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冷卻水系統(tǒng)中的水垢形成及預防
1. 冷卻水系統(tǒng)中的水垢形成
在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,，水垢是由過飽和的水溶性組分形成的,，水中溶解有各種鹽類，如碳酸氫鹽,、碳酸鹽,、氯化物,、硅酸鹽等,，其中以溶解的碳酸氫鹽如 Ca(HCO3)2.MgHCO3)2不穩(wěn)定，極容易分解生成碳酸鹽,，因此,，當冷卻水中溶解的碳酸氫鹽較多時，水流通過換熱器表面,，特別是溫度較高的表面,，就會受熱分解，其反應如下：當循環(huán)水通過冷卻塔,，溶解在水中二氧化碳會逸出,，水的PH值升高，此時,，碳酸氫鹽在堿性條佚下也會發(fā)生如下的反應： 如水中溶有適量的磷酸鹽與鈣離子時,，也將產(chǎn)生磷酸鈣的沉淀： 上述一系列反應中生成的碳酸鈣和Ca3(PO4)2等均屬難溶解度與一般的鹽類還不同，其溶解度不是隨溫度的升高而加大,，而是隨著溫度的升高而降低,。因此，在換熱器傳熱表面上,，這些難溶性鹽很容易達到過飽和狀態(tài)而水中結晶析郵,，尤其當水流速度小或傳熱面較粗糙時，這引起結晶沉淀物就會沉積在傳熱表面上,，形成通常所稱的水垢,，由于這些水垢結晶致密,，比較堅硬，又稱之為硬垢,。 常見的水垢成分為：碳酸鈣,，硫酸鈣，磷酸鈣,，鎂鹽,，硅酸鹽。準備判斷水質(zhì)的結垢或腐蝕程度應該根據(jù)各種試驗結果,，在試驗之前往往先根據(jù)水質(zhì)及某些運行條件進行計算,，作出對結垢或腐蝕傾向的初步判斷,，以便考慮試驗方案，目前的計算方法都是根據(jù)水中某些鹽類的溶解平衡關系提出的,，就是說水中某種鹽類達到能夠析出的數(shù)量,，即有結水垢的傾向，如果該鹽類在水中能全部溶解,，則在金屬表面上*沒有水垢作保護層,，即有腐蝕傾向。循環(huán)冷卻水中易成垢的是碳酸鈣,，如使用磷系配方的常有磷酸鈣垢,，某些水質(zhì)還可能產(chǎn)生硫酸鈣，硅酸鎂等水垢,，故常以這幾中鹽類分別判斷結垢或腐蝕傾向,。黃褐色的水垢的主要成分是 碳酸鈣混合少量氧化鐵。稀硫酸可以溶解,，不腐蝕PVC和銅,。估計管路中還有鋼鐵管件和閥件，稀硫酸腐蝕鋼鐵,。
2. 冷卻水系統(tǒng)中水垢的預防
水冷制冷系統(tǒng)或熱泵系統(tǒng)中都要用到冷卻水,而水質(zhì)的好壞將較大程度的影響到循環(huán)效率.若水垢積聚較厚,不但傳熱性能減弱,嚴重時甚至堵塞管道,因此,有必要預防和及時處理水垢的生成. 解決系統(tǒng)中水垢的問題,，既要做到事前選擇進行預防，又要做到事后選擇合理有效的處理水管的方法,，才能解決問題較少損失,。冷卻水必須清潔無雜質(zhì)，臟污水能沉淀堵塞管路,，油污水易附著在管壁使傳熱性能減弱,；而暫時硬度過高的水能在管壁結垢，惡化傳熱性能也會堵塞管道,。冷卻水系統(tǒng)一般要求用去離子水或純凈水,、也可用乙二醇等介質(zhì)有利于預防水垢的生成。