冷冻水、冷却水等循环水清洗除垢新技术

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冷冻水、冷却水等循环水清洗除垢新技术

一、概述:

锅炉、中央空调等热交换设备在使用过程中,受热面上极易结各种水垢,尤其是水质不好的地区,锅炉等热交换设备水系统内更易结生硫酸盐和硅酸盐等难溶性水垢(即使是钠离子交换水处理十分严格的锅炉,也仍有可能结生硫酸盐等难溶垢)。迄今为止,化学清洗大多采用碱煮——酸洗工艺处理硫酸盐等难溶垢(例如硫酸盐水垢,采用这种方法就是基于将酸中不溶的钙、镁硫酸盐通过高温转化为酸溶性钙、镁碳酸盐,再用盐酸或硝酸溶解除去)。但这种工艺往往要反复多次取得效果,由于施工周期长、材料消耗大、费工费时、效率低下,因此清洗成本高,且对设备腐蚀破坏性大,用户难以接受,国外用EDTA法清洗硫酸盐难溶垢,虽能取得满意的清洗效果,但EDTA价格昂贵,国内企业难以承受,加之清洗工艺条件苛刻,国内除电厂锅炉清洗使用外,中小型企业极少采用。这个问题始终是世界化学清洗领域的一个技术难题。

二、运行除垢灵GR-943:

新型清洗除垢剂——“运行除垢灵GR-943”是由兰州缓蚀技术研究所研制开发的第二代锅炉、中央空调等大型热交换设备专用化学清洗除垢剂,可在锅炉、中央空调等热交换设备正常开机运行条件下,彻底清洗热交换设备水系统中结生的各种水垢,该产品(技术)填补了国内空白,居世界领先水平,为众多的低压中小型锅炉及中央空调等热交换设备用户和化学清洗行业提供了一种廉价有效的清洗工艺技术,将我国化学清洗带进一个崭新的境地。

三、“GR-943”除垢原理:

根据配位场化学最新理论,金属离子的d轨道在某些配位体化合物静电场影响下,可发生分裂而形成能量不同的轨道。当配位体给出孤对电子与中心金属元素形成O键时,若该配位体分子中存在空的π分子轨道或空的P、d分子轨道,且对称性合适,中心元素d轨道上的孤对电子可与配位体形成反馈π键,从而形成稳定的配位化合物。

基于以上原理,“GR-943”选用能使Ca2+、Mg2+d轨道发生能级分裂且有π分子轨道的化合物作为π接受配位体。当这些化合物与钙、镁水垢作用时,与Ca2+、Mg2+形成稳定的配位化合物,从而破坏了钙、镁水垢的分子结构,将其溶解除去。

四、“GR-943”清洗效果:

1、实验室清洗试验:

实验室条件下,分别测试了“GR-943”和EDTA对化学纯硫酸钙的溶解能力,结果发现“GR-943”与Ca2+形成的配合物稳定性高于EDTA配合物,对硫酸钙的络合能力超过了EDTA,但反应条件较EDTA温和,溶垢过程的条件域较宽,容易操作和控制,用采自热交换设备受热面上的CaSO4、MgSO4试验,结果“GR-943”的除垢能力超过了EDTA。

2、锅炉、中央空调等热交换设备除垢试验:

为验证实验室试验结果的实用性、可靠性和地域适用性,分别对福建、甘肃、山东、内蒙、广东、江西、江苏、吉林、四川等地数百台套结有硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐、碳酸盐等水垢的工业锅炉、中央空调、水冷却夹管、加热釜、反应釜、反应罐等大型热交换设备进行了现场实际应用清洗,均取得良好的除垢效果(这些设备曾用过机械法和酸清洗法除垢,但效果很差),除垢率达95%以上,受热金属面上的积垢全部清除干净。清洗过程中测得金属腐蚀率小于0.1g/m2·h,只有国家规定的10g/m2·h的百分之一不到。

五、“GR-943”使用条件和说明:

1、使用条件:

“GR-943”适用于锅炉、中央空调等热交换设备在正常运行条件下清洗各种类型的水垢和藻类生物粘泥,除垢周期根据水垢厚薄,一般需要20-40天(如要缩短时间,可另加添加剂)。除垢期间设备可正常使用,不影响其运行工况和水质指标,清洗过程不需要任何辅助设施和分析化验。

2、使用说明:

“GR-943”的使用条件域较宽,对运行参数及水质的变化适应性强,不需分析监测水中的“GR-943”的含量,也不必进行水质化验。

六、“GR-943”的性能特性:

目前国内普遍采用的常规酸洗法除垢,对锅炉、中央空调等热交换设备的金属不可避免地会产生较大的腐蚀损伤,对硫酸盐、硅酸盐等难溶垢无法清洗干净。“GR-943”的研制成功彻底解决了酸洗法不能解决的技术难题。它具有以下显著的特点:

①无酸安全无腐蚀:该产品PH值为中性,加入锅炉、中央空调等热交换设备水系统后不改变水的PH值,对金属无腐蚀损伤,彻底解决了目前普遍使用的强酸性清洗剂对金属的腐蚀隐患,实现了无腐蚀清洗。

