水垢對熱泵、空調機組的危害
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。新疆太陽能廠家表示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,否則仍會出現種種故障。
3、水垢對中央空調機組的危害:
1)、降低了換熱效果。多數換熱器都是用碳素鋼制成的,而碳素鋼的導熱系數為46.4-52.2W/(m*k),而水垢的導熱系數為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熱系數比金屬低得多。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水量減少了,循環速度減慢了,從而導致換熱效果進一步降低。
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生,從而加速了金屬被腐蝕的速度。
4)、縮短了設備的使用壽命。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,導致了金屬疲勞;另一方面,腐蝕的發生會導致換熱器的管壁變薄,尤其是垢下腐蝕還會導致設備穿孔泄漏,這些情況的發生,使得設備的使用壽命縮短。
5)、增加了運行成本。為使設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備,必然增加費用,從而增大了設備的運行成本。
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