技术领域
[0001] 本
发明涉及
水处理技术领域，尤其涉及一种用于空冷器的清洗配方、以及一种用于空冷器的清洗方法。
背景技术
[0002] 通常，在水供应工程中，水系统供水
温度和供水水质(硬度)在夏季的矛盾比较明显，一方面，由于作为降温设备的表面
蒸发式空冷器的
管束存在
结垢现象，影响降温效果，出现不能满足用户需求的现象，另一方面，为了确保给水温度，需要或被迫增加工业新水量进行置换，造成
能源消耗和采购成本增加。因而，为了满足用户对水温的要求，需要每年定期对表面蒸发式空冷器管束进行清洗。
[0003] 表面蒸发式空冷器是一种新的节能冷却
循环水降温设备，其主要特点是利用管束外水膜的蒸发强化管外
传热。在工作过程中，用水
泵将上述降温设备下部水池中的循环
冷却水输送到位于水平放置的管束上的喷淋分配器，由喷淋分配器将冷却水向下喷淋到传
热管表面，使传热管的外表面形成连续均匀的薄水膜；同时，用
风机将空气从下部空气吸入窗口吸入述降温设备内，使空气
自下而上流动，横吹过水平放置的管束。在此工作过程中，传热管的管外传热除依靠水膜与空气间的
显热传递外，管束外表面水膜的迅速蒸发也吸收了大量的热量，强化了管外传热。
[0004] 从结构上看，表面蒸发式空冷器的最大特点是将冷却器与换热器合为一体，省去了单独的循环水冷却系统，减少了设备占地面积，再加上采用光管做为传热管，使其一次性投资大大降低；另一方面，由于表面蒸发式空冷器可采用光管，
空气阻力小，所需的风量也小，再加上空冷器内部的冷却水在设备中可循环使用，水的蒸发耗量较低，使空冷器操作
费用也随之降低。
[0005] 然而，常规的清洗方法，受空冷器结构、清洗水压力等条件的限制，无法彻底清洗干净。
[0006] 因此，本领域需要一种改进的用于空冷器的清洗配方及其清洗方法，以提高诸如表面蒸发式空冷器等空冷器的清洗效果，降低供水系统的给水温度，满足生产需求。
发明内容
[0007] 针对
现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种改进的用于空冷器的清洗配方及其清洗方法，其采取将物理清洗与化学清洗相结合的方式清洗供水系统中的空冷器，使得可改善空冷器的清洗效果，提高表面蒸发空冷器降温效率。
[0008] 在传统的物理清洗
基础上，本发明结合诸如表面蒸发式空冷器等空冷器的结构特点和对其管束垢样的化验分析结果，采用高效化学清洗技术，即在缓蚀剂的缓蚀作用下，利用酸的酸性及络合作用，使空冷器管束的水垢及
腐蚀产物以离子态和络合态进入水中，然后通过液体置换排放，将清洗下来的污物排出供水系统，从而实现清洗效果。
[0009] 在此强调，除非另有说明，本文所用术语与本领域中各种科技术语的通常含义、各种技术词典、教科书等中定义的专业术语的含义一致。
[0010] 为此，一方面，根据本发明一
实施例，提供一种用于空冷器的清洗配方，其中，上述清洗配方包括用于杀菌剥离阶段的第一混合药剂和用于
酸洗阶段的第二复合酸药剂，其中，第一混合药剂包括用于清除附着在空冷器上的杂物的
杀菌剂、用于增强
清洗剂活性的促进剂、及消泡剂，其中，第二复合酸药剂包括用于抑制金属腐蚀的缓蚀剂、
抑制剂、用于清洗附着在空冷器上的污垢的
有机酸、及pH调节剂。
[0011] 在一实施例中，杀菌剂可包括90～120mg/L，促进剂可包括90～120mg/L，消泡剂可根据
泡沫情况投加。优选地，杀菌剂可包括100mg/L，促进剂可包括100mg/L。
[0012] 杀菌剂可用于对空冷器管束上的藻类、菌类物质等多种杂物进行清除。促进剂可用于增强第一混合药剂的活性。
[0013] 在一实施例中，缓蚀剂可包括0.3～0.7mg/L，抑制剂可包括0.1～0.5mg/L，有机酸可包括2～8mg/L，pH调节剂可包括2～6mg/L。优选地，缓蚀剂可包括0.5mg/L。
[0015] 另一方面，根据本发明另一实施例，提供一种用于空冷器的清洗方法，其中，上述清洗方法包括下列按顺序实施的步骤：
