浅析自用地暖清洁技术及方案研究

2020-02-15于海涛李晟伟曹志恒肖业鹏

建材与装饰 2020年24期

于海涛，魏震，李晟伟，夏禹，曹志恒，肖业鹏

（石河子大学水利建筑工程学院，新疆石河子 832003）

地暖是近年以来在国内采暖地区尤其是西北地区兴起的一种新型的采暖技术，目前应用相对广泛。地暖广泛应用的同时，如何清洁长期存留在供暖管道中的污垢成为一个重要问题。

地暖的全称叫做地面辐射供暖，是指在木地板下面或者是瓷砖下面安装一层可以发热的材料，再通过发热材料向房内提供热量，从而帮助房内实现良好的供暖效果的一种取暖方式，具有舒适、节能、环保等优点。

地暖是一种非常节能、环保的室内采暖方式，如果是根据供暖方式来进行分类的话，一般可以分为两种，分别是水地暖和电地暖。其中水地暖是指在地下安装热水管道，通过往管道中输送热水来进行取暖。而电地暖是指发现在地下安装发热电缆或者是电膜，通过插电发热来进行取暖。

经过调查研究发现，如今越来越多人开始关心地暖清洁的问题，有很多居民想要洗地暖。而随着地暖的广泛应用，为什么清洁地暖管道，如何更好地清洁地暖管道成为人们普遍关心的问题。

1 为什么要进行地暖清洗

地暖管道中本身含有大量杂质，通水后，长期处于水环境中，使管道中寄生了大量的微生物，会产出大量生物泥及钙镁离子等附着在地暖管道壁上，形成水垢，使地暖达不到供暖效果。由此可知，清洗地暖是为了保障供暖的效果；水垢长期累积在地暖管壁上，会增加壁厚，从而造成热量的消耗。

地暖中大量存在的杂质会影响地暖的采暖效果和使用寿命。一般来说，当地暖中的水垢和黏泥不断积累而不能得到有效清洁，则会使水流量减少、流速减慢。并且还会造成管道堵塞，若无法疏通，会导致地暖管路的永久失效。

清洗地暖减少了能源的浪费，在地暖的使用过程中，地暖管内壁会附着的水垢及生物黏泥会增大水的阻力。同时，这些水垢会影响热量的散发，增加采暖能耗。

此外，水垢及相关杂质的大量堆积，不能及时清理时，就会造成管道的堵塞，造成一定范围内不能供暖。然而，整体更换地暖管道又会耗费大量的时间，经济不十分乐观。

再者，地暖清洁能对人体的健康也会有所保障，地暖管中长期存在杂质，很容易滋生细菌，细菌会给生活环境带来很多的隐患，所以要定期进行清洗地暖。

2 地暖中的杂质有哪些

2.1 微生物

地暖水中通常含有大量的微生物，在适当的条件下会产生大量的生物粘泥，并附着在管壁上。

2.2 钙镁离子

水中一般含有钙、镁离子，其含量与水的硬度有关。在加热时水中的钙、镁离子会形成碳酸钙、碳酸镁，还可能含有一定量的碳酸氢镁，如果长期不清理就会附着在地暖管路的内壁上。

2.3 外网

一般来说，如果是集中供暖，外网管道中的生物粘泥、杂质、水垢、铁锈、污染物等也有可能进入自家的管路。

3 地暖什么时候需要清洗

（1）分集水器连接管变色：分集水器连接管管壁如果颜色呈黄色、锈色、黑色，说明沉淀和附着在管壁内侧的杂质较多，已经影响供热效果。

（2）感温度：室内温度逐渐降低。这可能是地暖管内壁附着大量板结的泥垢，这时就需要及时清洗。

（3）流量发生变化：地暖管通当下水量小于往年。如果地暖管内壁粘附的泥垢过多，就会造成地暖管道的局部狭窄，继续使用容易造成管内栓塞，导致无法使用，因而需要清洗。

（4）多年未洗：多年使用地暖，期间没有更换、从未清洗过的地暖管道。

4 现有的地暖清洗方式及弊端

4.1 脉冲清洗

脉冲清洗是地暖清洗方式中较为常用的一种。它利用水、气、超声波等，靠脉冲波和震动对于地暖管内壁的冲击作用实现的。操作简单，清理效果较好。

4.2 弹射清洗

弹射清洗的主要原理是依靠气体的冲击力，清洗人员将地暖管从分水器上解下来，将清洗弹放进地暖管管道，由气枪将清洗弹推入地暖管，从地暖管的另一端打出来。由此达到的清洗的目的。这种方法相对而言比较麻烦，很少利用。

