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不同运行模式面临的挑战 1）湿工况（喷淋模式）：在气温较高时，水喷淋蒸发，存在大量水消耗，容易出现无机结垢、沉积、微生物粘泥、金属芯体腐蚀。 控制循环水水质（电导率、钙硬、碱度等），辅助阻垢分散剂、杀菌剂等化学处理降低风险，定期维护性清洗。 2）干湿混合工况：干工况及湿工况之间的过渡期，有水消耗，主要风险是无机结垢、微生物粘泥、盐分析出、沉积等。 控制循环水水质（电导率、钙硬、碱度等），降低结垢趋势，辅助阻垢分散剂杀菌剂等化学处理降低风险，定期维护性清洗。 3）干工况：气温较低时，以自然冷却为主，无水消耗，室外侧灰尘沉积容易生成硬灰垢。 灰垢等无法通过避免，需定期维护性清洗。 1）碳酸钙垢、沉积、灰垢及微生物粘泥等等导热系数低，降低换热效率，冷却系统故障导致计划外宕机造成巨大损失 2）设备使用寿命缩短，运行风险增加。长时间结垢引起垢下腐蚀，严重时造成表面穿孔使一次空气和二次空气掺混，危害IT设备运行； 3）水资源短缺，水处理系统运行不当，出水不达标，导致水耗上升，增加维护和清洗频率，增加总运行成本 1、结垢问题 无机晶体垢，如碳酸钙、硫酸钙；渐冷机组换热芯体表面较冷水机冷却塔填料更容易结垢（自上而下浓缩倍数上升趋势更显著），因间接蒸发冷却系统喷淋系统保有水量小，缓冲能力差，浓缩倍数控制难度较大，结垢风险更大。换热表面布水不均匀处更易结垢（蒸发量相对较大，浓缩倍数大）。 2、溶解性盐析出 成分为氯化钠、硫酸钠等可溶性盐类，自来水或软化水中含有TDS，TDS（电导率）越大，析出速度越快，主要出现在芯体表面和布水不均匀处或飞溅处，特别是间歇运行（干湿工况交替运行）情况下。 3、飘尘沉积 主要来自空气中的泥沙、尘土，室外侧空气过滤器可以截留掉部分，而无法截留的部分，将会粘附沉积在芯体表面，会通过喷淋水冲洗下来沉积在水盘、管路中，出现在几乎所有与水接触的部件位置。 4、微生物 主要出现在与水接触的部件（水盘和过滤网、循环水管路、布水孔及芯体等），严重的情况下，可能会堵塞布水孔、芯体间隙； 1、结垢控制-补水及循环水管理 1.1 管理措施 1）合理控制补水的水质，能够保证间接蒸发冷却系统达到较高的浓缩倍数，节约用水。 2）可以根据实际情况，选择不同的补水来源，一般来说，使用市政自来水，并经过适当处理。 3）根据不同水源，经软化、反渗透处理、混床脱盐等预处理手段能够有效的使补水满足间接蒸发冷却系统进水要求 4）当循环水中的离子浓缩至一定程度时，系统的结垢趋势大大上升，应及时对循环水进行排污，降低结垢风险。通过循环水的电导率进行排污控制是最简单可行的方法。 5）浓缩倍数的选择需考虑循环水的结垢风险。 6）除了日常排污以外，循环水槽还需定期排空，以去除水槽中残余的污垢同时有效延缓微生物滋生。 7）排空频率需跟据水槽循环水污染情况确定，常规建议1周排空一次。在气温较高时，建议月度对水槽进行清洗。 1.2不同补水方案比较 1.2.1软化水 1）水质特点：软化处理后，除了Ca2+和Mg2+以外，其余的组分如硅、电导率、碱度等均未被去除，碱度、氯离子浓度可能很高。另外由于钠离子置换了Ca和Mg等，出水的电导率可能上升，浓缩倍数受限于原水的电导率，导致水耗较大 2）耗水量：树脂再生耗水<5%；水耗约为产水量的105%；·产生树脂反洗废水+再生废水 3）系统风险：水里仍有大量的离子如钠离子、氯离子、碱度等，当离子浓缩到一定程度时，会有盐分在换热芯体表面析出沉积，影响换热效率。氯离子浓缩至一定程度超标时，不锈钢腐蚀风险上升。软化设备运行维护不当，再生不及时，可能导致出水不达标，碳酸钙结垢风险上升。干模式运行时，室外空气中的灰尘颗粒物等附着在芯体表面产生的灰垢。软化工艺不去除水里的微生物，且空气中有大量的微生物，换热芯体表面及水盘有较高的微生物粘泥风险。 1.2.2RO水 1）水质特点：水质好，纯度高，脱盐率大于95%，pH6~7，电导率<10μs/cm，能够做到很高的浓缩倍数，总水耗低于软化水 2）耗水量：一级纯水回收率约70-80%，产生20-30%浓水排放，水耗约为产水量的125-142%，间接蒸发冷排污水可以进一步回收进行反渗透处理，提高水利用效率。 3）系统风险：RO水为弱酸性，会导致系统的腐蚀风险上升，干模式运行时，室外空气中的灰尘颗粒物等附着在芯体表面产生的灰垢，空气中有微生物，仍有一定的风险产生微生物粘泥。 通过以上分析可以得出，结垢通过软化或RO处理、控制浓缩倍数及化学处理可缓解，盐份析出适用软化水无法消除，只是将结垢离子（钙镁）去除，水中总离子数（TDS）未减少，盐份析出问题未得到解决，RO水可同时降低结垢和盐份析出风险。因此，对于电导率（TDS）较高补充水，不适合采用直接补充或软化处理，宜采用RO水，干湿混合工况下，盐分析出情况严重，宜冷却水电导率宜控制更低， 2、微生物控制 冷却水中常见的微生物类型：藻类、细菌、真菌；可以通过空气和补水带入。 常用微生物控制手段： 1）加强原水前处理，改善补水水质：原水中含有大量适合微生物生长的营养元素，尤其使用地表水作补充水时，污染物质含量更多； 2）定期清洗水槽、避免微生物残余进一步污染水体； 3）避磷酸盐类阻垢剂以及有机酸可以作为微生物生长的养分，应避免使用； 4）加强空气过滤处理，前置过滤器，减少微生物带入； 5）投加杀菌剂：目前冷却水微生物控制较为成熟有效的方法之一。杀菌剂可以分为氧化性和非氧化性两大类。建议使用非氧化性杀菌剂以降低腐蚀风险。 杀菌剂投加建议：根据补水中微生物类型及pH来确定杀菌剂类型、投加剂量及停留时间；在水槽冲洗过后投加杀菌剂。 3、腐蚀控制 1）使用高分子材料或者金属（铝合金）芯体外覆环氧树脂涂层作为换热芯体材质，其余的水槽、芯体外壳等为304不锈钢材质，在常规运行工况下，具有较高的耐腐蚀强度。 2）较高的氯离子浓度以引起不锈钢点蚀，需将氯离子浓度控制在<300ppm。 3）腐蚀挂片能够有效的评估系统的腐蚀速率。 4、清洗养护 1）采用化学处理可以降低系统风险，并不能完全消除结垢及微生物的隐患； 2）当系统发现结垢、灰垢及微生物问题时，需要对系统进行相应的维护性清洗，使系统性能得以恢复； 3）针对不同类型的污垢，可以选择不同性质的化学清洗剂同时辅助机械手段进行相应的系统清洗养护。 |
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