[0016] 首先，对空冷器进行物理清洗；以及
[0017] 其次，通过适时地向空冷器内投入如上述实施例中所述的用于空冷器的清洗配方中包括的清洗药剂，对空冷器进行化学清洗。
[0018] 进一步地，在对空冷器进行化学清洗的步骤前，可将空冷器与供水系统的其它设备断开，然后将临时化学清洗装置与空冷器形成单独闭合循环回路。例如，在化学清洗前，首先可将所清洗空冷器的经处水
阀门关闭，并接入临时化学清洗装置；然后，可采用清水泵将清洗槽内的清洗液打入喷淋管束，清洗液经过空冷器进入集水池，然后，再采用用潜水泵将清洗液抽到清洗槽，如此循环形成单独闭合循环回路，从而不影响供水系统中的其他设备的正常运行，又能够实现全流程控制。
[0019] 进一步地，临时化学清洗装置可包括位于空冷器上游的用于提供清洗液的清洗槽、位于空冷器下游的用于接收从空冷器排出的液体的集水池、及用于使液体在清洗槽、空冷器及集水池之间闭合循环的泵送装置，其中，清洗液包括上述清洗药剂。
[0020] 优选地，泵送装置可包括：设置于清洗槽和空冷器之间的清水泵，其用于将清洗槽内清洗液泵送到空冷器；及设置于集水池和清洗槽之间的潜水泵，其用于将集水池内的清洗液泵送到清洗槽。
[0021] 进一步地，对空冷器进行物理清洗的步骤可包括：
[0022] 疏通空冷器；
[0023] 清理空冷器的管束外表面及其附近的杂物；以及
[0024] 清理位于空冷器下游的集水池，使得集水池具备注水条件。
[0025] 进一步地，对空冷器进行化学清洗的步骤可包括：
[0026] 杀菌剥离阶段，其中，首先，对集水池内的水样进行全分析，然后，在确定集水池内的水质符合清洗要求后，将第一混合药剂适时地投入集水池内，并使闭合循环回路运行以清洗空冷器，直至集水池内的液体符合要求为止；
[0027] 水质置换阶段，其中，在杀菌剥离阶段结束后，排出集水池内的污水，并向集水池内补新水；
[0028] 除锈垢化学清洗阶段，其包括多个酸洗阶段。
[0029] 进一步地，酸洗阶段可包括酸洗阶段Ⅰ、酸洗阶段Ⅱ及酸洗阶段Ⅲ。
[0030] 优选地，酸洗阶段Ⅰ可包括：首先，投加缓蚀剂；在循环1个小时后，向单独闭合循环回路内投加第一pH调节剂，当pH值降至4-5时，投加有机酸，以将单独闭合循环回路内的pH值控制在3-4进行化学清洗工作；期间每隔半小时测一次pH值，并根据pH值及总硬度变化，适时投加第一pH调节剂和有机酸进行pH值控制；
[0031] 酸洗阶段Ⅱ可包括：首先，投加缓蚀剂；循环1个小时后，向单独闭合循环回路内投加第二pH调节剂；当pH值降至4-5时，投加有机酸，以将单独闭合循环回路内的pH值控制在3-4进行化学清洗工作；期间每隔半小时测一次pH值，并根据pH值及总硬度变化，适时投加第二pH调节剂和有机酸进行pH值控制：
[0032] 酸洗阶段Ⅲ可包括：首先，开始投加缓蚀剂；循环1个小时后，向单独闭合循环回路内投加第三pH调节剂；当pH值降至4-5时，投加有机酸，以将单独闭合循环回路内的pH值控制在3-4进行化学清洗工作；期间每隔半小时测一次pH值，并根据pH值及总硬度变化，适时投加第三pH调节剂和有机酸进行pH值控制；
[0033] 其中，第一pH调节剂、第二pH调节剂及第三pH调节剂具有相同或不同的pH值。
[0034] 根据本发明实施例提供的用于空冷器的清洗配方及其清洗方法可具有如下有益效果：
[0035] 首先，本发明采用将物理清洗与化学清洗相结合的技术，改善诸如表面蒸发式空冷器等空冷器的清洗效果，除垢率可达到93％以上，且提高空冷器的降温效率，满足各生产用户对供水水温的要求。
[0036] 其次，本发明可形成单独闭合循环回路，实现对清洗全流程进行控制，可在线清洗、短时强化清洗，提高效率，而且不影响供水系统中的其他设备的正常运行。
[0037] 此外，本发明还可提高各表面蒸发空气喷淋水系统的循环水利用效率，减少工业新水置换量，可降低外购新水成本，节能减排。
附图说明
