向恒飞

（上海市隧道工程轨道交通设计研究院，上海 200235）

1 背景介绍

轨道交通地下车站循环冷却水系统（如图1），主要由冷水机组、冷却循环水泵、冷却塔、管道阀门、水处理设备、循环管道、放空装置、补水装置、温度计、流量计等设备组成。其工作原理是利用冷却机组蒸发器使水与冷媒进行热交换，冷媒系统在吸收水中的热负荷，使水降温产生冷水后，通过制冷压缩机的作用将热量带至壳管式冷凝器，由冷媒与水进行热交换，使水吸收热量后通过水管将热量带出，通过设置在地面的冷却塔将热量散出。

图1 地下车站循环冷却水系统原理图

冷却水系统在运行过程中，随着冷却水浓度和温度的升高，水中的钙离子、镁离子很容易形成难溶性结晶从水中析出，附着在冷凝器表明形成水垢，此类水垢又称为硬垢。同时，冷却水系统通过冷却塔与外界接触，其喷淋状水雾非常适合细菌和藻类的滋生，使生物黏泥量增加，生物黏泥作为“黏结剂”可以将水中的灰尘、锈蚀物等无机物牢牢黏结在一起形成硬性的污垢，包覆于冷凝器表面和管道壁上，此类污垢又称为软垢，如图2。通常情况下，附着在冷凝器上的硬垢和软垢紧密交织在一起，共同影响着冷凝器的换热效果。随着结垢现象越来越严重，冷凝器的换热效果逐渐变差，耗能也会逐渐增大。研究表明，每增加1mm厚的污垢，将增加40%的能耗。此外在污垢下面还会滋生大量会引起严重腐蚀的微生物，如噬铁菌、硝化菌等，从而使设备和管道发生腐蚀。……