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工業用冷卻水系統之概念
二、水垢沉積物當冷卻水循環使用時水氣蒸發，水中所含之溶存固體物濃度因而升高；或系統中溫度過高水溫上升使溶存固體物溶解度下降時，即會產生水垢。如鈣離子、鎂離子、鐵離子、錳離子、二氧化矽，當水加熱時，其溶解度降低，碳酸鈣等水垢便易自水中析出。因此熱交換器表面較系統其他部份更易產生水垢，導致熱傳效率降低。
水垢沉積物的形成常帶給系統莫大的困擾，如降低熱交換器之熱傳效率及水流速度，並加速微生物繁殖及沉積物下方管路腐蝕等。
最常見之水垢沉積物有以下幾種：
1.碳酸鈣：鈣離子在冷卻水中常以碳酸氫鈣之型態存在。當冷卻水因受熱或PH值提高時，碳酸氫鈣會分解成二氧化碳及碳酸鈣之水垢沉降。碳酸鈣是冷卻水中最常見之水垢，在水中之溶解度相當低。
2.硫酸鈣：溶解度較碳酸鈣高出100倍，因此形成硫酸鈣水垢之機會較少，但一旦形成，則非常不容易清除。
3.磷酸鈣：磷酸根與鈣的溶解度均相當低，常會結成淤泥沉積。低濃度的正磷酸根對於冷卻水系統並無害，它能在陽極表面形成薄膜抑制腐蝕反應。
4.鐵鹽及錳鹽：鐵亦為管路腐蝕之產物，水中之溶存氧即與之反應而形成沉積物。
5.矽化物及矽酸鹽：矽能與鈣、鎂形成不溶性之矽酸鹽沉積物。一旦形成甚難去除。
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工業用冷卻水系統之概念(二)
2023-02-08
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工業用冷卻水系統之概念
一、工業用冷卻水
工業用冷卻水多來自地下水、地表水、河川水及自來水，這類水質通常含有或多或少之不純物，包括溶存氣體物、溶存固體物及懸浮固體物等。
溶存氣體物
水中含有之溶存氣體物通常包括氧氣、氮氣、二氧化碳、硫化氫等。
1.氧氣：溶存氧是導致腐蝕最主要原因之一。當水溫每上升10度，氧之化學反應速率也就加倍，因此熱水管路之腐蝕情形往往較冷水管路為嚴重。
2.二氧化碳：主要來自有機物質腐壞分解而釋放。二氧化碳溶於水中，會形成碳酸，此種化學反應會降低水質之酸鹼度 (PH值)，使水具腐蝕性。
3.硫化氫：具高腐蝕性的氣體，在水中會形成硫酸，產生惡臭。
溶存固體物溶存固體物在水中呈離子狀態存在。是造成水垢沉積物、水質導電度提高、金屬腐蝕之主要原因。
溶存固體物(陽離子)
鈣離子：與陰離子結合易形成水垢泥濘物
鎂離子：與陰離子結合易形成水垢泥濘物
二氧化矽：與陰離子結合易形成矽酸鹽水垢
鐵離子：與陰離子結合易形成鐵鹽沉積物
銅離子：與陰離子結合易導致金屬管路之流電腐蝕
溶存固體物(陰離子)
碳酸根：與陽離子結合易形成水垢並釋放二氧化碳造成腐蝕
碳酸氫根：與陽離子結合易形成水垢並釋放二氧化碳造成腐蝕
磷酸根：與陽離子結合易形成水垢沉積物
硫酸根：與陽離子結合易形成水垢沉積物
懸浮固體物
懸浮固體物包括未溶解之礦物質、有機碎物、泥漿、砂石、油污及微生物等，會在冷卻水系統中形成沉積物或泥濘物。
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工業用冷卻水系統之概念(一)
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冷卻水塔及冷凍空調設備管內結垢物標準清洗步驟
一、檢視冷卻水塔內青苔藻菌是否嚴重，不嚴重時請直接進入下一步驟， 嚴重時請先將適量之錠狀X-Klean 425敲碎後，放入水塔水盤內溶解並循環4小時以上，使藻垢及菌垢剝離後，將循環水換清水，開始清洗水垢物(亦可前一天放入X-Klean 425，隔日再換水清洗水垢物)。
二、將X-Klean 501(或515)倒入水塔水盤內開始清洗水垢物， 此階段清洗時間約需40分鐘~1小時。 足量且正確之藥劑反應，為20分鐘內循環水之PH值維持在1以下且泡沫持續增加， 20分鐘以內PH值未維持在1以下，請增加一些X-Klean 501(或515)藥劑，觀察產生下列何種反應。
A、若增加藥劑後，泡沫又明顯增加，即表示藥劑不足， 請再繼續增加藥劑使循環水PH值維持在1以下達20分鐘以上。
