水垢對熱泵、空調(diào)機組的危害
水垢對熱泵、空調(diào)機組的危害
1、板式換熱器的堵塞穿孔:
板式換熱器出于提高效率和降低成本,以及減少體積等因素考慮,一般水通道設(shè)計的比較窄,面積大,鋁板式鋼板的厚度在1mm以下。面積大,水垢的沉淀面積就大。當水垢的富集厚度到1mm左右時,水的阻力會提高1-2倍,熱交換效率下降15%-20%左右,當水垢的厚度達到2-3mm時,熱交換效率下降20%-30%左右,并引起水流不暢。板式熱交換器的銹蝕穿孔:因水源水PH值偏高或偏低,而導(dǎo)致水的腐蝕性增強,特別是當溫度升高后加速熱交換器的腐蝕穿孔。
2、套管式熱交換器:
套管式熱交換器外管材料一般采用紫銅,厚度1mm以上,為增加熱交換效率,高檔的套管式熱交換器的外管表面做成凹凸狀,以期冷熱水在套管表面形成渦流,但水垢一般首先在凹面富集,因此使用3-6月后也就無所謂渦流了。套管式熱交換器成本較板式高、體積也增大,但熱交換效率較低;因其外套管較厚,相較板式交換器不易銹蝕穿孔(在一些水源較差的地方仍時有發(fā)生)而被很多熱泵廠家采用;但因其熱交換效率低,必須提高其表面溫度,因此主機工作時需較大的壓縮比,和采用板式熱交換器比,同樣的制熱量其主機功率要大一些,再加上套管熱交換器體積大、成本高,因此不僅整機成本提高,能耗也增大;同時,它只是延緩了故障的發(fā)生時間,一般一至兩年后,同樣要采取除垢工作,否則仍會出現(xiàn)種種故障。
3、水垢對中央空調(diào)機組的危害:
1)、降低了換熱效果。多數(shù)換熱器都是用碳素鋼制成的,而碳素鋼的導(dǎo)熱系數(shù)為46.4-52.2W/(m*k),而水垢的導(dǎo)熱系數(shù)為0.464-0.679W/(m*k),只有碳素鋼的1%左右,顯然水垢或其它沉積物的導(dǎo)熱系數(shù)比金屬低得多。因此當水垢或其它沉積物覆蓋在換熱器表面上時,就如同在換熱器表面裹上一層厚厚的棉衣,大大降低換熱器的換熱效率,如果想要維持其制熱或制冷,勢必增加能耗。
2)、使冷卻水的循環(huán)速度和流量減少。沉積物或微生物污垢覆蓋在換熱器及其管壁上,甚至堵塞管道,這樣使單位時間通過的循環(huán)水量減少了,循環(huán)速度減慢了,從而導(dǎo)致?lián)Q熱效果進一步降低。
3)、加速腐蝕。沉積物和微生物的存在,促使了濃差腐蝕電池的形成及垢下腐蝕的產(chǎn)生,從而加速了金屬被腐蝕的速度。
4)、縮短了設(shè)備的使用壽命。一方面沉積物和微生物粘泥覆蓋在換熱器表面,阻止了設(shè)備的有效換熱,從而使換熱器表面的金屬長期處于高溫熱負荷狀態(tài),導(dǎo)致了金屬疲勞;另一方面,腐蝕的發(fā)生會導(dǎo)致?lián)Q熱器的管壁變薄,尤其是垢下腐蝕還會導(dǎo)致設(shè)備穿孔泄漏,這些情況的發(fā)生,使得設(shè)備的使用壽命縮短。
5)、增加了運行成本。為使設(shè)備保持足夠的換熱效率,必須采取增加水量,增大能源供給等措施,同時為維修、更換因腐蝕原因造成損害的設(shè)備,必然增加費用,從而增大了設(shè)備的運行成本。
水垢對鍋爐的危害
水壺里長了水垢,不容易傳熱,浪費燃料。這些對于一個家庭來說,浪費還不算嚴重。對于工廠來說,問題就大啦。工廠供暖供汽用的大鍋爐,有的每小時要送出好幾噸蒸汽,相當于燒干幾噸水。據(jù)試驗,一噸河水里大約有1.6公斤礦物質(zhì);而一噸井水里的礦物質(zhì)高達30公斤左右。一天輸送幾十噸蒸汽,硬水在鍋爐內(nèi)壁沉積出的水垢數(shù)量,又該多么驚人!大鍋爐里結(jié)了水垢,好比鍋爐壁的鋼板和水之間筑起一座隔熱的石墻。鍋爐鋼板挨不著水,爐膛的火一個勁地把鋼板燒得通紅。這時候,如果水垢出現(xiàn)裂縫,水立即滲漏到高溫的鋼板上,急劇蒸發(fā),造成鍋爐內(nèi)壓力猛增,就要發(fā)生爆炸。鍋爐爆炸的威力,不亞于一顆重磅炸彈!
水垢直接威脅鍋爐設(shè)備的安全和鍋爐的使用壽命
從表中可看出,水垢的導(dǎo)熱系數(shù)比金屬的導(dǎo)熱系數(shù)小幾百倍。因此,即使在受熱面上形成不太厚的水垢,也會由于熱阻大,使其導(dǎo)熱效率降低,造成熱損失,浪費燃料。實踐證明,鍋爐受熱面結(jié)有1毫米的水垢,能使煤的消耗增加1.5~2%左右。由于受熱面上結(jié)有水垢,會使金屬管壁局部過熱,當壁溫超過其工作允許極限溫度時,會使管壁鼓包,嚴重的會引起鍋爐爆管事故,使人身安全受到威脅。