循环冷却水系统学习.pptx
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1、换热器1循环冷却水系统基础第1页/共68页水的基本知识水的基本知识第2页/共68页水,是极性分子,溶解能力很强O-2H+H+d d+d d-第3页/共68页水中的主要物质水中的主要物质阴离子:SO4-2,Cl-,HCO3-,SiO3-2 etc 阳离子:Ca2+,Mg2+,Na+,K+Fe2+,etc溶解气体:O2,CO2,etc有机物:微生物,油脂等悬浮颗粒:泥沙胶体等水中阴离子的总当量数和阳离子的总当量数相等第4页/共68页水质分析项目及含义水质分析项目及含义电导率总碱(M碱度)pH硬度钙硬浊度总溶固第5页/共68页电导率电导率电阻率的倒数称为电导率,单位是s/cm2电导率仅决定于水中离子
2、的多少和性质。代表了水中的含盐量,因此电导率越高水中含盐量越高。表示水中含盐量的另一单位是总溶解固体(TDS),其单位是ppm对普通水、炉水、冷却水在20oC、pH 中性情况下,TDSppm0.7电导率s/cm第6页/共68页碱碱 度度碱度指水中能与强酸发生中和反应物质的总量。一般水中碱度由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐组成,称为总碱度。总碱度在甲基橙指示剂变色的等当点时所需的酸量 HCO3-+CO32-+OH-M碱度碱度只存在于pH=4.3以上第7页/共68页pHpH=-log10(H+mol/l)pH是水中氢离子浓度的负对数第8页/共68页硬度硬度一般将水中钙、镁离子称作硬度,钙离子叫钙硬度,
3、钙、镁离子总量叫总硬度。硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。总硬度与总碱度之差叫负硬度。第9页/共68页浊度浊度浊度是表示水中的悬浮物及胶体对光透过时所发生的阻碍程度浊度根据测量方法的不同分为三种直射光测定:单位为ppm折射光测定:单位为 FTU散射光测定:单位为 NTU浊度的各单位间无法进行换算第10页/共68页 指水中溶解物质的总量。它也可以理解 为水中的含盐量。溶解于水中的盐类,阴离子的总当量数 和阳离子的总当量数相等。总溶固第11页/共68页水中碳酸盐平衡H2 O+CO2H2 CO3 H+HCO3-H+CO3-2PH的变化会引起各类碳酸盐比例变化,外界引起某种碳酸盐的浓度变化也使PH变化
4、第12页/共68页开放式循环冷却水系统我们所采用的系统为敞开式系统。在敞开式系统中,冷却水是循环利用。水的冷却是通过冷却塔来进行的,冷却水在循环过程中与空气接触,部分水在通过冷却塔时会不断被蒸发损失掉,水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。为了维持各种矿物质和离子含量在一定水平,必须对系统补充一定量的冷却水,通常称为补充水;并排出一定量的浓缩水,通称排污水。第13页/共68页敞开式循环冷却水系统产生的问题三大问题:腐蚀沉积生物附着腐蚀产物沉积物下腐蚀滋生地点尘粒附着代谢产物滋生地点第14页/共68页腐蚀微生物结垢微生物第15页/共68页循环冷却水的腐蚀及其控制循环冷却水的腐蚀及其控制腐蚀的
5、定义腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程阳极:Fe Fe2+2e阴极:2H2OO24e 4OH-金属在水中的腐蚀是电化学腐蚀第16页/共68页e-e-e-FexOyOH-OH-O2铁腐蚀微电池H2OH2OH2OO2Fe2+阴极(氧减少)阳极(金属流失)第17页/共68页腐蚀的常见类型腐蚀的常见类型腐蚀的形式:根据腐蚀时腐蚀面积的大小,可分为以下几种一般腐蚀局部腐蚀 点蚀 电偶腐蚀 氧浓差腐蚀 不锈钢应力破裂第18页/共68页影响腐蚀的因素影响腐蚀的因素pH (碱度)温度水的流速含盐量腐蚀性气体微生物第19页/共68页pHpH对腐蚀的影响对腐蚀的影响第20页/共68页第21页/共68页腐蚀的危害腐蚀
6、的危害腐蚀产物成为软垢的一部分,增加软垢损坏设备缩短设备寿命增加维修费用第22页/共68页腐蚀的控制腐蚀的控制使用耐腐蚀材料,不易被氧化在金属表面形成耐腐蚀层,隔断与水的接触。采用阴极、阳极保护。使用缓蚀剂,对金属进行钝化。避免不同金属的直接接触。第23页/共68页常用的缓蚀剂缓蚀剂是在金属表面形成一层膜,隔离金属与水的接触而达缓蚀目的。缓蚀剂的类型有沉淀膜型、氧化膜型、金属离子沉淀膜型、吸附膜型。第24页/共68页水中常见沉积物:水垢、污泥、生物粘泥水中常见沉积物:水垢、污泥、生物粘泥水垢是水中的溶解盐类结晶析出沉积在金属表面的物质(主要是硬度成分)。污泥是泥沙微生物残骸黏土胶体等沉积物生物
7、粘泥是专指以微生物代谢物、残骸及菌团形成的沉积物第25页/共68页第26页/共68页垢形成的原因垢形成的原因水中所含盐类本身溶度积很小。循环水温度高,成垢盐类的溶解度随温度的上升而下降水在暴气过程pH上升,盐类溶解度下降水被浓缩后,离子浓度上升,超过溶度积,并超过过饱和度。第27页/共68页钙、镁、钠离子的溶解度对照钙、镁、钠离子的溶解度对照第28页/共68页水的结垢性判断Langlier饱和指数、Ryznar稳定指数饱和PHs 的计算 PHs=PK2_-PKps+PCa+2+P碱度饱和指数PH PHs 0 有碳酸钙沉积趋势 =0 既无沉积又无腐蚀 0 腐蚀 Ryznar稳定指数2 PHsPH
8、 第29页/共68页水的结垢趋势判断 稳定指数 水的趋势 9.0 不允许的腐蚀第30页/共68页结垢的危害结垢的危害阻碍热交换器的热传导效率降低水流量甚至堵塞管路或换热器引起垢下腐蚀增加能耗和维修费用第31页/共68页第32页/共68页微生物能量标准导热率导热率 垢样 导热率(W/MK0)铜 401 碳酸钙 2.26-2.93 硫酸钙 2.31 磷酸钙 2.60 磷酸镁 2.16 磁性氧化铁 2.88 菌膜 0.63第33页/共68页结垢形成机理结垢形成机理离子浓度超饱和生成沉积物分子有结晶核可使结晶生成碰撞接触增多使结晶长大结晶长大后形成沉积,附着金属表面第34页/共68页阻垢分散剂作用原理
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