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冷却塔水质监测电导率和pH浮固体（TSS）游离氯和氧化还原电位（ORP）

什么是冷却塔？
冷却是通过热辐射，热传导或对流进行热能传递的过程。在工业过程中，冷却是通过需要不同设备的各种机制来实现的。最普遍接受的工业冷却机制是使用冷却塔。

冷却水
水被用作冷却塔中的传热介质。水具有几个关键特性，使其成为传热介质的理想选择：
高比热
汽化热高
高沸点
低成本
冷却塔类型：
尽管设计和操作上的差异可能难以一概而论，但冷却塔共有三种基本类型：

直通式冷却系统
干式冷却塔（封闭式循环系统）
湿式冷却塔（开放式循环系统）
通常位于大量水附近，一旦通过冷却系统，就会不断从水源中抽出水，并在水通过热交换器后将其排出。相反，干式冷却塔和湿式冷却塔连续地循环水。湿式冷却塔或开放式再循环系统与干式冷却塔的不同之处在于，湿式冷却塔中的冷却水暴露于大气中。每次冷却水再循环时，这都会使蒸汽蒸发。
开放式循环冷却的风险
优选开放式循环冷却塔设计，以促进冷却剂温度大幅下降，并且给水是昂贵的资源。湿式冷却塔的一个缺点是重复蒸发会浓缩溶解和悬浮的固体。这些固体最终达到饱和点并开始沉淀和沉积，导致结垢或腐蚀。

冷却塔结垢和腐蚀
缩放比例
当不溶性物质（例如碳酸钙，磷酸钙，镁盐和二氧化硅）从冷却水中沉淀出来时，它们会形成称为垢的固体沉积物。薄至1/64英寸的氧化皮层会使热交换器效率降低15％。热交换器效率的降低导致能量的浪费和运行成本的增加。pH值，温度，碱度和水中结垢成分浓度的变化可促进结垢。

腐蚀
冷却塔系统中使用的大多数金属非常容易受到腐蚀。必须保持表面清洁，以防止沉积不足，腐蚀可能导致系统故障。腐蚀可以在整个系统中均匀分布，也可以局部化。

冷却塔水处理
可用化学抑制剂处理水以延长不溶物的饱和点并防止结垢和腐蚀。由于环境和成本方面的考虑，使用冷却塔化学药品进行水处理比供应淡水更为可取。

冷却塔排污
冷却塔化学品可增加冷却水中的饱和点。但是，可以由化学抑制剂控制的固体浓度或浓度循环是有限的。因此，通过从系统中去除或“吹散”一定比例的水并用淡水代替，可以减少冷却水中的溶解固体。

冷却塔排污控制
测量和控制电导率可以准确计算排污量和时间。测量和保持电导率至关重要，因为不良的排污控制可能导致：

结垢和腐蚀（电导率太高时）或
浪费的资源，包括水和冷却塔化学品（系统可以忍受更高电导率的给水时）
冷却塔排污处理通过使用电导率传感器监控冷却塔补充水来进行。根据传感器的读数，电导率控制器可以打开或关闭阀门，从而实现自动冷却塔放气或侧流过滤。当从系统中排出高电导率的冷却水时，冷却塔便会排出。用新鲜的原水替换冷却塔排出的水会降低冷却水的电导率。

侧流过滤是降低冷却水电导率的另一种方法，其中使一部分冷却水通过砂滤器，除去一些固体。通常使用总悬浮固体（TSS）传感器监控侧流过滤。

用于冷却塔水监控的最佳电导率传感器通常是坚固的在线传感器，其电池常数为1.0。

其他注意事项
封闭式循环冷却的风险
与湿式冷却塔不同，干式冷却塔具有相对较低的温度曲线，并且不依赖蒸发。这降低了在这些系统中扩展的风险。然而，由于低温下溶解氧的高溶解度，在干式冷却塔中腐蚀的风险仍然很大。另外，由于细菌种群在冷却塔环境中生存的能力，低温可能促进微生物结垢。

微生物沉积
补充水和风可以将微生物带入冷却水系统。在某些条件下，微生物群落会在系统中繁殖，从而引起问题。微生物压力会影响冷却系统中的任何组件。实际上，微生物压力通常是冷却系统上最重要的压力，因为它可以促进其他类型的压力。例如：

细菌粘液层下发生腐蚀
无机分子被困在粘液层中，导致结垢
防止冷却塔中的微生物沉积
一个有效的微生物控制程序将重点放在破坏冷却系统的特定微生物群落上。可以选择适当的杀菌剂，也许与分散剂结合使用，以渗透并去除沉积物。氯氧化杀生物剂通常与一些非氧化杀生物剂一起用于生物防治。在重压系统中，溴或二氧化氯可作为更强大的氧化消毒剂。

可以通过以下两种方式之一监视用于控制微生物的冷却塔水处理：

使用安培游离氯或二氧化氯传感器直接监测杀菌剂浓度（以ppm为单位）
使用氧化还原电位传感器监测杀生物剂的活性（以mV为单位）
ORP传感器可以用作具有成本效益的治疗控制系统的一部分。但是，重要的是要注意，ORP不是直接的浓度测量。用多种氧化性杀菌剂处理冷却水时，所有氧化性物质都会影响ORP读数。

微生物处理可能需要控制pH值和其他水质参数，以确保最大的有效性。例如，氯氧化杀生物剂在pH 6.5至7.5之间最有效。冷却塔水处理系统通常包括pH传感器和pH控制器，以监控补充水的pH。
冷却塔水处理的传感器和仪器：
冷却塔水处理中最重要的仪器控制参数是电导率和pH。应在线测量或经常采样的其他水质参数包括浊度，总悬浮固体（TSS），游离氯和氧化还原电位（ORP）。