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大型空调系统管道冲洗方式探析

时间:2020-06-11 13:21作者:牛壮 王秀娟
本文导读:这是一篇关于大型空调系统管道冲洗方式探析的文章,良好的空调水系统施工品质是系统设计目标得以实现的重要因素,更是后期系统安全稳定运行和实现节能目标的重要前提[1],水系统管道的二次污染也会严重影响人们生活的安全和健康。

  摘    要: 大型空调系统应用日益广泛,为了提高空调水系统冲洗的效果,设计了一种采用物理冲洗、化学冲洗、化学镀膜相结合的系统冲洗方法,该方法能够长久的保证系统水质要求,并极大降低系统维护成本,提高系统使用寿命,可以作为同类项目管道系统冲洗的参考,并对今后类似空调水系统的实践应用,以及规范设计和企业技术措施的实施,都有着十分积极的意义。

  关键词: 空调水系统冲洗; 物理冲洗; 化学冲洗; 化学镀膜;

  Abstract: Air-conditioning system is increasingly widely used. In order to improve the effect of the pipe flushing of the air-conditioning water system,a method combines physical flushing,chemical flushing,and chemical coating is designed in this paper.This method can ensure the water quality requirements of air-conditioning water system for a long time,and greatly promotes the air conditioning system's efficiency and the service life. It can be used as a reference for pipe flushing of similar projects,and has a very positive meaning for the practical application of similar air-conditioning water systems,the implementation of the standard design and the implementation of enterprise technical measures.

  Keyword: air conditioning water system flushing; physical flushing; chemical flushing; chemical plated film;

  良好的空调水系统施工品质是系统设计目标得以实现的重要因素,更是后期系统安全稳定运行和实现节能目标的重要前提[1],水系统管道的二次污染也会严重影响人们生活的安全和健康。目前,国内大量的工程设计对空调水系统冲洗多是基于工程师工作经验进行,尚无详细的操作程序[2]。由于空调水系统冲洗对于空调系统后期使用的效果影响意义重大[3],本文以大中里工程项目为例,介绍空调水系统冲洗流程及步骤,并对物理冲洗、化学冲洗以及后期化学镀膜等工艺进行重点介绍。
 

大型空调系统管道冲洗方式探析
 

  大中里综合发展项目位于上海市着名的商业街区南京西路,项目由40号、46号街坊两个地块组成,是集商业、办公、酒店等于一体的综合发展项目,包括三座酒店、两座办公楼和综合商业购物中心等。项目设中央冷冻机房和中央锅炉房进行集中供冷、供热。项目空调水分一次冷冻水、二次冷冻水、冷却水三个部分,系统庞大。为保证施工安全性,系统冲洗在系统试压完毕及水泵单机检查合格后进行。

  1、 冲洗方案流程

  单套中央空调水系统清洗预膜工艺流程如下:水力冲洗→准备工作→物理冲洗→杀菌剥离→漂洗置换→化学清洗→漂洗置换→化学镀膜→日常保养。1)物理冲洗工作的主要作用是通过物理方法将系统内的污泥杂物尽可能的排出系统,为后期的化学清洗做好准备;2)化学冲洗工作的主要作用是清除在安装过程中设备和管道残留的一些微生物、大气尘埃物、少许水锈以及腐蚀产物,避免管道内壁上的悬浮物沉积;3)化学镀膜工作的主要作用是在管道壁内表面上快速形成一层保护膜,以提高管道抗腐蚀以及增强设备传热的效果。

  2、 管道物理冲洗

  物理冲洗主要通过采取有效的预防措施,以免外侵物,诸如焊珠和焊渣或其他污物侵入管道系统中[4]。冲洗时对于管径大于100 mm的管道,应对其焊缝、死角和底部采用木锤进行敲打,但不得损伤管道。所有管道、阀门和配件均应在装配于系统之前用金属刷擦扫清除内部油污、油脂或污物。

  对于空调箱、板换等带有盘管的设备加设旁通管道临时冲洗,以避免前期管道内的污水或杂质进入设备内部,设备的进、出口处均应安装临时盲板(见图1)。

  图1 临时盲板
图1 临时盲板

  为了确保能够有效地冲洗掉焊渣、垃圾等物质,连通管的设计总流量不得小于连通管路设计流量的50%,且未连通设备的入口均需设置临时盲板。

  系统注满水后必须先浸泡8 h,然后连续运行2 h,之后轮流拆除水泵入口及所有设备(包括风机盘管、VAV及板式换热器等)入口过滤网,清洗干净后复原,再逐个打开排污阀确认无杂质,如此轮流多次后,直到过滤网处无杂质后排空系统内的水,并重新注满水运行水泵,同时在每个系统最末端的排水点位置开启排水阀(同时水泵进水处的补水亦需保持开启状态),直至排水口处的排水清洁度与进水口基本一致时再停止水泵,进入管道系统内的化学处理阶段。

