循环冷却水系统中的水垢是什么?如何形成?
循环冷却水系统中的水垢是什么?
答:天然水中溶解有各种盐类,其中又以溶解的重碳酸盐即碳酸氢盐。如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2为最多,也最不稳定,容易分解生成碳酸盐。
使用含重碳酸盐较多的水作为冷却水,当它通过换热器传热表面时,会受热分解生成碳酸盐沉淀在传热表面,形成致密的微溶性盐类水垢:
冷却水通过冷却塔相当于一个曝气过程,溶解在水中的CO2会逸出,因此,水的PH值会升高。此时,重碳酸盐在碱性条件下会发生反应:
当水中溶有氯化钙时,还会产生下列置换反应:
如水中溶有适量的磷酸盐时,磷酸根将与钙离子生成磷酸钙,其反应为:
碳酸钙和磷酸钙均属于微溶性盐,它们的溶解度比氯化钙和重碳酸钙要小得多。此外,碳酸钙和磷酸钙的溶解度与一般的盐类不同,它们不是随着温度的升高而升高,而是随着温度的升高而降低。
因此,在换热器的传热表面上,这些微溶性盐很容易达到过饱和状态而从水中结晶析出。当水流速度比较小或传热面比较粗糙时,这些结晶沉积物就容易在传热表面上。
此外,水中溶解的硫酸钙、硅酸钙、硅酸镁等,当其阴、阳离子溶度的乘积超过其本身溶度积时,也会生成沉淀沉积在传热表面上。
以上所述的此类沉积物通称为水垢。因这些水垢都是由无机盐组成,故又称为无机垢;由于这些水垢结晶致密,比较坚硬,故又称为硬垢。它们通常牢固地附着在换热表面上,不易被水冲洗掉。
大多数情况下,换热器传热表面上形成的水垢是以碳酸垢为主的。
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