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冷卻水系統(tǒng)中的水垢形成及預(yù)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(guò)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(dāng)冷卻水中溶解的碳酸氫鹽較多時(shí)，水流通過(guò)換熱器表面，特別是溫度較高的表面，就會(huì)受熱分解，其反應(yīng)如下：當(dāng)循環(huán)水通過(guò)冷卻塔，溶解在水中二氧化碳會(huì)逸出，水的PH值升高，此時(shí)，碳酸氫鹽在堿性條佚下也會(huì)發(fā)生如下的反應(yīng)： 如水中溶有適量的磷酸鹽與鈣離子時(shí)，也將產(chǎn)生磷酸鈣的沉淀： 上述一系列反應(yīng)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(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)而水中結(jié)晶析郵，尤其當(dāng)水流速度小或傳熱面較粗糙時(shí)，這引起結(jié)晶沉淀物就會(huì)沉積在傳熱表面上，形成通常所稱的水垢，由于這些水垢結(jié)晶致密，比較堅(jiān)硬，又稱之為硬垢。 常見(jiàn)的水垢成分為：碳酸鈣，硫酸鈣，磷酸鈣，鎂鹽，硅酸鹽。準(zhǔn)備判斷水質(zhì)的結(jié)垢或腐蝕程度應(yīng)該根據(jù)各種試驗(yàn)結(jié)果，在試驗(yàn)之前往往先根據(jù)水質(zhì)及某些運(yùn)行條件進(jìn)行計(jì)算，作出對(duì)結(jié)垢或腐蝕傾向的初步判斷，以便考慮試驗(yàn)方案，目前的計(jì)算方法都是根據(jù)水中某些鹽類的溶解平衡關(guān)系提出的，就是說(shuō)水中某種鹽類達(dá)到能夠析出的數(shù)量，即有結(jié)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(méi)有水垢作保護(hù)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(jié)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(jì)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(yù)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(yán)重時(shí)甚至堵塞管道,因此,有必要預(yù)防和及時(shí)處理水垢的生成. 解決系統(tǒng)中水垢的問(wèn)題，既要做到事前選擇進(jìn)行預(yù)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(wèn)題較少損失。冷卻水必須清潔無(wú)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(shí)硬度過(guò)高的水能在管壁結(jié)垢，惡化傳熱性能也會(huì)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(yù)防水垢的生成。