[0038] 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0039] 图1示意性示出根据本发明一实施例的用于空冷器的清洗方法；
[0040] 图2示意性示出根据本发明一实施例的用于空冷器的清洗方法中利用的单独闭合循环回路；
[0041] 图3示意性示出根据本发明一实施例的用于空冷器的清洗方法中的杀菌剥离阶段总
铁及
浊度变化趋势图；
[0042] 图4示意性示出根据本发明一实施例的用于空冷器的清洗方法中的酸洗阶段I的总硬度变化趋势图；
[0043] 图5示意性示出图4所示的酸洗阶段I的pH值变化趋势图；
[0044] 图6示意性示出根据本发明一实施例的用于空冷器的清洗方法中的酸洗阶段II的总硬度变化趋势图；
[0045] 图7示意性示出图6所示的酸洗阶段II的pH值变化趋势图；
[0046] 图8示意性示出根据本发明一实施例的用于空冷器的清洗方法中的酸洗阶段III的总硬度变化趋势图；以及
[0047] 图9示意性示出图8所示的酸洗阶段II的pH值变化趋势图。
具体实施方式
[0048] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0049] 以下结合附图，详细说明根据本发明实施例提供的技术方案。
[0050] 图1示意性示出根据本发明一实施例的用于空冷器的清洗方法，图2示意性示出根据本发明一实施例的用于空冷器的清洗方法中利用的单独闭合循环回路。
[0051] 一方面，根据本发明一实施例，提供一种用于空冷器1的清洗配方，其中，上述清洗配方包括用于杀菌剥离阶段的第一混合药剂和用于酸洗阶段的第二复合酸药剂，其中，第一混合药剂包括用于清除附着在空冷器上的杂物的杀菌剂、用于增强清洗剂活性的促进剂、及消泡剂，其中，第二复合酸药剂包括用于抑制金属腐蚀的缓蚀剂、抑制剂、用于清洗附着在空冷器上的污垢的有机酸、及pH调节剂。
[0052] 另一方面，参见图1，根据本发明另一实施例，提供一种用于空冷器1的清洗方法，其中，上述清洗方法包括下列按顺序实施的步骤：首先，对空冷器进行物理清洗；以及其次，通过适时地向空冷器内投入上述的用于空冷器的清洗配方中包括的清洗药剂，对空冷器进行化学清洗。
[0053] 首先，
发明人对用于表面蒸发式空冷器的喷淋水的水质和表面蒸发式空冷器的管束垢样进行了分析。
[0054] 一典型的可用于表面蒸发式空冷器的喷淋水的水质分析结果如表1所示。
[0055] 表1 喷淋水水质分析表
[0056]序号 控制项目 喷淋水 备注
1 pH 8.3
2 总硬度(以CaCO3计)，mg/L 450
3
钙硬度(以CaCO3计)，mg/L 245
4 总
碱度(以CaCO3计)，mg/L 305
5 总磷(以PO43-计)，mg/L 0.3
6 总铁，mg/L 0.15
7 浊度，mg/L 8.05
8 总溶解固体，mg/L 3000
9 电导率，us/cm 3010
[0057] 一典型的表面蒸发式空冷器的管束垢样的分析结果如表2所示。
[0058] 表2 垢样分析表
[0059]
[0060] 根据表2所示的垢样分析结果，发明人提供如表3所示的用于空冷器的清洗技术方案。
[0062]
[0063] 对空冷器的清洗步骤可包括物理清洗和化学清洗。
[0064] (1)对空冷器的物理清洗
[0065] 由于空冷器周围环境差，空气中粉尘多，因此，空气中大量颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥状物等易进入水系统中，长期运行后，空冷器水系统的水池池底常有大量的悬浮物、淤泥沉积，无法排净。淤泥沉积不但会影响水质，同时也是厌
氧菌生存和繁殖的温床。
[0066] 因此，在进行化学清洗之前，必须先用诸如高压水枪等
流体喷射器把空冷器外表面、百叶进风口、管外的盐泥及池底沉积等清理干净，以便下一步进行化学清洗。
[0067] (2)对空冷器的化学清洗
