空调水系统结垢堵塞成因及清洗处理技术实践研究

姜丽文

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摘要：空调水系统是中央空调设备的核心换热载体，涵盖冷冻水、冷却水循环管路、主机换热器、水泵、冷却塔等关键设备，系统水质状态直接决定中央空调换热效率、设备运行能耗与服役寿命。在长期连续运行工况下，空调水系统极易滋生水垢、泥沙、锈蚀产物、微生物黏泥等杂质，引发管路、换热器流道结垢堵塞问题，造成换热系数下降、机组负荷升高、水泵能耗增加、空调制冷制热效果衰减等一系列问题，严重时会导致主机高压报警、机组停机、系统瘫痪，对建筑暖通系统稳定运行造成极大影响。本文结合暖通工程运维、技改实践经验，系统分析空调水系统结垢、堵塞的核心成因，总结各类结垢堵塞对空调系统的危害，对比多种清洗处理技术的应用优势与适用场景，梳理标准化清洗施工流程与后期水质管控措施，形成一套可落地、可复用的水系统防垢除垢技术体系，为暖通空调系统节能降耗、稳定长效运行提供技术参考。

关键词：空调水系统；结垢堵塞；成因分析；清洗技术；运维管控

一、引言

随着大型公共建筑、商业综合体、工业厂房中央空调系统规模化普及，空调水系统长期处于全天候、高负荷循环运行状态，是暖通系统运维管控的核心重点。空调水系统分为闭式冷冻水系统与开式冷却水系统，两类系统在运行过程中均会因水质杂质、温度变化、材质腐蚀、微生物滋生产生不同程度的结垢与堵塞问题。相较于空调主机、末端设备等显性故障，水系统结垢堵塞属于隐性、渐进性病害，初期无明显故障特征，极易被运维人员忽视，随着垢层厚度持续增加、堵塞范围不断扩大，系统换热性能与运行稳定性会持续劣化。

在高级暖通工程运维与技改工作中发现，多数老旧空调系统存在常年未清洗、水质无管控、结垢堵塞常态化的问题，导致机组运行能耗逐年攀升，空调末端冷热效果不均，设备故障率居高不下。传统运维模式多在系统出现严重堵塞、机组故障后开展被动清洗，缺乏对结垢成因的系统性研判与常态化防控机制，清洗方式单一、施工流程不规范，清洗后极易二次结垢，无法实现长效治理。基于此，本文结合大量现场实践案例，深度剖析空调水系统结垢堵塞机理，优化清洗处理工艺与运维管控方案，对提升暖通系统运行效率、降低设备能耗、延长设备使用寿命具有重要工程实践价值。

二、空调水系统结垢堵塞主要类型及工程危害

空调水系统结垢堵塞并非单一杂质堆积导致，主要分为无机盐硬垢、锈蚀垢、微生物黏泥垢、泥沙杂物堆积堵塞四大类型，不同类型垢质的形成场景、附着特性及危害程度存在明显差异，对暖通空调系统的运行影响极具普遍性。

无机盐硬垢是空调水系统最主要的结垢类型，主要由水体中钙、镁离子在高温换热工况下析出结晶形成，多附着于冷凝器、蒸发器换热管壁、管路内壁。硬垢质地坚硬、附着力强、导热系数极低，会直接覆盖换热面，大幅降低主机换热效率，导致空调机组冷热交换不充分、能效比持续下降，机组长期高负荷运行，耗电量显著增加。同时硬垢堆积会缩减管道通径，增大水系统循环阻力，造成水泵扬程损耗升高、流量不足，引发末端空调冷热效果差、系统水力失衡等问题。

泥沙杂物堵塞多源于系统初期施工残留、后期补水带入杂质，泥沙、焊渣、铁锈碎屑等杂质在管道低位、弯头、过滤器、换热器流道堆积，造成局部堵塞，引发水循环短路、流量分配不均，加剧局部结垢问题，形成堵塞与结垢相互促进的恶性循环。

三、空调水系统结垢堵塞核心成因分析

结合暖通工程现场实践，空调水系统结垢堵塞是水质特性、运行工况、设备材质、运维管理多重因素叠加的结果，核心成因可归纳为四个方面。

水体水质不达标是结垢的根本诱因。多数建筑空调系统补水采用普通自来水，水体中含有大量钙、镁、碳酸氢根等硬度离子，在空调换热升温过程中，碳酸氢钙受热分解生成碳酸钙、碳酸镁等难溶性沉淀物，持续附着在换热设备与管道内壁，逐步累积形成硬质水垢。同时开式冷却水系统长期与空气接触，空气中粉尘、杂质持续融入水体，进一步加剧水质污浊，为结垢、堵塞提供物质基础。

