談強磁技術(shù)在空調(diào)冷卻水系統(tǒng)中的應(yīng)用

齊　偉

摘要：空調(diào)冷卻水系統(tǒng)的防垢除垢是空調(diào)系統(tǒng)中不容忽視的問題之一，通常情況下空調(diào)冷卻水的處理方法主要有物理性水處理和化學(xué)性水處理兩種方法。而物理性水處理方法中強磁技術(shù)運用是近年來在空調(diào)行業(yè)應(yīng)用較多的方法之一。本文通過對強磁技術(shù)的發(fā)展以及強磁技術(shù)的節(jié)水分析，在空調(diào)系統(tǒng)中運用強磁設(shè)備的使用要點作出說明，得出結(jié)論在空調(diào)開式冷卻水系統(tǒng)中正確使用強磁水處理設(shè)備可以比化學(xué)處理節(jié)約運行費用，同時具有環(huán)保的重要意義。

關(guān)鍵詞：空調(diào)冷卻水系統(tǒng)；強磁水處理設(shè)備

引言

在開式冷卻水系統(tǒng)中，水與大氣的不斷接觸，通過換熱設(shè)備與水之間的不斷換熱，天然水中的二氧化碳散失，溶氧量逐漸增高，水中的碳酸氫根受熱分解，與水中的鈣、鎂離子形成硬而脆附著堅牢的碳酸鹽水垢，這種水垢在設(shè)備受熱及工質(zhì)水有濃縮的部位產(chǎn)生最為明顯，產(chǎn)生的水垢對設(shè)備的本身有很大的破壞作用，同時由于它的出現(xiàn)，使得管道的阻力增加，導(dǎo)致水泵的運行能耗增加，是空調(diào)節(jié)能工作的不可忽視的重要方面。

目前在空調(diào)系統(tǒng)中，常用的冷卻水水質(zhì)穩(wěn)定處理的方法大致有物理性水處理及化學(xué)性水處理兩種，在物理性水處理方法中常用的方法包括強磁水處理方法、靜電場阻垢處理及電子水處理方法，其中強磁水處理方法在《民用建筑給水排水設(shè)計技術(shù)措施》中列為物理性水處理方法的首選。

0 磁處理防垢技術(shù)的發(fā)展歷程

在我國60年代初，磁處理防垢技術(shù)發(fā)展較快，但是人們的認(rèn)識上存在誤區(qū)，電磁、永磁、高頻防垢器等統(tǒng)統(tǒng)被稱為"軟化器"或"軟水器"，首先這類軟水器被用在鍋爐的水處理上，由于急功近利的心理驅(qū)使，停止使用離子交換器制水，結(jié)果導(dǎo)致多臺2～6.5噸/時的蒸汽鍋爐發(fā)生嚴(yán)重結(jié)垢而過熱燒壞，結(jié)果認(rèn)為物理性防垢法效果甚差，棄之不用，使物理性防垢法一度消沉。

70年代初、中期，我國燃料供應(yīng)緊張，要求低壓鍋爐進(jìn)行防垢處理，以解決水垢造成燃料過度消耗的問題，物理處理方法又盛行起來，但是由于使用范圍定位不當(dāng)，主要用于蒸汽鍋爐而非熱水鍋爐，再次由于防垢效果不理想而被棄用。

80年代中期，由于我國燃料供應(yīng)再度緊張，同時我國對環(huán)境保護(hù)的管理也日益嚴(yán)格，磁場、電場等物理性的防垢技術(shù)日益興盛，各種生產(chǎn)廠家也日益增多，盡管勞動部以勞鍋字［1991］7號文指示"慎用高頻電（磁）場進(jìn)行鍋爐水處理"，但是由于該法具有不用化學(xué)藥劑、沒有環(huán)境污染、費用低廉、管理簡單的優(yōu)勢，制造者及使用者與日俱增，至今仍經(jīng)久不衰。人們在使用該類設(shè)備時，經(jīng)過前兩次的波折，非常冷靜地對待這類物理性的防垢法，把它用于無蒸發(fā)濃縮的較低溫的熱水鍋爐及相應(yīng)的熱交換器上，取得了較好的防垢效果。

因循環(huán)冷卻水防垢處理的化學(xué)用藥劑量超過鍋爐防垢處理的用藥量，工程技術(shù)人員把物理性的防垢方法的使用范圍擴大到循環(huán)冷卻水處理。比利時的愛羅盤（EPORO）公司基于磁致垢質(zhì)疏松而不附壁的現(xiàn)象制成了被稱為"CEPI"（塞皮）的防垢裝置，并在熱水器、蒸發(fā)器和小容量蒸汽鍋爐安裝使用；其他的國家如前蘇聯(lián)、美國也有生產(chǎn)和使用；

