冷水机与冷却水塔作为水循环系统的核心组成,两者的清洁度直接影响整体制冷效率。若仅单独清洗其中一方,往往难以达到理想效果,甚至可能因污染物交叉污染导致系统性能再次下降。联合清洗与维护能彻底清除循环系统内的污垢、微生物和杂质,使制冷效率恢复至新机状态的 90% 以上,是降低能耗、延长设备寿命的重要手段。
一、联合清洗的必要性与污染物来源
(一)污染物的相互影响
冷却水塔暴露在空气中,易吸入灰尘、花粉、昆虫等杂质,同时因水分蒸发导致矿物质浓缩,形成水垢和生物粘泥。这些污染物随水流进入冷水机冷凝器,会在管壁形成污垢层(厚度每增加 0.1mm,换热效率下降 5%-8%)。反之,冷水机内部的锈蚀产物、润滑油泄漏物也会进入冷却塔,加速填料堵塞和细菌滋生(如军团菌)。
某化工厂仅清洗冷水机而忽视冷却塔,3 个月后冷凝器再次结垢,制冷量下降 15%,印证了联合清洗的必要性。
(二)常见污染物类型
1. 水垢:主要成分为碳酸钙、硫酸镁,硬度高且附着紧密,多沉积在冷凝器和冷却塔散热片表面;
2. 生物粘泥:由细菌、藻类代谢产物形成,呈胶状,堵塞管道和填料缝隙,降低水流速度和散热效率;
3. 腐蚀产物:管道和设备内壁锈蚀产生的氧化铁等,随水流循环形成二次污染;
4. 悬浮杂质:来自空气的灰尘、沙粒,以及管道焊接产生的氧化皮等。
二、联合清洗的周期与判断标准
(一)常规清洗周期
• 普通工业环境:每 6 个月进行一次联合清洗;
• 高尘、高湿度环境(如纺织厂、食品厂):每 3-4 个月一次;
• 水质较差地区(如使用地下水):每 2-3 个月一次。
(二)需立即清洗的信号
1. 冷水机冷凝温度比新机时升高 3℃以上;
2. 冷却塔进出水温差从 5-8℃降至 3℃以下;
3. 系统循环压力升高 0.1MPa 以上(过滤器堵塞或管道结垢);
4. 冷却塔填料表面出现明显藻类滋生或水垢堆积。
某电子厂通过监测冷凝温度变化,及时发现系统污染并进行清洗,避免了因效率下降导致的产能损失。
三、联合清洗的完整流程
(一)清洗前准备
1. 系统隔离与排水
关闭冷水机与冷却塔的连接阀门,将系统内的冷却水全部排出;拆除易受损部件(如精密过滤器滤芯、流量计传感器),防止清洗过程中损坏。
2. 预冲洗
用高压水(压力 10-15MPa)分别冲洗冷水机冷凝器、冷却塔填料和管道,清除表面疏松的杂质和藻类。冷却塔冲洗时需打开底部排污阀,直至排出水清澈无杂质。
(二)化学清洗阶段
1. 酸洗除垢
配置酸性清洗剂(如柠檬酸、氨基磺酸,浓度 5%-8%),通过循环泵在系统内循环 6-8 小时,溶解水垢和金属氧化物。期间每小时检测一次 pH 值(保持在 2-3 之间),并补充清洗剂。酸洗结束后,用中和剂(如氢氧化钠)将废液 pH 值调至 6-9,避免腐蚀设备。
2. 杀菌灭藻
酸洗后注入杀菌灭藻剂(如次氯酸钠、异噻唑啉酮),循环 2-3 小时,杀灭生物粘泥中的微生物。对冷却塔,需重点喷洒填料和集水盘,确保药剂充分接触藻类滋生区域。
3. 钝化处理
向系统内加入钝化剂(如磷酸钠),循环 1-2 小时,在金属表面形成保护膜,防止清洗后短期内再次锈蚀。
(三) post - 清洗处理
1. 彻底冲洗
用清水反复冲洗系统,直至排出水的 pH 值稳定在 7-8,且无泡沫和杂质(通常需冲洗 3-5 次)。
2. 部件复位与注水
重新安装拆除的部件,向系统内注入经过软化处理的新水(硬度≤50mg/L),并添加缓蚀阻垢剂(维持浓度 200-300mg/L)。
3. 试运行
启动系统运行 2 小时,检查压力、流量是否正常,有无泄漏,确认清洗效果。
四、关键部件的针对性清洗方法
(一)冷水机冷凝器清洗
• 壳管式冷凝器:先疏通换热管(用专用通炮器清除管内污垢),再进行化学循环清洗;
• 板式冷凝器:拆卸板片,用软毛刷蘸清洗剂手工清洗(避免划伤密封面),密封垫老化需更换;
• 微通道冷凝器:禁用高压水直接冲洗,采用低压循环清洗(压力≤0.3MPa),防止通道堵塞。
(二)冷却塔清洗重点
1. 填料:拆除破损填料,用低压水枪冲洗(压力≤2MPa),顽固污垢可浸泡在清洗剂中 30 分钟后冲洗;
2. 布水器:拆卸喷嘴,清除内部杂物,确保布水均匀(喷淋覆盖率应≥95%);
3. 集水盘:彻底清除底部淤泥和沉积物,检查补水阀和排污阀是否灵敏。
(三)管道系统清洗
• 长距离管道:采用 “气水混合冲洗法”(交替通入压缩空气和水),增强冲洗效果;
• 弯头和阀门:重点冲洗死角,可拆卸的弯头应单独清洗;
• 过滤器:清洗或更换滤芯,确保过滤精度符合要求(通常为 50-100μm)。
五、清洗后的维护与效果评估
(一)日常维护措施
1. 每周检测冷却水的 pH 值(保持在 7.5-8.5)和浊度(≤10NTU),每月检测总硬度和细菌总数;
2. 定期补充缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂,避免药剂浓度不足;
3. 冷却塔每周开启排污阀,排出 10%-15% 的浓缩水,补充新水降低矿物质浓度。
(二)效果评估指标
1. 制冷效率:冷水机 COP 值应恢复至额定值的 90% 以上;
2. 能耗变化:相同负荷下,运行电流应比清洗前降低 10%-15%;
3. 温度参数:冷凝温度与环境温度差应≤10℃(风冷)或≤8℃(水冷)。
某汽车厂联合清洗后,冷水机运行电流从 45A 降至 38A,冷却塔水温差从 4℃升至 7℃,年节电约 3.6 万度。
联合清洗是一项系统工程,需由专业团队操作,避免因清洗剂选择不当或操作失误导致设备腐蚀。定期对冷水机与冷却水塔进行联合清洗,不仅能提升设备性能,更能避免因长期污染导致的设备过早报废,是企业降本增效的明智选择。