2012年6月22日 星期五

大部分的水蒸發掉了

冷卻水塔的用水量驚人,所以公司一定會注意冷卻水塔補充水量的多寡,然後盯著看,只要補水量多了或是數據跟感覺不一樣,就開始追問為什麼用了這麼多的水,是不是水處理又在那邊亂搞,還是什麼閥又沒關緊,不然怎麼要用那麼多的水,水跑到哪裡去了?

台灣的水算便宜,一噸含廢水處理幾十塊而以,但是因為冷卻塔用量驚人,一天可能就搞掉幾百噸,主管就會死盯著這個數據看,所以我們必須來了解到底水到哪裡去了?

冷卻水塔是整個總熱的排放口,所以這些帶著現場的熱回來的水,最後必須靠水的蒸發才能將這些熱帶走,因為物質的相態變化的時候需要吸熱或放熱,所以這些蒸發掉的水所吸的熱,最後就等於現場的總熱.

舉個最簡點的例子,水要變冰必須放熱,所以這些熱經由冷凍吸收最後變成冰,而水要變成氣必須加熱,這些水最後就變成水蒸氣,這是最簡單的物理學.而水的蒸發熱有多少,在一個大氣壓的壓力下,蒸發1kg的水的潛熱是541.68kcal/kg,所以簡單講,因為熱必須由水蒸發帶走,所以假設一個小時現場的熱加壓縮機的熱為500RT,1RT=3024Kcal,所以一小時的總熱就有1512000kcal,那麼水就要蒸發掉2791kg,等於一個小時就要搞掉快3噸的水才能把這些熱帶走,一天下來就要將近67噸.

至於為了控制主機趨近溫度的排放量,按照國外知名大廠BAC的算法,排放量等於蒸發量/濃縮倍數-1,假設濃縮4倍,則一小時排水量930KG,一天要22噸,不計飛濺的損失,兩個加起來就90噸,一噸算20塊的話,一天就是1800的水錢.

這個東西算多嗎?重點是大部分的客戶根本不知道今天作了幾噸的熱,那麼在根本不知道作了幾噸的熱的情形之下,去盯用了多少水沒什麼意義,因為飛濺跟水塔的構型及水量分配有關,沒有辦法控制,而排放的控制受導電度開關控制,設多少設定值關,多少設定值開始排水是固定的,不然主機會開始結垢.

一旦抓到最適當的濃縮倍數,導電度排放的設定值根本不會去改它,該排多少水就排多少,所以說客戶在懷疑水用多的時候,除非導電度控制排放這個東西壞了,不然根本不應該懷疑是這裏出問題,相反的,當天氣越熱,冷凍負載越大,必須被蒸發掉的水就越多,所以補水就越大,這才是針對冷卻水塔補充水量多寡的科學基本認識,每天盯著用水量要幹嘛?又不知道到底做了多少熱,只要導電度排放控制開關正常,用水量高高低低,應該都是正常的.因為用水量也是跟著熱負載動.而熱負載一定就是高高低低的跟著動.沒有BTU表的統計,光統計用水量有個屁用,因為兩個變數根本就對不起來.

被排放掉的水那麼多,通常這個水的PH值會偏鹼性,如果真的要省這些水,想看有什麼地方可以酸鹼中和一下再利用,不然因為帶有輕微的腐蝕性,碰到金屬可是會產生腐蝕,碰到油漆就會將油漆面都損壞,碰到車子會破壞烤漆,所以最好不要在冷卻水塔下面放車子,車子的漆面可是會受損的.就是因為冷卻水塔冷卻水的這個特性,不然也不會有幾年就在那邊管路油漆工程,原因就是這樣來的,油漆都會受不了.有些客戶看了這些醜醜的配管不爽,就會說水處理沒搞好,其實如果一開始就用塑膠管或白鐵管來配,根本也就不會發生這個問題了.不過若不是這樣,油漆工也賺不到錢,的確是滿諷刺的.

廠務基本上應該巡檢的就是看導電度排放設定值對不對,管路的管及閥件有沒有破損及漏水,聰明的話其實還可以從冷卻塔的補水量倒算出大概一天用了多少冷凍噸,不過這樣的算法只能參考,因為冷卻塔的飛濺量是固定的,只跟流量有關,跟負載無關,而水的蒸發潛熱跟壓力溫度都有關,然後還要算排放量.因此這樣算出來的東西誤差不小,不過如果真的只有水表可以看,那這樣子來算一天的冷凍噸其實也比沒有要好的多,這樣就可以又帶到電力消耗那邊去,順便算算機房效率,這樣子算起來起碼對機房效率還有個依據,比什麼都沒有來的好.

很多管理者基本上不可能懂這些原理,但是他問的問題通常就是老闆會問的,如果說現場的人沒辦法把這些事情說清楚,對於這種變來變去的東西,實在也是很難交代,不過如果可以把事情交代清楚,相信老闆也就能夠釋懷了.

冷卻水塔的管理的確是個滿大的問題,需要多一些心思去處理,一台冰機壞了還可以有備機,冷卻塔壞了系統就全掛了,雖然它不是系統中最貴的,但是重要性可是非比尋常的,很多問題都是從這邊來的,處理起來可是不可不慎.