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        供暖及空調系統排氣的重要性

        發布人:杭州桂冠    人氣:1976    發布時間:2012年9月12日

        一、供暖及空調系統常見問題

        杭州桂冠在空調系統的末端設備不冷、不熱,和供暖系統中暖氣不熱,以及以上水系統出現的循環故障、流水噪音、結垢、腐蝕等是眾所周知的問題,如何解決這些既常見,而又懸而未決的問題,至今仍無明確答案。

        二、問題的產生

        專家認為,出現上述問題的根本原因是水中含有空氣。

        那么,空氣是如何進入水系統的呢?

        眾所周知,在充水和補水過程中往往會使用飲用水。

        根據亨利定律,從理論上可以得出飲用水中氧氣含量約為11mg/L,氮氣含量約為18mg/L。

        另外,還有少量二氧化碳也溶解在水中。據測量每補一升水就會有29mg空氣(氮氣和氧氣)進入系統,所以裝置的密封性自然是最最重要的。

        空氣中的氣體(約78%N2, 21%O2)和水中氣體的濃度差別,是氣體擴散入水系統的推進力。數據表明,塑料管地熱供暖裝置的氧氣擴散量是傳統的銅管或鋼管供暖裝置的103-105倍。這一擴散量就可能在塑料管和鋼管混合安裝的地板供暖裝置中導致腐蝕損害。

        三、氣體在水系統中存在的形式

        氣體在水系統中存在的形式有三種:

        1、第一種形式,氣體以氣團的形式積聚于系統中的最高點或局部高點,如水管路拐角處和換熱器(散熱器、風機盤管)的頂部等。

        2、第二種形式,氣體以游離氣泡形式隨系統水循環運動。

        3、第三種形式,氣體溶解于水中,并隨水循環運動。

        上述三種氣體存在形式中,第一、二種為游離性氣體,第三種為溶解性氣體,三者之間會不停地相互轉化,但在無外界條件變化時,其各種形式的存在量會相對穩定。

        四、水中的氣體對供暖及空調水循環系統帶來不利影響的分析

        1、積聚的氣體產生氣阻,造成系統阻力不均衡,系統循環不暢,產生噪音、氣蝕,這些問題會降低水泵的有效揚程和運行效率,降低設備及管網的使用壽命。

        2、換熱器表面附有的氣泡會降低其傳熱效率,系統氣阻造成系統調試困難,且在運行期間經常需要人工排氣。

        3、系統中的氧氣會造成系統的氧腐蝕。腐蝕導致系統使用壽命降低,直接影響整個系統的安全。

        4、 水中各種氣體的成份及其危害性分析

        水中的氣體大都為空氣,而空氣中的氣體約78%為氮氣(N2), 21%為氧氣(O2),還有少量氫氣(H2)和甲烷氣體等。

           (1)氧氣——它是鐵質材料腐蝕的主要因素。氧氣是高活性的。由于腐蝕反應,它在供熱系統運行過程中能最大限度地被消耗掉。它在循環水中幾乎完全以溶解形式出現。當氧氣濃度>0.1mg/L,其腐蝕損害作用和系統積污會急劇增加。因此,為了避免氧氣的進入,只能堅持建造與大氣隔離的封閉系統。

        ⑵氮氣——它是空氣的主要成份。氮氣是惰性氣體,與氧氣相反,它在化學反應中不能被消耗掉。該氣體在超出其溶解度的極限后在水中積聚起來,以氣泡形式出現在系統循環水中。氮氣在系統中聚集,測量濃度最高能夠達到50mg/L(圖1),這相當于飲用水中氮氣自然濃度(18mg/L)的280%。在此濃度下,氮氣不能完全溶解在水中,不是大量地聚集在系統的低壓區(即所謂的循環死角),造成循環故障和循環中斷,就是在高壓的作用下,以游離氣泡的形式,不斷地隨水系統循環,從而增加了對管道和設備的沖蝕作用,破壞防腐保護層,損壞密封,加速水泵和閥門的磨損。氮氣在循環水中的溶解度隨著溫度增高、壓力減小而降低。這就解釋了為什么循環故障主要發生在高溫管網和高端樓層的加熱器中的原因。

        ⑶氫氣和甲烷也同樣是以氣泡形式出現。它們對系統的影響與氮氣類似,只是其含量較之氮氣要低很多,所以亨利圖表同樣也適用于對這類氣體的表述。

        氫氣(H2)在所謂的“席庫”(“schikorr”)反應后可能會出現在含鐵材料的系統中,并不斷的積累,直到過飽和狀態。在配置亞硫酸鈉Na2SO3時可能會導致形成硫化氫H2S。通過所謂的減硫細菌同樣會形成硫化氫。在含銅的裝置中(例如:列管式傳熱器、銅焊接的板式換熱器),已形成的硫化氫H2S與氧化銅CuO3會產生化學反應而轉變成硫化銅Cu2S。與Cu2O相反,Cu2S不會形成保護層。結果往往導致在最初幾年的運行后就發生腐蝕損壞。

        據推測,氫氣是由油脂降解期間的生物過程而形成的。油脂常應用于一些設備和管道系統的安裝。在開放的膨脹水箱中測出的氫氣含量值介于4-6mg/L之間。

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