摘要：中央空调系统长期运行后，冷却水不断蒸发浓缩，Ca²⁺、Mg²⁺在冷凝器铜管内壁析出CaCO₃水垢，叠加生物粘泥和铁氧化物沉积，导致换热效率下降、能耗攀升。某公司制冷量200万kcal/h的溴化锂机组因冷却水侧严重结垢，冷凝压力从正常的0.06MPa升高至0.09MPa，制冷量下降约30%。丹阳蓝星清洗技术团队采用Sulfamic Acid 6%+Citric Acid 3%+BTA 0.2%+Sodium Molybdate 0.08%复合配方，40~50℃循环清洗6小时，同时配合NaOH碱洗脱脂和Citric Acid酸洗除铁。清洗后冷凝压力恢复至0.062MPa，制冷量恢复至设计值的97%，同步建立HEDP+Zinc Sulfate+Isothiazolinone水质稳定处理方案，运行一年未再出现结垢问题。
一、中央空调系统结构与结垢机理
中央空调系统由制冷主机（溴化锂吸收式机组或电制冷离心式/螺杆式冷水机组）、冷却水循环系统、冷冻水循环系统及末端空气处理设备组成。冷却水在冷凝器中吸收制冷剂热量，经冷却塔散热后循环使用；冷冻水在蒸发器中被降温后送至末端供冷。
冷却水为开式循环，不断蒸发浓缩，水中Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃⁻浓度持续升高。当CaCO₃饱和度超过Langlier饱和指数（LSI>0）时，CaCO₃在冷凝器换热管内壁析出结晶形成水垢。同时，冷却塔暴露于室外环境，灰尘、微生物孢子不断进入系统，在换热表面形成生物粘泥（Biofilm）。
冷冻水为闭式循环，主要问题是溶解氧引发的碳钢管道腐蚀，产生的腐蚀产物（Iron Oxides, Fe₂O₃/Fe₃O₄）沉积在蒸发器管束表面，降低换热效率。
二、冷凝器化学清洗——清洗剂选型
冷凝器换热管材质通常为铜管（B10/B30铜镍合金或TP2磷脱氧铜），化学清洗时必须选择对铜腐蚀可控的清洗剂体系。
2.1 首选方案：Sulfamic Acid + Citric Acid 复合清洗
Sulfamic Acid (NH₂SO₃H)是铜管冷凝器清洗的首选主剂，浓度5%~8%。其对CaCO₃水垢溶解迅速，对铜的腐蚀速率仅为HCl的1/8~1/10，且不含Cl⁻，避免了氯离子对不锈钢组件（如凝汽器水室衬里）的点蚀风险。
Citric Acid (C₆H₈O₇)作为辅助清洗剂，浓度2%~3%，通过螯合作用溶解铁氧化物（Iron Oxides），同时具有天然可生物降解的环保优势。
缓蚀剂体系：BTA (Benzotriazole) 0.15%~0.25% + Sodium Molybdate (Na₂MoO₄) 0.05%~0.10%。BTA是铜的特效缓蚀剂，通过氮原子孤对电子与铜表面形成Cu-BTA络合物保护膜；Sodium Molybdate为阳极型缓蚀剂，在金属表面促进形成稳定的氧化膜。
2.2 重垢方案：HCl + Urotropine 体系
对于垢层厚度≥2mm的严重结垢冷凝器，可选用Hydrochloric Acid (HCl) 5%~7%，配以Urotropine (Hexamethylenetetramine) 0.3%缓蚀剂，常温循环清洗。HCl除垢速度最快，但必须严格控制清洗时间（4~6小时）和缓蚀剂浓度，清洗后立即用0.5% Na₂CO₃溶液中和，防止酸性残留引发铜管腐蚀。
2.3 不锈钢冷凝器专用方案
不锈钢管（TP304/TP316）冷凝器可使用Nitric Acid (HNO₃) 5%~10%配合Lan-826 0.3%缓蚀剂清洗。HNO₃不仅能溶解水垢，还同时对不锈钢表面进行钝化处理，形成致密Cr₂O₃钝化膜。严禁使用含Cl⁻的清洗介质。
三、蒸发器与冷冻水系统清洗
蒸发器换热管材质以铜管和碳钢管为主。冷冻水侧主要污染物为铁氧化物和少量油污（来自压缩机可能的微量漏油）。推荐采用Sodium Hydroxide (NaOH) 1%~2% + Sodium Carbonate (Na₂CO₃) 1%进行碱性脱脂清洗，温度50~60℃，循环4~6小时。随后用清水漂洗至中性，再用Citric Acid 3% + EDTA (Ethylenediaminetetraacetic Acid) 1%进行酸洗除铁，pH控制3.5~4.5。
四、冷却水系统水质稳定处理
清洗完成后必须建立水质稳定处理方案，防止再次快速结垢和腐蚀：
- Scale Inhibitor: HEDP (1-Hydroxyethylidene-1,1-Diphosphonic Acid) 5~10mg/L + Polyacrylate Dispersant 3~5mg/L，通过晶格畸变和分散作用阻止CaCO₃结晶沉积
- Corrosion Inhibitor: Zinc Sulfate (ZnSO₄) 2~3mg/L（阴极型）+ Sodium Molybdate 3~5mg/L，协同控制碳钢和铜合金腐蚀
- Biocide: Isothiazolinone 50~100mg/L，冲击式投加，控制冷却水中异养菌总数≤1×10⁵ CFU/mL
- Biodispersant: 季铵盐类分散剂，剥离管壁生物粘泥
五、溴化锂吸收式机组特殊维保
溴化锂机组除常规换热管清洗外，还需关注以下专项维护：
- LiBr Solution Regeneration: 长期运行后溴化锂溶液吸收CO₂和腐蚀产物，pH下降、效能降低。采用Ion Exchange Resin或Electrodialysis技术再生恢复性能
- Internal Cavity Cleaning: 机组内腔（吸收器/发生器壳体）化学清洗去除腐蚀产物，使用Citric Acid 3%~5% + BTA 0.1%循环清洗，温度≤60℃，保护铜管和碳钢壳体
- Vacuum Maintenance: 清洗后抽真空至绝对压力≤6mmHg，确保机组热效率
六、典型工程案例
2025年夏季，某公司溴化锂机组（制冷量200万kcal/h）因冷却水侧严重结垢，冷凝压力升高至0.09MPa（正常值0.06MPa），制冷量下降约30%。丹阳蓝星清洗技术团队现场勘查后，铜管冷凝器采用Sulfamic Acid 6% + Citric Acid 3% + BTA 0.2% + Sodium Molybdate 0.08%配方，40~50℃循环清洗6小时。蒸发器冷冻水侧采用NaOH 1.5% + Na₂CO₃ 1%碱洗脱脂后，Citric Acid 3%酸洗除铁。清洗后冷凝压力恢复至0.062MPa，制冷量恢复至设计值的97%。客户同步建立了HEDP+Zinc Sulfate+Isothiazolinone水质稳定处理方案，运行一年未再出现结垢问题。
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