊產(chǎn)生，漸漸擴大形成一定的范圍，金屬本身的材質(zhì)及內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的變化，使腐蝕加劇出現(xiàn)，只有全面做好循環(huán)水系統(tǒng)金屬材料的選擇與使用，才是控制腐蝕的前提。不同的材質(zhì)需要用在不同的區(qū)域，防止出現(xiàn)選材不當(dāng)、設(shè)計不精導(dǎo)致的金屬腐蝕，影響到整個循環(huán)水系統(tǒng)的使用。要想合理控制好腐蝕的出現(xiàn)，需要嚴格控制好水質(zhì)內(nèi)的pH值，pH值多少對金屬腐蝕速率影響較大，不同的金屬在pH值下溶解度不同，如果使用的金屬，其氧化物是易溶酸的，那么金屬在pH低的情況下腐蝕就會加快。添加阻垢劑的循環(huán)水系統(tǒng)，由于換熱設(shè)備管壁不能自成垢層，其水中鈣、鎂離子濃度高時，會生成不同品質(zhì)的水垢，日積月累沉積在金屬表面引起腐蝕。如果水流速度加快，會導(dǎo)致水中溶解氧擴散，一旦溶解氧在金屬表面出現(xiàn)大面積的擴散，會造成金屬腐蝕加劇。值得注意的是，金屬腐蝕也會隨溫度升高而不斷加重，造成腐蝕面積增加。

3.2 影響腐蝕因素的控制

使用耐腐蝕材料能夠有效解決腐蝕問題。使用偏堿性循環(huán)水，使pH值在8～9之間，降低循環(huán)水腐蝕。傳熱表面涂抹防腐涂料也能有效避免出現(xiàn)金屬腐蝕。使用緩釋劑，更是有效的防止腐蝕的辦法。

4 結(jié)束語

工業(yè)不斷發(fā)展，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)普遍得到應(yīng)用，那么在對結(jié)垢、腐蝕等問題處理時，一定要全面考慮，進行綜合治理，這樣才能從根本上提高企業(yè)效益，形成低耗能高效益的良好發(fā)展局面。

參考文獻

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