冷水中央空调系统间断式除垢方法研究

摘 要：本文分析了冷水中央空调冷却水系统结垢影响，通过工作实践经验论证了酸洗法、人工清洗和机械清洗3种方法各自的特点，对空调设备的维护保养工作提出了合理的建议。

关键词：冷水中央空调;冷却水系统;间断式除垢

众所周知，冷水中央空调在使用过程中，冷却水在冷却塔中蒸发，造成水体浓缩比增高，系统大量结垢，结垢一方面增大了热阻（详见表1），严重降低了管壳式换热器的换热效率;另一方面阻塞了管道和冷却塔布水器，增加了系统循环能耗，给设备的维护和清洗增加了巨大的工作量（详见图1）。

间断式除垢方法的思想是利用夜晚或换季时间段，停机后打开空调换热设备抢修作业。通过酸洗、人工或机械的方法将设备内的水垢一次清理干净。

1、酸洗法

武汉地铁硚口控制中心大楼中央空调系统由于未设计安装任何除垢装置，一直采用酸洗法。通过投放药剂（通常为PH值在3-5之间的弱酸产品，比如克垢和草酸），经过酸碱中和反应对换热器进行清洗，其操作方法如下：

1）利用冷水机组的反向操作阀，将管壳式换热器内的大部分氟利昂回收到主机里;

2）关闭冷凝器上的供液阀、进气阀、放油阀、混合阀和平衡阀等阀门;

3）停止冷却水循环，放空冷凝器内的冷却水;

4）将勾兑的弱酸药剂缓缓加注到冷凝器内，有条件的可以利用酸洗泵进行循环清洗;

5）一般24小时即能完成除垢;

6）停止酸洗，放空冷凝器内的化学药剂、水垢和污锈残渣;

7）用清水反复冲洗冷凝器两遍以上，直至泄水清澈;

8）对冷凝器进行机密性试验，检查损伤情况，确认正常后即可恢复设备的正常使用;

酸洗法是最早采用除垢的方法，虽然省工省力，能较好清除水垢，但无法精准地计算投药量，长期操作会对设备造成腐蚀损伤，故现在行业内已经不推荐使用该方法清洁换热器水垢。该方法已随着老旧空调改造项目一起被淘汰了。

2、人工清洗

人工清洗也是较为传统、最简单的除垢方式之一，自冷水中央空调设备问世以来就大量使用，武汉地铁2号线刚开通时即尝试采用该方法除垢，但是很快便发现该方法已经无法满足使用需求。

目前采用的满液式换热器由于体积小、效率高等优势，已经基本替代了传统的干式换热器。即由程走水、壳程走氟代替了原来的管程走氟、壳程走水，管程内壁结垢也变成了壳程内壁结垢。由于管程较壳程的操作空间更小，只能采用加长柄的刷头活铁丝拖拽才能完成清洗，一方因面无法用劲导致清洗效率低下、效果不良;另一方面，由于换热铜管较钢壳的材料更薄、更软，人工刷洗会对设备造成的更大的损伤，危及设备的运行安全。

该方法主要是停机后，先拆除冷凝器端盖，人工使用高压冲洗设备、钢丝刷、长柄刷和铁丝等工具对设备进行清洗。这种清洗方法不仅耗时费工，还不彻底，只能清洗松软的污泥，对于质地坚硬的垢质成分难以有效清除。最关键是人工用力不均，会导致冷凝器损伤，造成设备隐患。

3、机械清洗

机械清洗方法有两种，一种主要采用的是软轴洗管器，另一种是组合使用管道疏通机、高压清洗机设备及各种不同直径的梭型管刷清除冷凝器换热管内壁结垢，第二种除垢方法在武汉地铁车站空调系统除垢改造前得到过广泛应用，目前在设备维修规程里面仍然作为连续型除垢方案的备选方法，用于应急抢修作业。

软轴洗管器特别适合立式管壳式换热器，操作方法如下：

1）抽出换热器内的氟利昂;

2）将换热器与制冷系统连接的所有阀门关闭;

3）保障冷却水系统的正常运行;

4）将齿状刮刀连接到软轴洗管器上，利用滚刀的震动和旋转进行滚刮作业，并借助冷却水循环来冷却管壁与刮刀摩擦所产生的热量，同时将清洗下来的铁锈和水垢等沖刷出来;

5）根据换热器的使用年限、管壁的锈蚀程度和积垢厚度选用直径适当的滚刀，但第一遍选用的滚刀尺寸应适当减小，防止损伤管壁，然后再选用与冷凝铜管内径尺寸相近的滚刀进行第二遍除垢;

6）最后用干净的循环水将换热管道冲洗两遍即可完成作业。

这种方法较之人工方法有所改进，两遍作业的除垢效率能达到95%以上。但简单粗暴，由于滚刀的刚性结构，一般会对换热器造成一定的损伤，尤其是弯管部位就不能使用，所以更适用于庞大的工业设备。对于普通的中央空调，一般采用后管道疏通机代替。

管道疏通机俗称通炮机，其的基本工作原理与软轴器大同小异，也是通过软轴旋转进给作业，但是在工艺上有所改进。一是利用各种尺寸和硬度的毛状管刷替代了滚刀;二是增加了水管接口，可以跟高压清洗机连接，利用清洗机制造的水压代替了冷却水系统的循环水压。虽然这种方法是间断式除垢方法里面最安全和高效的，但是只能选择在停机季节或夜间作业。

综上所述，不论酸洗法、人工清洗或机器清洗都有各自的局限性，酸洗法停机时间短但无法确定清洗效果，适用于保养作业;机器+软刷清洗停机时间适中，清洗比较彻底，是3种方法里面较好的;人工拆洗适用于设备故障复杂，需要修-洗结合的场景，总之只有结合设备和现场环境的特点才能找出最适用的方法。

参考文献

[1]中国换热器网 http：//hexchina.com

作者简介：

和平（1987-），女，云南迪庆人，工程师、工学学士，主要从事暖通空调设计与节能环保研究.