[0068] (i)在化学清洗前，将空冷器与供水系统的其它设备断开，然后将临时化学清洗装置与空冷器形成单独闭合循环回路，其中，临时化学清洗装置包括位于空冷器上游的用于提供清洗液的清洗槽、位于空冷器下游的用于接收从空冷器排出的液体的集水池、及用于使液体在清洗槽、空冷器及集水池之间闭合循环的泵送装置。
[0069] (ii)向喷淋水循环系统内投入包括缓蚀剂的药剂，以使药剂随循环水进入空冷器进行清洗。
[0070] 在缓蚀剂的缓蚀作用下，利用酸的酸性及络合作用，使喷淋水循环系统中设备管道内的水垢及腐蚀产物以离子态和络合态进入水中，然后通过置换排放，将清洗下来的污物排出喷淋水循环系统。
[0071] (iii)在清洗空冷器过程中，监控空冷器内的流体参数变化，直至相关流体参数符合清洗要求为止。
[0072] 在清洗空冷器过程中，可对空冷器内的流体进行多次取样检测和分析。表4示例性示出对空冷器清洗过程中的流体分析项目及频次。
[0073] 表4：
[0074]分析项目 频次 备注
PH 1次/半小时 控制在2-5之间
浊度 1次/半小时 判断清洗进况
[0075] 在表4的示例中，在清洗空冷器过程中，可一直监控空冷器内流体的PH值，使其处于2-5范围内，取样频次例如可为1次/半小时；同时，也可一直监控空冷器内流体的浊度，取样频次例如可为1次/半小时，直到上述浊度达到预定值为止。
[0076] (3)在化学清洗过后，获得如下清洗数据。
[0077] ①化学清洗期间监测腐蚀挂片数据如表5所示：
[0078]
[0079] 如表5所示，
碳钢挂片的平均腐蚀率为1.626g/m2·h，低于标准≤3g/m2·h要求；
铜材挂片的平均腐蚀率为0.285g/m2·h，低于标准≤2g/m2·h要求；
不锈钢挂片的平均腐蚀率为0.171g/m2·h，低于标准≤2g/m2·h要求。上述数据表明了化学清洗过程中，各材质腐蚀速率均符合相关标准，清洗效果合格，并达到了预期目的。
[0080] ②酸洗期间浮锈挂片数据如表6所示：
[0081]
[0082] 由表6可知，
碳钢挂片的浮锈去除率均达到93％以上，挂片上浮锈基本清洗完全，达到预期清洗目的，可有效改善系统挂片上的浮锈及水垢情况。
[0083] 因此按照清洗方案，在具体实施过程中采用物理清洗与化学清洗相结合的方式进行。以下详述根据本发明一实施例的用于空冷器1的清洗方法。
[0084] 参见图2，在对空冷器1进行化学清洗前，可将空冷器1与供水系统的其它设备断开，然后将临时化学清洗装置与空冷器1形成单独闭合循环回路。然后，可采用清水泵4将清洗槽2内的清洗液打入喷淋管束，清洗液经过空冷器1进入集水池3；然后，再采用潜水泵5将集水池3内的清洗液抽到清洗槽2，如此循环形成单独闭合循环回路。
[0085] (1)物理清洗
[0086] 疏通
喷嘴：拆除空冷器管束上方的收水器，将堵塞的喷嘴清理干净，并更换损坏的喷嘴；使用高压水枪将管束冲洗干净，着重清理喷淋死
角。
[0087] 清理管束：使用高压水枪将管束上附着的
沉积物、收水器碎片等杂物进行清洗。
[0088] 集水池清淤：将集水池污水进行排污，对池底的残留淤泥、沉积物进行收集拉运，并对集水池经常最终冲洗，具备注水条件。
[0089] (2)化学清洗
[0090] ①杀菌剥离阶段
[0091] 以一个空冷器的清洗过程举例说明。首先，取用于接收从空冷器排出液体的集水池水样做全分析，同时开始调整水压，确认水质符合清洗要求；然后，通过关闭排污阀，减少补水量，降低集水池液位后，开始冲击性投加杀菌剂100mg/L，循环1小时后，再投加杀菌剂100mg/L，剥离剂100mg/L，期间每隔半小时根据系统泡沫及浊度情况，投加剥离剂、消泡剂。
清洗过程中，铁及浊度均有所上升，浊度从2.67NTU上升至19.12NTU，水中总铁从0.16mg/L上升至0.89mg/L。从清洗效果来看，有少量的黄色污垢被清洗剥离下来，并漂浮在
水体表面，效果比较明显。