  3 、管道化学冲洗

  在安装过程中设备和管道,不可避免产生一些微生物、大气尘埃物、水垢及金属腐蚀产物[5];对于已经投入运行的空调水系统,系统水质如果处理的达不到系统水质要求,在使用一段时间后,通常会使换热设备以及管道传热表面上沉积盐、碱等矿物质硬垢以及金属氧化腐蚀或电化学腐蚀产物等。并且,由于物理及化学反应等因素的影响,系统长期运行后,水质也会发生变化而无法保持较高的水准,进而会大大降低系统使用效果。

  因此,对空调水系统来说,可以通过促进镀膜与管道的结合,提高镀膜效果,减少腐蚀和结垢的产生,进而保证系统长期安全运行,降低后期运行费用,延长管道设备使用寿命等。

  本项目采用先进的大分子螯合物化学清洗技术对中央空调水系统进行清洗。使用膨胀水箱作为化学清洗加药罐,保持膨胀水箱水位在正常运行状态。参与清洗的管道及设备通水处于系统正常运转状态,排气阀、排污阀正常工作;控制系统水位,并保持水箱管道吸水口处于安全水位。检查并确保系统各末端设备的运行状态。在膨胀水箱中加入化学漂洗剂(见图2),同时排出部分物理冲洗干净的水,使化学清洗剂进入系统,清洗时间至少8 h,确认药剂全部加入系统开始漂洗,漂洗干净后立即转入化学清洗阶段。化学清洗阶段,投加化学清洗剂,开泵循环至少8 h以上。

  图2 化学清洗药剂添加
图2 化学清洗药剂添加

  化学清洗阶段应重点检查末端,加强末端排污管理,并保证系统水量正常使用。清洗过程中注意观察末端排水的浑浊度和铁锈的变化状况,当浊度趋于稳定后,为清洗终点到达。进行水置换漂洗,取水样分析,根据结果调整空调水系统水质标准,漂洗结束。化学清洗过程中要求主管路水流速在1.5 m/s以上,支管流速1.0 m/s以上,冲洗循环流速测定见图3。反应至少8 h,化学清洗至少8 h以上、漂洗时间等用时视具体施工状况而定。

  图3 冲洗循环流速测定
图3 冲洗循环流速测定

  4、 化学镀膜

  中央空调系统的水系统经化学清洗以后,其管道及设备金属表面极易受空气和水中的氧气等腐蚀因子的侵蚀,水系统管道多年输水,会在管道内壁形成不规则混合物,混合物逐渐累积、硬化,又为微生物的繁殖生长提供了环境。影响甚至恶化供水水质,形成二次污染,降低管道通水的能力,也成为了“生长环”[6]。因此完成管道冲洗后,还需要对管道进行必要的防护措施,即化学镀膜(又称钝化)。化学镀膜处理的目的是在管道设备金属表面上形成一层保护膜,以抑制管道或设备腐蚀或化学反应。

  本项目采用专用高分子化学镀膜剂及镀膜催化剂,能够对化学冲洗过的管道及设备进行快速镀膜,能够有效地保证系统及设备的使用寿命和安全。经过化学冲洗过的管道设备,系统管线内壁已露出激发态原子,如果此时加入镀膜剂及镀膜催化剂,利用系统动力进行循环,并加入p H调节剂控制水质p H值,从而控制化学镀膜剂在最佳反应状态,使镀膜剂能够快速均匀分布于管道设备壁面激发态原子发生化学反应形成镀膜层,待管道系统镀膜全部形成,系统即可进入日常保养阶段。化学镀膜过程中,控制pH值在6.0±0.5,系统循环至少8 h。

  5、 结语

  1)介绍了空调水系统的冲洗方案,为长久保证空调水系统水质要求,极大降低空调水系统后期维护成本并提高系统使用寿命,采用物理冲洗、化学冲洗、化学镀膜相结合的方式;2)总结了空调水系统实施过程中应该注意的事项:主管、支管中水流冲洗速度;反应、冲洗时间要求。

  经过对上海大中里综合发展项目空调水系统冲洗的探索,发现此方法具有很强的实用性,有着良好的应用前景,可以作为同类项目管道系统冲洗的参考,并对今后类似空调水系统冲洗的实践应用,以及技术规范和企业技术措施的实施,都有着十分积极的意义。

  参考文献

  [1]李延菲.数据中心环网式空调水管清洗的要点和注意事项[J].暖通空调,2016,46(1):105-107.
  [2]吴少艳.空调水系统冲洗与调试应注意的问题[J].河北建筑工程学报,2006(2):23-24.
  [3]陈应生.循环冲洗在空调水系统中的应用[J].暖通空调,2007(22):116-117.
  [4]黄智雄.浅谈空调水管道的冲洗[J].广东建材,2006(7):170-171.
  [5]陈环宇.供水管网管垢污染物的累积释放规律研究[D].杭州:浙江大学,2015.
  [6]周杰.给水管道气水脉冲冲洗试验及其数值模拟[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2016.
  [7] GB 50243—2016,通风与空调工程质量验收规范[S].

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