進(jìn)入90年代，因"軍團(tuán)病"的出現(xiàn)，強磁設(shè)備對孽生在冷卻塔底部和空調(diào)用水等潮濕環(huán)境下能有效抑制并殺滅軍團(tuán)菌的生長而再度呈現(xiàn)熱點，加上我國磁性材料的生產(chǎn)工藝得到很大的提高，使磁場強度大大提高，我國許多強磁生產(chǎn)企業(yè)及境外的許多公司紛紛進(jìn)入中國，在空調(diào)及相關(guān)行業(yè)進(jìn)行市場爭奪；

1 磁場的防垢機理

分子在強磁場的情況下，水分子的締合現(xiàn)象暫時被破解，水分子成為單個的極性分子，它吸附在剛生成的碳酸鈣微晶上，形成水分子與碳酸鈣微晶分子團(tuán)，由于靜電作用，碳酸鈣難以作晶狀有序排列，而是大量帶相同靜電微晶的松靜聚合，形成絮狀的聚合體。經(jīng)過磁場處理過的水分子，不僅能使由于過飽和新析出碳酸鈣微晶不在傳熱面上粘結(jié)成垢，還會向已有的垢層浸潤滲透，對水垢產(chǎn)生吸著、束集作用而逐漸松散剝脫；經(jīng)過強磁場作用的水分子，被改變的締合水分子處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)，因此磁場處理水的防垢作用較短暫，在完全靜止的水中，約經(jīng)48小時可重新恢復(fù)其締合狀態(tài)，劇烈的攪拌、湍流作用下，防垢作用只能保持?jǐn)?shù)小時；

由此可見，強磁場防垢作用是暫時的、有條件的，如果滿足不了其使用范圍與使用條件，將使其防垢作用下降，甚至無效；

2 強磁防垢法的使用條件

因強磁防垢、除垢法的特點，其使用條件受到一定的限制：

2．1 在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中使用時，應(yīng)對全部的循環(huán)冷卻水進(jìn)行防垢處理

在空調(diào)用冷卻水中，單機系統(tǒng)主要應(yīng)在冷卻塔的進(jìn)水口、補充水的補充水管冷凝器的入水口加裝強磁處理設(shè)備，對于多機系統(tǒng)應(yīng)在每臺冷卻塔、每臺冷凝器前加裝水處理設(shè)備；

2．2 水溫對強磁防垢法的影響

經(jīng)實踐檢驗，強磁防垢處理方法的水溫不可高于120℃；對于熱交換器的使用溫度應(yīng)110℃以下為宜；

2．3磁處理防垢裝置對水中鐵性磁性物質(zhì)有嚴(yán)格限制

磁性物質(zhì)在磁極處吸著，既增加水流的阻力，又可能使磁力線短路而使裝置失效，只有當(dāng)水中的鐵、錳的總量不超過0.1mg/L時，磁性裝置的作用才有效；當(dāng)原水中鐵磁性物質(zhì)總量為0.5mg/L時，在磁處理裝置前應(yīng)設(shè)置去除鐵磁性顆粒的過濾器；

2．4應(yīng)注意強磁設(shè)備對電子裝置、儀器儀表等的影響

電子設(shè)備、儀器儀表等大多數(shù)控制及檢測設(shè)備應(yīng)用是電磁原理，在實際使用中應(yīng)考慮磁場強度對它們的影響，所以在強磁設(shè)備安裝時應(yīng)作好磁屏蔽工作；

3 空調(diào)冷卻水的節(jié)水效益分析

以一個循環(huán)水量為1000噸/時超市空調(diào)系統(tǒng)為例，其開機時間每天為15個小時，每月30天，每年8個月，水費2.00元/頓進(jìn)行計算，工藝排放水開支分別如下：

年排放水量=排放損失百分比×循環(huán)水量×天運行小時數(shù)×月運行天數(shù)×年運行月數(shù)

年排放水費=年排放水量×水費

A、化學(xué)藥劑處理

年排放水量=（0.6-1%）×1000×15×30×8=21600-36000噸/年，平均為28800噸/年

年排放水費=28800噸/年×2=57600元/年

B、強磁水處理器：

工藝零排放，沒有工藝排放浪費

4 結(jié)論

在空調(diào)冷卻水系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的化學(xué)藥劑處理法會花費很大的藥劑處理費用，同時對水的二次處理加更增加了用戶的處理費用，正確使用強磁處理方法可以降低空調(diào)冷卻水的水處理費用，達(dá)到較好的防垢、除垢的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]電子工業(yè)部第十設(shè)計研究院.空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊，中國建筑工業(yè)出版社，1995.

[2]建設(shè)部建筑設(shè)計院.民用建筑給水排水設(shè)計技術(shù)措施，中國建筑工業(yè)出版社，1997.