②清洗效率高:对各种类型的水垢都有效,尤其对酸洗不净的硫酸盐等难溶垢和藻类生物粘泥也能彻底除去,降垢率达95%以上,从而恢复设备原有性能,保持设备清洁运行。

③不需停机:可在锅炉、中央空调等热交换设备正常开机运行条件下,彻底清除水系统内的各种水垢,不影响生产。

④节能显著,清洗后设备耗能大幅度下降,达到设计指标。

⑤防垢防腐:设备日常运行中加入少量“GR-943”,可防止设备水系统结垢和腐蚀,从而降低能耗,延长设备使用寿命。

⑥无毒无害无污染:经卫生部门鉴定,该产品属无毒品。清洗过程中排放的废液无毒无害,不污染环境,属绿色环保产品。

⑦清洗成本低:“GR-943”清洗费用只有EDTA法的二分之一至十分之一,比常规的酸洗法略低。

总而概之,“GR-943”使用工艺简单,操作方便,对环境无污染,是目前世界上锅炉、中央空调等热交换设备唯一的绿色环保型清洗剂,更是替代国内现有化学清洗产品和技术的最理想的新一代热交换设备清洗除垢剂。经多年用户使用表明,它具有广阔的市场前景和显著的社会效益。

七、“GR-943”与酸洗除垢技术对比:

酸洗除垢

GR-943

一、金属腐蚀性

酸洗对锅炉、中央空调等热交换设备不可避免的会产生
腐蚀损伤,尤其是渗氢损伤,会使金属晶体组织受到破
坏,严重时导致氢脆和氢致裂纹,对热交换设备的安全
运行造成潜在的危险。

GR-943清除水垢是在中性或弱碱性条件下完成的,
经实验室和数百台热交换设备实际清洗过程中测得
金属腐蚀率都小于0.1g/m2·h,仅为金属在水中的腐
蚀率的1/3,是酸洗时金属腐蚀率的百分之一,清洗
过程金属表面不产生原子氢,无渗氢损伤,因而实现
了100%无腐蚀清洗。

二、清洗效果

酸洗只对碳酸盐水垢有效,而硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐
等难溶垢及藻类生物粘泥是酸洗技术无法解决的难题。

GR-943可以100%除净锅炉,中央空调等热交换设备
中的各种水垢,既使是难溶性水垢和藻类生物粘泥也
都能彻底清洗干净,而且对锈垢具备一定的除锈功能。

三、毒性及环境影响

酸洗废液因其强酸性使缓蚀剂分解造成的毒性和低PH
值对生物危害很大,严重污染环境,酸洗是有毒有害的
高污染清洗。

GR-943经国家权威卫生防疫部门检测,是一种安全无
毒无害的绿色清洗剂,清洗除垢过程中水的PH值、
COD、BOD等指标都无变化,完全符合自来水水质标
准和环保部门的要求,因此GR-943是一种绿色环保型
清洗除垢剂。

四、清洗方法

酸洗除垢需停机操作,锅炉、中央空调等热交换设备需
停机几天时间,这对使用这些设备的用户带来较大的停
产损失,尤其是生产紧张而无法停产时。

GR-943在锅炉、中央空调等热交换设备正常运行过程
中完成清洗除垢,清洗过程不改变其运行参数,克服了
酸洗除垢停机操作影响设备正常使用的弊端,不会因清
洗造成停产损失,这对与使用锅炉、中央空调等热交换
设备相关的行业都具有实用意义。

八、“GR-943”系列阻垢产品:

“GR-943”系列产品除了运行除垢灵GR-943A、中央空调运行清洗剂GR-943B外,还有锅炉防腐阻垢灵GR-943C、中央空调保养剂GR-943D。

1、锅炉阻垢灵GR-943C:

“GR-943C”是“GR-943A”的衍生物,是新一代锅炉等热交换设备的理想防腐阻垢产品。

①防垢:“GR-943C”是根据水中各种结垢离子的性质研制的螯合型高效阻垢剂,能有效防止锅炉水中的结垢离子沉积形成水垢。特别适用于给水中硫酸根离子和硅化合物含量较高的地区,防止锅炉及其它热交换设备中生成难溶性水垢。

②防腐:在金属面上形成特殊保护膜,有效防止锅炉等热交换设备运行过程中的腐蚀损伤。

③经济:可代替昂贵的离子交换设备和树脂,每吨水处理成本大大低于离子交换法。

④方便:省去离子交换处理繁琐的分析化验和树脂再生工艺,不必再加碱调碱度。

2、中央空调保养到GR-943D:

“GR-943D”系“DR-943B”的衍生物,是中央空调等大型制冷设备循环水系统的运行维护保养剂,能有效防止循环水系统中的结垢物质沉积析出,防止菌藻繁殖产生生物粘泥,使主机换热器、蒸发器和系统管线保持洁净状态。“GR-943D”独有的防腐蚀成份,可有效保护制冷系统中各种金属不受腐蚀损伤。

使用“GR-943D”能使中央空调等制冷设备循环水系统保持最佳工作状态,从而大幅度节省电费和每年的清洗除垢费用,大大延长中央空调等大型制冷设备的使用寿命。

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