[0092] 浊度上升基本稳定后，有所下降，由此判断杀菌剥离阶段已达到终点，可以开始置换。
[0093] 杀菌剥离阶段中的主要数据变化如图3所示。从图3所示的数据及各离子变化曲线反应可以看出，杀菌剥离阶段在23小时达到杀菌剥离清洗终点，系统浊度稳定且铁含量无明显变化，随后系统浊度逐步下降，杀菌剥离清洗接近终点，进行置换水，进入下一步处理。
[0094] ②水质置换阶段
[0095] 杀菌剥离阶段结束，打开排污阀排污，当喷淋水池液位降至低液位时，打开补水阀进行补水操作。
[0096] ③除锈垢化学清洗阶段
[0097] 供水系统表面蒸发式空冷器的喷淋水系统长期在高硬度、高电导及高pH值情况下运行，喷淋水系统的冷却管束表面结垢严重，严重影响喷淋水系统的换热效率。为满足清洗要求，根据清洗效果和水垢化验监测结果，酸洗阶段共分三个阶段，有效确保清洗效果，达到预期的清洗目的，改善喷淋水系统的运行状态。
[0098] (i)酸洗阶段Ⅰ
[0099] 酸洗阶段Ⅰ共计9小时。首先，开始投加0.5ppm的缓蚀剂；循环1个小时后，向系统冲击性投加3ppm的pH调节剂；当pH值降至4-5时，投加氨基磺酸，以将系统pH值控制在3-4进行化学清洗工作；期间每隔半小时测一次pH值，并根据pH值及总硬度变化，适时投加pH调节剂和氨基磺酸进行pH值控制，确保清洗效果；并且，在清洗开始时，挂入第一清洗挂片。清洗过程中，喷淋水系统的总硬度由518.36mg/L上升至5532mg/L，(5532-518.36)*2000/1000＝10027.28kg(以CaCO3计)。
[0100] 酸洗阶段Ⅰ的总硬度变化趋势图可参见图4所示，酸洗阶段Ⅰ的pH值变化趋势图可参见图5所示。
[0101] (ii)酸洗阶段Ⅱ
[0102] 酸洗阶段Ⅱ共计8小时。首先，开始投加0.5ppm的缓蚀剂；循环1个小时后，向系统冲击性投加4ppm的pH调节剂；当pH值降至4-5时，投加氨基磺酸，以将系统pH值控制在3-4进行化学清洗工作；期间每隔半小时测一次pH值，并根据pH值及总硬度变化，适时投加pH调节剂和氨基磺酸进行pH值控制，确保清洗效果；并且，在清洗开始时，挂入第二清洗挂片。清洗过程中，喷淋水系统的总硬度由1825mg/L上升至11890mg/L，(8200-2500)*2000/1000＝11400kg(以CaCO3计)。
[0103] 酸洗阶段Ⅱ的总硬度变化趋势图可参见图6所示，酸洗阶段Ⅱ的pH值变化趋势图可参见图7所示。
[0104] (iii)酸洗阶段Ⅲ
[0105] 酸洗阶段Ⅲ共计10小时。首先，开始投加0.5ppm的缓蚀剂；循环1个小时后，向系统冲击性投加4.5Pppm的pH调节剂；当pH值降至4-5时，投加氨基磺酸，以将系统pH值控制在3-4进行化学清洗工作；期间每隔半小时测一次pH值，并根据pH值及总硬度变化，适时投加pH调节剂和氨基磺酸进行pH值控制，确保清洗效果；并且，在清洗开始时，挂入第三清洗挂片。
清洗过程中，喷淋水系统的总硬度由1825mg/L上升至12100mg/L，(12100-1825)*2000/1000＝20550kg(以CaCO3计)。
[0106] 酸洗阶段Ⅲ的总硬度变化趋势图可参见图8所示，酸洗阶段Ⅲ的pH值变化趋势图可参见图9所示。
[0107] 综上所述，本发明可满足生产用户对供水水温的要求，提高表面蒸发空气喷淋水系统循环水利用效率，减少工业新水置换量，可降低外购新水成本，节能减排，产生巨大的环境效益。经测试，本发明可对供应水系统的114台表面蒸发空冷器实施高效清洗，效果显著；提高空冷器降温效果，给水温度可降低2℃-3℃，满足了用户生产的需求；减少由于给水温度超标而导致使用工业新水和除盐水的置换量；减少药剂损失；延长设备使用寿命；在冬季气温低的环境下，减少风机开启台数，甚至年节约费用可达数百万元。
[0108] 以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