系统运行工况加速结垢进程。空调水系统常年连续运行，换热器内部水温长期维持在30℃至60℃，该温度区间是钙镁离子结晶析出的最佳温度，持续的高温换热工况会加速水垢生成与附着。同时系统水循环存在局部流速不均问题，管道低位、弯头、换热器死角流速偏低，杂质极易沉积堆积，形成局部堵塞，堵塞区域水流停滞、杂质富集，进一步加剧结垢速率。

设备金属腐蚀催生次生垢质。空调水系统管道、设备多为碳钢、铁质材质，水体溶解氧、酸碱杂质会引发金属电化学腐蚀，生成大量锈蚀产物。闭式系统长期密闭运行，腐蚀产物无法自动排出，持续在系统内循环堆积；开式系统氧气持续补给，腐蚀反应反复进行，锈蚀垢不断累积，与无机盐垢、泥沙混合形成复合垢层，大幅提升堵塞治理难度。

运维管控缺失是结垢反复发生的主要人为因素。现阶段多数暖通运维工作存在重设备运行、轻水质管控的问题，缺乏常态化水质检测、排污、过滤、养护机制。系统过滤器未定期清洗、水质未定期化验、未投加缓蚀阻垢药剂，微小杂质持续累积；长期未开展系统清洗除垢，薄垢逐步增厚成型，最终形成顽固性结垢堵塞问题，导致系统能效持续衰减。

四、空调水系统主流清洗处理技术及实践应用

针对空调水系统不同类型结垢堵塞，结合现场条件与治理要求，目前工程主流清洗技术分为物理清洗、化学清洗、复合清洗三大类，需结合结垢程度精准选用。

物理清洗适用于轻度结垢、泥沙堵塞、黏泥堆积，包括高压水射流清洗等方式，无化学残留，安全环保，用于清除疏松污垢等，对小型设备可快速清除污垢，恢复管道通径与换热能力，但无法清除硬质结晶水垢，仅适用于轻度病害治理。

化学清洗是治理硬质水垢、重度复合结垢的核心工艺，通过专用药剂水循环全域清洗，药剂可溶解硬质水垢，同时杀灭微生物、剥离黏泥，施工中需把控药剂参数，投加缓蚀剂，避免腐蚀，该技术清洗彻底，适用于老旧重度结垢系统，是目前暖通技改的主流工艺。

复合清洗结合两类技术优势，先物理清除表层污垢，再化学溶解深层水垢，最后冲洗净化水质，规避单一技术短板，除垢彻底无残留，适用于结垢复杂、堵塞严重的老旧系统，治理效果最优，实用性强。

五、系统长效防控与运维优化措施

为避免结垢堵塞问题反复发生，在完成清洗除垢治理后，需建立常态化水质管控与运维机制，实现源头防控、长效稳控。首先，建立定期水质检测制度，每月监测水体硬度、pH值、浊度等参数，及时对超标水质开展换水、排污处理，从源头减少结垢诱因。其次，常态化投加缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂，抑制钙镁离子结晶、杀灭微生物，杜绝水垢与黏泥再生。

同时，完善日常运维流程，定期清洗Y型过滤器、水处理器、冷却塔填料，及时清除堆积杂质；根据系统运行工况定期开展管道排污，避免杂质沉积；合理调控水循环流速，优化系统水力工况，消除局部水流停滞区域，减少污垢堆积条件。针对老旧腐蚀严重的管段，及时开展更换改造，从设备层面规避锈蚀垢持续产生，全面提升空调水系统运行稳定性与节能性。

六、结语

空调水系统结垢堵塞是暖通空调系统运行中的高频、顽固性病害，受水质、工况、腐蚀、运维等多重因素影响，会大幅降低空调换热效率、增加设备能耗、缩短设备服役寿命，严重影响建筑暖通系统安全稳定运行。本文通过梳理结垢堵塞的具体类型与工程危害，深度剖析病害形成机理，对比各类清洗处理技术的应用优势与适配场景，提出了针对性的清洗治理方案与长效运维防控措施。实践证明，采用物理与化学复合清洗工艺可彻底解决系统重度结垢堵塞问题，配合常态化水质管控、药剂养护、定期排污运维机制，能够有效杜绝结垢病害复发，显著提升空调系统换热效率、降低运行能耗。

参考文献：

• 冯瑞.针对纺织空调喷淋水结垢用聚羧酸类阻垢剂性能研究[D].西安工程大学,2021.
• 胡钦.空调水系统水力平衡调试及运行优化控制方法[D].西南交通大学,2021.
• 王训豪.基于改进人工蜂群算法的中央空调水系统优化研究[D].沈阳工业大学,2021.

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