4.3 化学清洗

化学清洗是指用一些酸性溶液对管壁进行清洗，在清洗过程中，氢离子起决定性因素。酸洗对水垢的清洗很有效，常用的酸有无机酸和有机酸。酸的种类不同，氢离子的解离度也就不同。无机酸解离度较大，酸性强，能在常温下清洗，但是腐蚀性强；有机酸解离度较小，酸性弱，常需加热清洗，但腐蚀也较弱。无机酸主要有盐酸、硝酸、磷酸和氢氟酸等，溶解污垢的能力较好，速度快并且便宜。其缺点是：在清洗过程中会出现雾，从而引起环境问题。有机酸比较贵、耗时长、浪费能源，但是对人体的伤害较小[4]。

4.4 清水清洗

清水清洗是我们最为通俗的清洁方法，同时也是最不合理的清洁方法。普通的清水清洗需要耗费大量的清水，但是并没有能力剥离或溶解锈垢。

5 方案研究

由此可见，在地暖的使用过程中，由于地暖管道中水垢和生物粘泥的累积而造成的地暖管道堵塞，已经成为一个困扰广大用户的问题。然而，在常用的清洗方法中，单独进行化学或物理法可能会造成新的污染和清洗不干净等，并不适用于地暖管道的清洗。因此，此项目拟设计一个通过物理和化学相辅的方法对管道进行清洗的装置，并安装智能检测装置，实现对于地暖管道内的污垢进行智能检测，达到设定值后，自动进行清洗的一体化智能装置。

6 方案研究过程

我们针对“如何将化学清洗与物理清洗有效结合在一起，形成一整套自动化设备进行高效的去除地暖管网中的污垢？”“该清洗方法与原有清洗方法有什么优势？”“该自动化设备是否在成本上比原有清洗方法更有优势。”三个问题展开方案研究。经过清洗剂和清洗方法的筛选后，为了使这两种方法既能发挥出各自的清洗优势又能使之相结合而达到更好的清洁效果设计了下列清洗步骤和清洗设备。

我们做的是一种新型地暖清洗方法的研究，现有的地暖清洗技术很不方便，并且清洗成本比较高，我们考虑研究一种地暖自动清洗的装置。

用什么方式清洗？

在管道中利用气脉冲混合清洗，水气脉冲管道清洗的清洗方法，加上对水垢清洗效果最佳的清洗剂配合比设计，能够有效去除地暖管道水垢。

采用网络问卷星调查形式，对全科住院医师双语学习现状进行调查，具体问卷内容包括：（1）调查对象基本情况；（2）对双语学习态度；（3）双语学习情况和影响因素；（4）学习需求。

怎么实现自动清洗？

利用南京化工院研制的便携式污垢热阻监测装置，可有效检测地暖何时需要清洗。

设备清洗管道过程是怎么样的？

由便携式污垢热阻监测装置判断地暖管道是否存在大量水垢，若存在则由设定的程序关闭出水管阀，向管道内加入清洗剂，打开水泵阀，水泵开始低速运转12—24h，目的是让清洗剂能充分作用，而后水泵正常工作，若水流状态不符合要求，则重新加入清洗剂并通知用户；若水流状态符合要求，则由设定的程序关闭回水管阀，打开排泥管阀门，循环水从排泥管排出，打开进水管，开启回水管阀门，关闭排泥管阀门，到此冲洗完成。

步骤简述：

（2）若判断有污垢堆积，则管壁壁挂炉的出水管阀，系统内加入清洗剂，同时水泵开始低速运转12—24h，使清洗剂与管网系统内的污垢充分接触并使其脱落。

（3）水泵在持续低速运转后，开始正常速度运转，同时空气泵打开，开始进行脉冲冲洗，在清洗完后便携式污垢热阻监测装置继续检测，若清洗不完全则重复此动作。

（4）若冲洗完全后，则壁挂炉回水阀门关闭，排泥管阀打开，排出污垢，完成一次冲洗。