物理方式在循环冷却水防垢除垢的应用 ,物理方式在循环冷却水防垢除垢的应用

工业循环冷却水系统是以水作为热交换介质广泛应用于各种工业生产中如换热器、冷凝器、制冷机、空压机、锻造设备、加热炉等循环冷却水系统，循环用水量一般达到工业总用水量的70%以上，由于循环冷却水补水水质原因，极易造成结垢、菌藻黏泥、腐蚀等问题，对工业企业生产过程中产生能耗高、排水多、人工清洗困难、设备寿命缩短等影响生产效益。

一、循环冷却水系统常见问题：

1、结垢、菌藻黏泥、腐蚀：冷却水在循环系统中不断循环使用，随着浓缩倍数的提高，由于水温升高、流速变化、蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷却水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂质的进入，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，会产生严重的沉积物附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生，水质浊度增加，由此形成的黏泥污垢堵塞管道系统等问题。

2、环保排污：循环冷却水中投加化学药剂，导致排污水中的TP、NH3-N、COD等超标，且国家环保要求逐渐限制排放，甚至零排放，增加污水处理成本。

3、药剂成本高：环保要求药剂需投加低磷或无磷药剂，药剂从采购、储存、投加、排污等耗费更多人力、物力，成本不断升高。

4、能耗增加：系统产生结垢、菌藻黏泥等造成管道堵塞、泵效下降、水流速减缓，造成循环水蒸发量加大、耗电量增加，冷却效果不佳。

5、换热效率下降：污垢传热效率仅为碳钢的1/30左右，1mm污垢换热效率损失大概50%，增加耗能量35%，换热效率下降，冷却效果不达标，生产负荷增大，影响生产。

6、清洗检修：循环冷却水系统换热设备结垢后要进行人工清洗或化学酸洗，换热面大，酸洗除垢费用高，且易腐蚀，缩短设备使用寿命。

变频感应水处理器（以下简称“处理器”）是专注于工业循环冷却水处理，采用德国原装技术进口，电磁场原理的一种物理方式来防垢除垢、杀菌灭藻和防腐蚀的设备。该技术设备由德国约根·威特曼博士以诺贝尔物理学奖荷兰科学家洛伦兹博士的电磁理论为基础，经过多年的技术研究和实验发明出来，并于1993年始用于福特汽车工厂生产车间系统，完美解决了整个车间水管道的水垢问题。德威汉经过国际科研机构斯坦博技术转换中心验证，获得德国环保部测评证书、商务部科技创新奖、欧盟产品质量认证等，具有30年德国成功使用经验，至今已升级到第五代。2009年自引进中国以来，经过不断的实验和验证，在倍耐力、方圆铜业、大庆油田、潍柴动力等企业先后使用，效果得到广泛赞誉。

处理器通电运行，由电场产生磁场，频率从0-60KHZ不断变频扫频，与不同水质产生同频共振，主机主动屏蔽无效和反作用频率，磁场强，处理水作用时间达2小时以上，不会衰减，安全持久，无需维护。

二、处理器工作机理：

1、防垢机理：当循环冷却水通过电磁场时受到洛仑兹力的作用，将水中的微粒改造成可使阴阳离子（带电、钙镁离子）依附的晶核，并促使阴阳离子在这些晶核上发生碰撞产生结晶反应形成晶体，这些晶体将不带电，不再以固体的形式粘附或沉积在管壁上，以颗粒形态稳定的磁悬浮在水中随水流流动，达到防垢。

2、除垢机理：电磁场使水分子产生极化和磁化，把链状或团状大分子团切割成小分子团，提高了水的活化性和对水垢的溶解度，极微小的水分子可以渗透、包围、疏松、溶解、去除陈垢；另外，由于水体吸收大量被激励的电子，使水分子的偶极距增大，与盐的正负离子亲合力增强，使陈垢与管壁之间的静电场力被破坏，从而使原有水垢逐渐松软直至脱落，达到除垢。

3、杀菌机理：水垢是细菌的滋生地，清除了水垢，也就清除了细菌的滋生地；电磁场可以击穿细菌的细胞膜，破坏它的生理代谢功能，使其难以存活；电磁场还可使水分子氢氧键断裂，产生一定量的活性氧自由基，它的杀菌作用与氯相比要高出600-3000倍，且无余毒副作用；就是电磁场通过干扰菌藻的新陈代谢，起到杀菌灭藻的作用。

4、除锈防蚀机理：电磁场使水中正离子向磁场负极移动，负离子向正极移动，产生电位差，发生微小电子流，使水锈与电子发生反应，生成致密的黑色磁性Fe3O4氧化膜，成膜后把铁管壁与水隔开，阻止新的水锈生成，同时缓解了腐蚀。由于水垢被清除后，预防了垢下腐蚀，从而达到了阻锈、防腐的效果。

三、处理器特点

1、性能稳定：独有的数字变频技术，稳定性高，抗干扰能力强。

2、智能感应：自动检测水环境数据，自动转换工作状态。能根据介质、流速、温度等特性的变化对输出电流进行自动补偿、自动调整配置参数，确保不同水质变化都能达到效果。

3、变频范围宽：从0~60KHZ,缠绕的线圈只产生微弱的电磁场，不会对周围环境及人产生任何电磁干扰。

4、安装方便：无需停产，将线圈缠绕在管道外壁即可，无需割开管道或在设备上打孔。

5、适用范围广：适用于铁管、钢管、铜管、塑料管等；可对冷水、热水、市政水、地表水及高硬度水、油水混合液、污水混合液等各种水质进行处理。

四、处理器使用效果

1、陈垢逐渐脱落，新垢不产生，无垢不用清洗。

2、电磁场干扰细菌新陈代谢，大大降低其存活率，起到杀菌灭藻。

3、去除管壁上的陈垢、红锈及杀菌灭藻后，腐蚀减缓。

4、不结垢，管道通畅、泵效提高、水流平稳、换热效率提高、能耗降低、节约水、排污减少、不用清洗、延长设备使用寿命、系统稳定运行、保证生产负荷，节约人力、物力成本。

五、处理器与化学药剂使用对比

举例：当循环水量为6000m³/h时，按每小时补水量是循环水量的1.5%，排污量是补水量的30%计；安装使用处理器后，水质控制指标钙硬度加总碱度≤2000mg/L、电导率≤5000μs/cm、氯离子≤1000mg/L，根据循环水当前水质，停止化学药剂的投放，浓缩倍数由3倍可提升至5倍，排污量大约减少20%。

一年按330天计算，扣除停车检修时间：年节约排污量为4.28万m³，在减少排水的同时，为保证液位的平衡，每年可节约同等的补水量；假如排污费10元/m³，补水费4元/m³，预计年可节约费用：59.92万元.

（备注：上例中循环水补水量、排污量受保有水量、蒸发量、温差等因素影响可能有偏差）

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