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冷卻塔水質監測電導率和pH浮固體（TSS）游離氯和氧化還原電位（ORP）

什么是冷卻塔？
冷卻是通過熱輻射，熱傳導或對流進行熱能傳遞的過程。在工業過程中，冷卻是通過需要不同設備的各種機制來實現的。最普遍接受的工業冷卻機制是使用冷卻塔。

冷卻水
水被用作冷卻塔中的傳熱介質。水具有幾個關鍵特性，使其成為傳熱介質的理想選擇：
高比熱
汽化熱高
高沸點
低成本
冷卻塔類型：
盡管設計和操作上的差異可能難以一概而論，但冷卻塔共有三種基本類型：

直通式冷卻系統
干式冷卻塔（封閉式循環系統）
濕式冷卻塔（開放式循環系統）
通常位于大量水附近，一旦通過冷卻系統，就會不斷從水源中抽出水，并在水通過熱交換器后將其排出。相反，干式冷卻塔和濕式冷卻塔連續地循環水。濕式冷卻塔或開放式再循環系統與干式冷卻塔的不同之處在于，濕式冷卻塔中的冷卻水暴露于大氣中。每次冷卻水再循環時，這都會使蒸汽蒸發。
開放式循環冷卻的風險
優選開放式循環冷卻塔設計，以促進冷卻劑溫度大幅下降，并且給水是昂貴的資源。濕式冷卻塔的一個缺點是重復蒸發會濃縮溶解和懸浮的固體。這些固體最終達到飽和點并開始沉淀和沉積，導致結垢或腐蝕。

冷卻塔結垢和腐蝕
縮放比例
當不溶性物質（例如碳酸鈣，磷酸鈣，鎂鹽和二氧化硅）從冷卻水中沉淀出來時，它們會形成稱為垢的固體沉積物。薄至1/64英寸的氧化皮層會使熱交換器效率降低15％。熱交換器效率的降低導致能量的浪費和運行成本的增加。pH值，溫度，堿度和水中結垢成分濃度的變化可促進結垢。

腐蝕
冷卻塔系統中使用的大多數金屬非常容易受到腐蝕。必須保持表面清潔，以防止沉積不足，腐蝕可能導致系統故障。腐蝕可以在整個系統中均勻分布，也可以局部化。

冷卻塔水處理
可用化學抑制劑處理水以延長不溶物的飽和點并防止結垢和腐蝕。由于環境和成本方面的考慮，使用冷卻塔化學藥品進行水處理比供應淡水更為可取。

冷卻塔排污
冷卻塔化學品可增加冷卻水中的飽和點。但是，可以由化學抑制劑控制的固體濃度或濃度循環是有限的。因此，通過從系統中去除或“吹散”一定比例的水并用淡水代替，可以減少冷卻水中的溶解固體。

冷卻塔排污控制
測量和控制電導率可以準確計算排污量和時間。測量和保持電導率至關重要，因為不良的排污控制可能導致：

結垢和腐蝕（電導率太高時）或
浪費的資源，包括水和冷卻塔化學品（系統可以忍受更高電導率的給水時）
冷卻塔排污處理通過使用電導率傳感器監控冷卻塔補充水來進行。根據傳感器的讀數，電導率控制器可以打開或關閉閥門，從而實現自動冷卻塔放氣或側流過濾。當從系統中排出高電導率的冷卻水時，冷卻塔便會排出。用新鮮的原水替換冷卻塔排出的水會降低冷卻水的電導率。

側流過濾是降低冷卻水電導率的另一種方法，其中使一部分冷卻水通過砂濾器，除去一些固體。通常使用總懸浮固體（TSS）傳感器監控側流過濾。

用于冷卻塔水監控的最佳電導率傳感器通常是堅固的在線傳感器，其電池常數為1.0。

其他注意事項
封閉式循環冷卻的風險
與濕式冷卻塔不同，干式冷卻塔具有相對較低的溫度曲線，并且不依賴蒸發。這降低了在這些系統中擴展的風險。然而，由于低溫下溶解氧的高溶解度，在干式冷卻塔中腐蝕的風險仍然很大。另外，由于細菌種群在冷卻塔環境中生存的能力，低溫可能促進微生物結垢。

微生物沉積
補充水和風可以將微生物帶入冷卻水系統。在某些條件下，微生物群落會在系統中繁殖，從而引起問題。微生物壓力會影響冷卻系統中的任何組件。實際上，微生物壓力通常是冷卻系統上最重要的壓力，因為它可以促進其他類型的壓力。例如：

細菌粘液層下發生腐蝕
無機分子被困在粘液層中，導致結垢
防止冷卻塔中的微生物沉積
一個有效的微生物控制程序將重點放在破壞冷卻系統的特定微生物群落上。可以選擇適當的殺菌劑，也許與分散劑結合使用，以滲透并去除沉積物。氯氧化殺生物劑通常與一些非氧化殺生物劑一起用于生物防治。在重壓系統中，溴或二氧化氯可作為更強大的氧化消毒劑。

可以通過以下兩種方式之一監視用于控制微生物的冷卻塔水處理：

使用安培游離氯或二氧化氯傳感器直接監測殺菌劑濃度（以ppm為單位）
使用氧化還原電位傳感器監測殺生物劑的活性（以mV為單位）
ORP傳感器可以用作具有成本效益的治療控制系統的一部分。但是，重要的是要注意，ORP不是直接的濃度測量。用多種氧化性殺菌劑處理冷卻水時，所有氧化性物質都會影響ORP讀數。

微生物處理可能需要控制pH值和其他水質參數，以確保最大的有效性。例如，氯氧化殺生物劑在pH 6.5至7.5之間最有效。冷卻塔水處理系統通常包括pH傳感器和pH控制器，以監控補充水的pH。
冷卻塔水處理的傳感器和儀器：
冷卻塔水處理中最重要的儀器控制參數是電導率和pH。應在線測量或經常采樣的其他水質參數包括濁度，總懸浮固體（TSS），游離氯和氧化還原電位（ORP）。