针对冷冻水与冷却水两大核心循环系统,其水质问题、处理目标和方式存在显著差异。下面小编将解析两类系统的水处理逻辑与技术选择,为运维决策提供清晰指引。
- 冷冻水系统:闭式循环设计,水温通常维持在7℃-12℃,在蒸发器与末端设备(风机盘管、空气处理单元等)间循环输送冷量。因系统密闭且水温较低,结垢风险极小,主要威胁是补水带入的溶解氧引发的腐蚀。例如,未处理的钢制管道在溶解氧作用下,腐蚀速率可达0.1mm/年,导致管道穿孔或末端设备堵塞。
- 冷却水系统:开式循环结构(闭式冷却塔除外),水温范围20℃-40℃。冷却水在冷凝器吸热后,经冷却塔喷淋散热,过程中直接接触空气,引发四大问题:
- 结垢:水中Ca²⁺、Mg²⁺浓缩后形成碳酸钙垢(1mm水垢降低换热效率45%);
- 腐蚀:Cl⁻、低pH值及微生物代谢酸加速金属腐蚀;
- 生物粘泥:冷却塔成为藻类、细菌温床,粘泥热阻为水垢的5倍;
- 军团菌:20℃-58℃水温适宜其繁殖,威胁公共卫生安全。
下表对比两类系统的核心差异:
(1)冷冻水系统:防腐优先,兼顾密闭性维护
- 核心任务:抑制金属腐蚀。常规做法是投加腐蚀抑制剂(如钼酸盐、有机胺),在管道内壁形成保护膜。
- 辅助措施:
- 满水保养:停机期间注满软化水,隔绝氧气;
- 软化水补水:降低钙镁离子,避免结垢干扰防腐膜形成(中国现行规范要求,但部分专家质疑其加剧腐蚀)。
(2)冷却水系统:多目标协同处理
- 阻垢防沉积:
- 化学法:投加聚磷酸盐、有机膦酸盐阻垢剂,抑制晶体析出;
- 物理法:电解处理器通过阴极析出碳酸钙,主动降低水中硬度离子。
- 微生物控制:
- 氧化性杀菌剂:次氯酸钠(漂白粉)、臭氧破坏生物膜;
- 非氧化性杀菌剂:季铵盐、异噻唑啉酮交替使用,避免耐药性。
- 腐蚀抑制:锌盐、硅酸盐缓蚀剂保护碳钢,苯并三唑保护铜质部件。
- 军团菌防控:定期清洗冷却塔填料,并采用溴化物等高效杀生剂(氯制剂对军团菌效果有限)。
传统化学加药依赖人工操作,易出现药剂过量或不足。新型技术正逐步解决痛点:
- 电解水处理器:利用电极反应生成次氯酸(杀菌)并析出硬度离子(防垢),无化学残留,适用于冷却水系统;
- 智能监测系统:实时传感器监测pH、电导率、余氯,动态调节加药量,节能15%-30%;
- 超声波防垢:声空化效应破坏垢晶生长,尤其适合高硬度水源地区。
- 冷冻水系统:
- 闭式系统以防腐为核心,优先采用缓蚀剂+软化水补水;
- 定期监测溶解氧与铁离子含量(预警腐蚀速率)。
- 冷却水系统:
- 开式系统需四维处理(阻垢、防腐、杀菌、粘泥控制);
- 高水质要求场景(医院、数据中心)推荐“电解+生物抑制剂”组合;
- 北方高硬度地区可结合弱酸软化与分散剂。
冷冻水与冷却水处理并非二选一,而是并行且差异化的技术体系。冷冻水重在“防蚀于闭”,冷却水则需“攻守兼备”——阻垢、杀菌、防腐协同推进。随着电解技术、物联网监测的成熟,水处理正从被动加药转向精准化、低碳化管理。但无论技术如何迭代,理解系统本质、定制解决方案,仍是保障中央空调长效运行的核心前提。