B、若泡沫未明顯增加， 表示管內已無一般水垢物，請停止添加X-Klean 501(或515)藥劑。
三、測試機組冷煤高壓管壓力及電流是否正常
A、正常時，將循環冷卻水換清水2~3次後，將X-Klean 807加入冷卻水塔5分鐘後測試，當冷卻水PH值調整至7以上即完成清洗程序。
B、不正常時，請直接放入適量之X-Klean 1812循環清洗約1小時。X-Klean 1812放入後5分鐘，循環水之水色變黑， 為藥劑分解矽酸鹽之正常反應， 請再繼續添加X-Klean 1812至足量，若藥劑放入後，水色為乳白色時，表示管內無矽酸鹽水垢，請停止添加X-Klean 1812。
四、測試機組冷煤高壓管壓力及電流是否正常
A、正常時，將循環冷卻水換清水2~3次後，將X-Klean 807加入冷卻水塔5分鐘後測試，當冷卻水PH值調整至7以上即完成清洗程序。
B、不正常時，請換清水，並洽當地經銷商協助技術諮詢。
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管路清洗步驟 -- 冷卻水塔及冷凍空調設備管內結垢物標準清洗步驟
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冷凍空調設備鋁質散熱片污垢標準清洗步驟
將X-Klean 927 (油垢請使用X-Klean 911洗油劑) 用噴霧桶均勻噴灑在鋁質散熱片表面，等待1~2分鐘，再以清水沖洗至無泡沫即可。
對於厚重或已硬化之污垢 (或油垢)，需配合毛刷刷洗鋁質散熱片表面，待藥劑充分反映後，再以清水沖洗至無泡沫即可。
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鋁鰭片清洗步驟 -- 冷凍空調設備鋁質散熱片污垢標準清洗步驟
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如何控制退伍軍人菌(Legionella)
何謂退伍軍人症(Legionaires Disease):
在1977年夏天，美國退伍軍人協會在費城慶祝獨立200周年記念大會，會後，上百人感染類似急性肺炎的疾病，並造成數十人死亡，由於未能迅速找到病因，故取名退伍軍人症(Legionaires Disease)。其主要症狀為厭食、肌肉酸痛、頭痛，一天內快速發燒並伴隨畏寒，也會出現咳嗽、腹痛及下痢，多數會發生類似肺炎情形，它可經由空氣中的小氣泡顆粒傳染，為一種飛沫性傳染疾病。
退伍軍人桿菌之特性:
目前發現之退伍軍人桿菌超過50種以上，其中只有噬肺性退伍軍人桿菌(Legionella Pneumophila)對人體構成重大威脅。退伍軍人菌適合生長之溫度為20-45 °C、PH值2.0-8.5，快速繁殖溫度為37 °C，當水中有澡類、阿米巴屬有機細菌，其排泄物及藻類滋生所形成之生物污泥(Alga Slime)則提供退伍軍人菌繁殖的養份及穩定處所，因而目前所發現之退伍軍人症之病例，絕大多數均與冷卻水塔有關。
退伍軍人桿菌之抑制:
根據國外文獻報告，在冷卻水塔系統中，抑制退伍軍人菌之滋生最有效的藥劑即quaternary ammonium compounds或chlorine，而在殺菌同時添加生物分散劑則效果更好，本公司產品X-Klean 421及425對於處理抑制退伍軍人菌之滋生均相當有效，X-Klean 421即為結合quaternary ammonium compounds、chlorine及生物分散劑之化合物，X-Klean 425則可在水中提供高濃度(約90%)的自由氯，因此均為優良之退伍軍人菌抑制劑，二者同時添加更可達到事半功倍的效果。
X-Klean 421定期保養一般建議用量為每月添加200-600 ppm ( 即1000 公升水添加200-600 cc藥劑)一~二次，
X-Klean 425添加量為100-300 ppm。
※冷卻水塔第一次做殺菌消毒保養時，在保養清洗前後均需添加藥劑，並增加一~二倍藥劑用量。
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如何控制退伍軍人菌(Legionella)
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