退伍军人症是一种叫Legionella pneumophila细菌所引起的肺炎症状,起初因美国退伍军人在1976年聚会时,造成34名退伍军人死亡而闻名。因为冷却水塔是这种细菌的最佳繁殖场所,所以冷却水塔必须检测有无这种细菌,发现有的时候,冷却水塔就必须添加对退伍军人症有效的杀菌剂。
常见问题
(1) 微生物和粘泥会阻塞水管,降低水流。
(2) 微生物和粘泥会造成热传障碍,造成生产瓶颈;也会造成冷却水塔散水材堵塞,导致冷却水温度无法降低。
(3) 有一些微生物本身会造成腐蚀问题(例如:铁细菌和硫酸根还原菌),微生物粘泥会造成沈积物下方的腐蚀。
(4) 会加速水垢沈积物的生成。
冷却水常发生的腐蚀有:均匀腐蚀、点蚀(Pitting)、流电腐蚀(Galvanic corrosion)、流蚀(Erosion)、沈积物下方腐蚀(Underdeposit corrosion)、摩擦腐蚀、疲劳腐蚀等。
(1)补给水先经过软化
(2)加酸降低冷却水的 pH
(3) 补给水预先过滤或冷却水做旁流过滤
(4)降低浓缩倍数
(5)添加分散剂抑制水垢沉积
(6)利用旁流过滤器(Side stream filter)降低S.S.
(7)利用Air Bumping 或 Back Wash降低热交换器沈积物
(1)水质:冷却水形成沈积问题的主要因素有pH、形成结垢物质的溶解形态及数量、悬浮物状态及含量、浓缩倍数等等。
(2)温度:温度影响结垢及沈积至巨,溶解度随温度升高而降低的物质容易在高温部位沈积。
(3)流速:壳侧冷却设备通常流速较低,流速低于每秒一呎时,由于悬浮物沈降,容易造成污塞问题。热交换器冷却水设计流速通常为3~8呎/秒。
(4)微生物滋长:微生物控制不良易造成黏泥污塞问题。
(5)腐蚀:金属腐蚀所形成的大量化产物,非但加速腐蚀,也产生沈积问题,干扰热传导率。必须留意腐蚀抑制方案的效果。
(6)制程污染:制程泄漏可能导致无机盐析出或有机物附着。油脂物质附着热交换表面,会形成油膜,妨碍热传导,且黏着其他物质,更加剧沈积问题。
从下表的数据,即可了解。
水垢厚度(mm) |
热交换率( BTU/ft 2 /F°) |
热交换损失( %) |
电力损耗率(%) |
0 |
92.77 |
0 |
0 |
0.3mm |
73.68 |
21% |
10% |
0.6mm |
61.12 |
34% |
20% |
0.9mm |
52.20 |
44% |
31% |
1.2mm |
45.60 |
56% |
42% |
1.6mm |
39.52 |
57% |
53% |
(1)Scaling是化学物质过饱合,所造成的结晶性水垢,一般较为坚硬,其水垢分析结果有固定的化学组成。
(2)Fouling是由各种悬浮杂质(SS)沈淀而成,一般较为松软,其水垢分析结果没有固定的化学组成。
一般常见的水垢沈积物有:碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁、硫酸钙、硅酸钠、硅酸镁等。
(1)会产生水垢沈积(Scale & fouling),造成热传障碍和生产瓶颈。
(2)会产生腐蚀(Corrosion)问题,导致生产设备损坏、增加维修和设备寿命提前结束,并造成系统氧化铁沈积,进而加速并恶化水垢沈积。
(3)会产生微生物大量滋长,导致微生物及其粘泥(slime)堵塞系统、阻碍水流,造成热传障碍,并导致水垢和腐蚀问题恶化。